1. 前言

近年來，隨著我國能源緊張的形勢日趨嚴重，建筑節能已經成為節能工作的重點。而在國外，特別是歐美發達國家早已制定了各項節能政策、標準以減少建筑能耗。建筑節能是建筑技術發展的基本趨勢，也是一個新的生長點。現代建筑的必要組成部分，暖通空調領域也已經受到這種趨勢的影響，空調系統的節能正在引起專業工作者的注意，并且針對不同的國家、地區的能源特點和不同建筑的采暖、通風、空調要求發展著相關的節能技術。因此，研究暖通空調負荷產生的原因及影響因素，可以更加合理地提出解決問題的方法。

2． 暖通空調能耗

為了創造舒適的室內空調環境, 必須消耗大量的能源。據統計在發達國家中暖通空調能耗占建筑能耗的65%, 以建筑能耗占總能耗的35%計算, 暖通空調能耗占總能耗的比例竟高達22.75%,由此可見建筑節能工作的重點應該在暖通專業。而暖通系統節能的關鍵是空調負荷的合理確定 ,優化建筑物的朝向位置,正確選擇外墻、門、窗、屋頂的形狀及材料等,都可以有效減少空調負荷。

3暖通空調能耗的影響因素

3.1空調方式影響空調系統能耗

選擇合適的空調方式是空調節能的一個重要方面。近幾年來,變頻空調因其具有節能和提供舒適內環境的顯著特點而得到飛速發展, 到目前為止,變頻空調器占日本房間空調器市場銷售份額的80%以上。根據日本JRA404標準,變頻空調器季節能效比遠高于定頻空調器,在冷負荷相當的情況下使用變頻空調器消耗的功率僅為定頻空調器的66%,即省電34%。因此, 變頻空調應是空調發展的一個趨勢,使空調盡可能達到節能要求。在中央空調系統中,我們也應采用變頻技術,其主要有兩種形式:用變頻水泵和調速風機替代調節閥,減少系統內部能耗,提高整機效率,或者采用變流量技術,根據空調負荷改變水流量或風流量,從而達到節能效果。

3.2室內溫、濕度設計參數對空調系統能耗的影響

 現以廣州地區辦公建筑采取一次回風集中空調系統時的能耗為例。某三層辦公樓188人工作。窗為鋁合金框單層透明玻璃窗，掛淺色有內遮陽窗簾，南窗面積35.6 ㎡,一層無窗( 與別的房間相連),東窗31.9 ㎡,西面無窗，北窗37.3㎡,屋面為合成高分子卷材和涂膜防水屋面，面積為891 ㎡。外墻為180mm水泥空心磚墻,南墻面積188.8㎡，一層無南外墻,西墻面積231.3 ㎡，北墻面積242.1 ㎡,東墻面積192㎡,地面面積為891㎡。

新風量標準是：一般辦公室取25m3?人/h；個人辦公室取50m3?人/h；會議室取25m3?人/h ，以室內設計相對濕度取50%為例，采用一次回風集中空調系統，在送風溫差不變的情況下分析相同熱舒適條件下提高室內設計溫度空調系統的能耗。表1是不同室內設計溫度下的一次回風集中空調系統的能耗情況。 
 
表 1 不同室內設計溫度下一次回風集中空調系統的能耗 
 
現以通過室內設計參數25℃干球溫度線,50%相對濕度線交點的25等效溫度線為室 內熱舒適基準,在滿足25等效溫度線室內熱舒適條件下，當室內溫度變化到=24.5℃,=25.5℃時，由焓濕圖可知，所要求的室內相對濕度分別是65%和30% ，所需要的空調系統能耗如表2所示。

表 2相同熱舒適條件下不同室內設計溫度下的空調系統能耗 
 
從表1結果可知，隨室內設計溫度提高，一次回風系統的需冷量和總耗能量降低，這也是主張在夏季空調室內溫度設置在26 C以上來減少空調能耗理論依據。但是在相同熱舒適(等效溫度)條件下，提高室內溫度會使空調系統的需冷量增加(圖1)，這兩者似乎相矛盾。實際上，從前面的分析討論可以推知：用通過提高室內設計溫度、減少圍護結構的溫差傳熱造成的室內冷負荷來減少空調房間需冷量的做法，實際上是以降低空調房間的熱舒適標準為代價的。因此，減少空調房間需冷量的措施之一應當是如何在滿足某一個室內人體熱舒適標準的條件下，合理地選取室內設計參數。為了減少空調系統的冷負荷，最佳室內設計狀態點宜采用較高的等效溫度，即較低的室內熱舒適標準。 
 
4．暖通空調系統節能的途徑及方法

4.1采用新型節能舒適健康的空調方式

影響人體熱舒適性的環境參數眾多, 不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果,但不同的熱濕環境參數組合空調系統的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我們采用傳統的空調方式,把整個室內的空氣加熱,通過空氣實現人體與環境的熱濕交換, 就需要較高的空氣溫度,此時通過維護結構的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大 如果我們根據熱濕環境的研究成果,改變傳統的空調方式,增加輻射熱(如低溫地板輻射采暖), 此時所需要的空氣溫度顯著下降,一般可達到12-14 ,而傳統方式一般在18-20 ,顯然后者比前者具有顯著的節能效果，在夏季也有類似的結果。

4.2根據實際情況選擇合理的空調設計

(1)空調系統新風量的大小不僅與能耗、初投資和運行費用密切相關，而且關系到人體的健康，《公共建筑節能設計標準》(GB50189—2005)對其取值進行了規定，設計人員進行工程設計時，不應隨意增加或減少。另外，在人員密度相對較大且變化較大的房間，宜采用新風需求控制，即根據室內C02濃度檢測值增加或減少新風量，使CO2濃度始終維持在衛生標準規定的限值內。

(2)風機盤管機組加新風空調系統的新風口應單獨設置，或布置在風機盤管機組出風口的旁邊，不應將新風接至風機盤管機組的回風吸人口處，以免減少新風量或削弱風機盤管處理室內回風的能力。

(3)房間面積或空間較大、人員較多或有必要集中進行溫、濕度控制和管理。令空氣空調系統具有易于改變新、回風比例，必要時可實現全新風運行，從而獲得較大的節能效益和環境效益，且易于集中處理噪聲、過濾凈化和控制空調區的溫、濕度，設備集中，方便維修和管理等優點。

4.3推廣使用可再生能源或低品位能源空調系統

隨著空調系統的廣泛應用,空調對不可再生能源的消耗將大幅度上升,同時對生態環境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經成了該領域重要的研究課題。地源熱泵空調系統就是在這種形勢下發展起來的,它利用地下恒溫層土壤熱顯著提高空調系統的COP值,使得同等制熱(或制冷)量下的系統能耗大幅度下降。利用可再生能源的暖通空調系統，如地源熱泵空調系統、太陽能供熱系統，不僅有著顯著的環境和社會效益，有的還有著顯著的經濟效益，應大力開發推廣。

地源熱泵是水源熱泵的一種形式，它是利用水與地能來作為水源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來，供給室內采暖，此時地能為“ 熱源”；夏季把室內熱量取出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時地能為“冷源”。在制冷狀態下， 地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，使其進行汽--液轉化的循環。通過冷媒空氣熱交換器內冷媒的蒸發將室內空氣循環所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/水熱交換器內冷媒的冷凝，由水路循環將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終由水路循環轉移至地下水或土壤里。