【Diors学暖通之论文】“三改方案”让暖通空调表现更优异

不少暖通空调从业者以及业主方存在一种极大的误区，认为“越用贵产品、越上洋品牌”，工程就会做得越好，节能减排和经济效益就会越明显。但事实常常并非如此。

　　暖通空调是一项极其复杂的系统工程，其优劣成败不仅与设备质量相关，更取决于从前端设计到后端运营全过程，每一个细节都将直接或间接地影响着工程最终的命运。

　　改进设计思路

　　设计环节当然需要被优先提出，它对暖通空调系统成败乃至整个工程的使用和节能关联密切。暖通空调系统特别是中央空调系统庞大复杂，设计水平优劣将产生最关键的影响。笔者建议设计阶段需加强以下方面工作：

　　首先，注重从节能角度认真进行设计方案的比较和优选。

　　如对冷热源系统的选择，由于暖通空调系统所消耗的能量大部分在冷热源系统中，因此合理地选择冷热源系统，不仅要考虑初投资和运行费用，还应结合当地的能源结构和建筑使用功能特点对耗能指标进行分析。

　　再如对系统形式选择和划分时，设计应注意考虑不同朝向、周边区与内区之间的差异。系统应分开设置或分环，以便分系统或分环控制和调节。这样就可避免某些区域出现夏季过冷或冬季过热的现象，造成不必要的能量损耗。尤其要注意控制几种倾向：一是不顾实际节能效果，盲目地追求新技术，认为采用最新技术的设计方案就是最佳方案。实际上，每种方案都有其适用条件和范围，若从降低运行费用和能耗指标方面考虑，先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。二是设计方案对某个工程项目可能是最佳方案，但对于其他项目就完全不可行。三是认为复杂的方案就是高水平方案。但实际上，系统越复杂，通常其设备就越多。不仅投资和运行费用增加，系统可靠性和可控性也往往偏低，节能效果随之降低。总而言之，确定空调设计方案务必结合工程的具体情况，根据负荷特性、建筑使用功能要求以及环境控制特点等多重因素，注意从节能角度通过全面技术经济分析和比较，确定出最佳合理的设计方案，确保系统运行与被控制环境形成最佳配合，达到保证供冷热质量的前提下既经济又节能的目的。

　　其次，系统设计必须经过认真计算。一是根据工程具体情况对空调运行季节进行全工况、全过程分析计算，寻找出比较合理的设计方案，使空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理运行，为运行节能奠定基础。二是通过认真计算，合理确定系统冷热负荷及风、水管道阻力，选择合适的冷热源设备以及水泵、风机等动力设备，确保所选择的各项设备能恰好处在最佳工况状态下运行。

　　需要提醒的是，不经计算和按照水泵或风机的特性曲线选择设备，盲目按水泵或风机样本的铭牌参数选择流量、扬程或全压过大的泵与风机，将极大地造成设备运行中不必要的能量损耗；在有条件或系统允许的情况下，经过综合进行系统总能耗的比较，应合理加大系统的介质温差，以减少系统水流量和送风量，降低输送过程中的能耗。

　　改善围护结构

　　对于暖通空调系统而言，与围护结构相关的空调负荷占有很大比例，其保温性能直接决定了结构综合传热系数乃至空调负荷的大小。改善建筑围护结构保温性需从以下方面着手：

　　一是控制建筑窗墙面积比。由于外窗能耗占建筑总能耗35% 45%，因此，在保障室内采光的前提下，合理确定窗墙面积比十分重要。一般规定各朝向的窗墙比不得大于下列数字：北向25%；东、西向30%；南向35%。

　　二是提高门窗气密性和保温性能，应采用密闭性和保温性能良好的门窗，并采用节能保温的墙体。

　　三是加强施工管理。除了按设计和规范要求做好墙窗等围护结构的保温施工外，还应重点加强窗或玻璃幕墙与墙、墙与屋顶等相互结合部位的保温施工管理工作，尤其应注意采取相应措施切断钢筋硅或钢构件、门窗钢附框等热的良导体形成的热桥作用。

　　改变行业观念

　　我国暖通空调系统能效水平目前并不乐观，除了设计环节等技术因素，笔者认为，某些理念短板是需要解决的根源。

　　在行业前端，我国应继续大胆推广应用可再生能源或低品位能源的空调系统。随着空调对不可再生能源的消耗大幅上升，同时对生态环境的破坏日趋加剧，如何合理有效利用可再生能源及低品位能源已经成为该领域重要的研究课题，如地源热泵空调系统、太阳能制冷或供热系统等。项目利用可再生能源的暖通空调系统，不仅有着显著的环境和社会效益，还有显著的经济效益，应大力开发推广。与此同时，与热泵技术相关联的冷热回收利用研究工作正逐步深入，如空调系统排风的全热回收器、夏季利用冷凝热的卫生热水供应等，都能显著提高空调系统能源的有效利用率，但实际应用尚不广泛，效果也不显著。

　　不过，和其他任何新技术一样，这些技术目前仍然存在包括政策、技术、资金等方面的大量问题，需进一步研究完善。

　　同时，采用新型节能且舒适健康的供暖和空调方式影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗常常不同。在冬季，人们采用传统的空调方式把整个室内空气加热，通过空气实现人体与环境的热湿交换，需要18 20℃甚至更高的空气温度，此时通过围护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果，人们根据热湿环境的研究成果改变传统空调方式，增加辐射热如低温地板辐射采暖，此时所需要的空气温度将显著下降，一般不超过16℃即可。显而易见，后者比前者具有显著的节能效果。夏季亦然。

　　而在行业后端，强化系统运行管理、提高系统控制水平以提高整体运行管理水平已是燃眉之急。笔者认为，行业应加强对空调操作人员的培训，提高管理人员素质，实行空调操作人员操作证制度。因为各项调节和节能措施的实施，都与操作人员的技术素质直接相关。后者必须具备必要甚至完备的暖通空调基本理论常识，懂得根据室外参数变化进行调节，才能实现系统节能。