探讨公共建筑的空调节能

摘　要：通过对公共建筑耗能现状的分析，从公共建筑自身的外围护结构、室内空调温度的设定值、空调水系统等方面着手，实现空调系统的节能控制。

关键词：公共建筑；空调系统；节能控制
1.公共建筑耗能现状
　　随着社会的发展，经济的迅速增长，安装了空调的公共建筑越来越多，而随之引发空调的高能耗成为人们追求高品位生活环境的代价。在公共建筑的电耗中，空调用电的比重较大，占到30％～60％，因此对公共建筑空调系统的节能研究具有重要的意义。
　　2.围护结构的节能
　　近年来，公共建筑采用透明大玻璃幕墙作为外围护结构，几乎成了建筑专业流行的立面设计表现手法。它的广泛使用，加剧了空调负荷。因此，设计尽量少采用幕墙玻璃，外立面窗与墙比尽可能小，必须使用时应采用中空玻璃，另外在空调设计时要充分考虑冬季的热能损耗和夏季的太阳辐射得热量。
　　3.改变室内空调温度的设定值
　　公共建筑的空调系统需使空调房间的空气温度、相对湿度达到给定要求。日前有些空调房冬季的室内设定温度较高，夏季室内设定温度较低，这一现象不仅消耗了额外能量，而且过冷或过热也会使人感到不舒适。因此适当的降低冬季室内设计温度和提高夏季室内设计温度，可以减少因围护结构和新风造成的冷热负荷过大，从而降低暖通空调系统的能耗。另外根据季节的变换，合理设置被控制房间的温度，可以避免夏季室内过冷，冬季室内过热的现象，从而减少能耗。
　　4.中央空调系统的节能
　　公共建筑发展的一个显著趋势就是建筑功能复杂化，往往将办公、公寓、商场、餐饮、娱乐等多种设施集中设置在一幢高层建筑之中。对于多功能建筑，由于各建筑部分的作用和工作特性不同，使用时间不同，所以经常性地处于部分负荷状态下运行，根据这一特点，对中央空调系统的节能途径进行以下分析。
　　4.1合理配置空调设备
　　制冷机组容量的选择：制冷机是空调系统中最大的耗能设备，通常制冷机耗能约占到整个空调耗能的50％～60％，因此保持空调制冷机高效运行对节能意义重大。在空调系统实际运行中发现，负荷较小的时间比较多，只有不超过单机容量50％的负荷，造成能耗的严重浪费。因此应充分考虑制冷机容量的差额配置，比如可以采用大主机和小主机组合的方法，高峰负荷时使用大主机，低峰负荷时使用小主机，既节能又可以保护主机，延长主机的寿命。
　　4.2冷冻水系统的调整与改造
　　空调系统耗能约占建筑总能耗的65％左右，其中水泵作为中央空调水系统循环动力的装置，其耗电量约占空调系统耗电量的15％～30％，因此，循环水系统管网优化设计、循环水泵的合理选型和匹配是空调水系统正常运行调节、实现节能的关键。
　　结合多功能公共建筑各部分的作用和使用时间不同，逐时负荷有较大差别的特点，以及空调水系统设计普遍存在的问题，可以从以下几方面来控制水泵的能耗：
　　 1）空调水系统几乎是闭式系统，选择水泵时可采用闭式变频水泵而非开式泵，从而可减少水泵将水从制冷机提升到冷却塔所需的能量；
　　 2）可采用VWV变水量系统增大水的温差，从而减小空调系统所需的水量。
　　4.3风系统的节能
　　　1)风机的节能分析。空调系统中风机包括空调风机以及其它送、排风机等，这些设备的电耗占空调系统耗电量的比例较大，其节能的潜力也非常大，因此风机的节能也应引起最大的重视。
　　减少风机能耗应主要从以下几个方面入手：①尽量减少风管系统的摩擦阻力，采用表面光滑的材料作为风管，在允许范围内尽量降低风管的风速；②尽量减少风管系统的局部阻力；③采用空气阻力小的空气处理设备，减少空调系统中设备的空气阻力；④在满足舒适性条件下，尽可能地增大送风温差或者采用VAV变风量系统。
　　5.空调系统末端方式的选择
　　目前公共建筑往往下面设有门厅、商场等大空间，而上面则为客房、办公室、小会议室等小空间，因此空调形式在选择上应区别对待。对于大空间可采用全空气系统，而对于小空间则可采用风机盘管加新风系统、吊顶空调器等。空调方式的正确选择有利于根据空调使用情况进行调节，达到节能的目的。
　　6.加强日常管理，提高节能效益
　　人们最容易想到采用节能技术达到建筑节能的目的，却往往忽略管理上的节能潜力。建筑能耗情况的好坏很大程度上取决于设备运行、管理、维护水平的高低。我国目前的物业管理与国外相比水平低，直接导致建筑运行能耗偏高。日常管理是建筑节能能否实的关键。一个设计再好的节能系统，如果管理不善，同样达不到节能的目的。
　　日常管理的节能措施有：加强日常和定期的对设备和系统的维护；对系统的运行参数进行监测；不连续工作的空调通风系统，尽可能的缩短预冷的时间；并且在预冷时采用循环风，不引入新风；人员数量变化比较大的系统，最热月和最冷月的新风量应该根据室内的CO 浓度检测器，自动控制新风入口阀门，调节新风量；当过渡季节中室内有冷负荷时，应尽量采用室外新风的自然冷却能力，节省人工冷源的冷量。
　　7.采用先进的自控系统
　　现代公共建筑的一个标志就是广泛采用各种“智能化”控制手段，从电气、照明的自动控制，防火监控，到采暖、通风、空调等系统的运行调节，可谓无处不在。在物业管理上加强管理人员的专业知识培训，熟练应用调控的手段和掌握调控的目地，建立长期有效的监管机制，减少因人为因素而造成的能源浪费。空调系统先进的自控系统，不仅可以保证空调房间温、湿度控制精度要求，节约人力，而且是防止空调系统多余能量损失，节约能耗的重要环节。
　　8.结语
　　公共建筑的空调能耗大是一个普遍存在的问题，但这不是不可改变的，如果设计人员把节能思想贯穿于设计中，使用者在使用过程中能提高自己的节能意识，管理者和维护者能够切实做好空调的管理和维护工作，那么将能降低公共建筑空调的能耗，给社会带来很大的经济效益。