随着中国城镇化水平的快速发展，人民群众生活水平的不断提高，建筑能耗的总量也在持续增长。但面对国内能源紧缺、环境污染加剧等与建筑能耗增长之间的矛盾凸显，建筑节能的举措已越来越被受到重视，尤其是近几年来我国对新建建筑节能强制性标准的执行力度的不断加强，建筑节能技术研究及节能相关设备、产品的研制与开发取得了大量研究成果，并已在很多新建建筑和既有建筑的节能改造中予以推广应用。

 

建筑节能按实现途径可划分为被动节能措施和主动节能措施。被动节能主要指通过提高建筑围护结构的热工性能、减小窗墙比、减小体形系数等方式以降低建筑本体的基础能耗；而主动节能则是以提高能源利用率即提高机电设备运行效率而实现节约能耗，也就是通常我们所说的机电系统节能。

 

据清华大学建筑节能中心的统计数据，投入使用的建筑中暖通空调的能耗约占建筑总能耗的40%，因此，对暖通空调系统实施节能措施将对建筑节能起到举足轻重的作用。本文将介绍一些常用的空调系统节能技术措施及其在项目应用实例，并对目前机电系统建筑节能的做法及前景给予分析。

 

常用的空调系统节能技术措施

1、冰蓄冷空调技术

冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量。冰蓄冷空调的主要优点是削峰填谷、平衡电力平衡，减少机组装机容量、节省空调用户的电力花费；缺点是增加了蓄冰设备费用及其占用的空间，制冷主机运行效率降低。

冰蓄冷空调装置有盘管式蓄冰装置、封装式（冰球）蓄冰装置、片冰滑落式蓄冰装置和冰晶式蓄冰装置等类型。载冷剂一般采用浓度为25%的乙烯二醇溶液。

蓄冰空调系统可以通过制冷机组或蓄冰设备或者二者同时为建筑物供冷，这就需要确定在某一时间段多少负荷由制冷机组提供、多少负荷由蓄冷设备提供。因此，蓄冰空调系统的成功实施在于设计方案必须制定一个合适的运行战略，确定具体的控制程序，解决好每时段制冷设备之间的供冷负荷分配。

 

2、空调变流量技术

空调变流量可分为VAV变风量空调系统、变水量空调及可变冷媒流量空调系统，其原理是根据末端空调负荷的变化而改变输送的风量、水量和冷媒量，减小设备运行的能耗，以达到节能的目的。

VAV变风量空调系统是一种在输冷/热介质流量不变的情况下，通过改变风量来调节室内温湿度以满足用户需求的空调系统。由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能，从而降低空调系统的能耗。

变水量技术是指空调冷冻水系统采用一次泵变流量或一次泵定流量、二次泵变流量，实现冷水机组变水量的运行与控制技术。空调系统普遍存在水利失调的现象，且多为大流量小温差运行，由此造成设备电耗较高，变水量技术通过控制水温和调节水量使空调水泵处于变频模式运行，可大幅降低能耗。

变冷媒流量空调系统是通过变频控制经过制冷机的制冷剂流量，进而调节供冷量（或供热量）的空调系统。这种空调系统具有结构简单，控制灵活，高效节能、安装方便等特点，可用于多种场合。

 

3、空气热回收及新风系统

空气热回收是通过换热器将空调房间的排风与室外新风进行热、湿交换，利用空调房间的降温（升温）除湿，可实现空调系统的余热回收，节约能源。

对于空调新风系统，合理确定空调房间的人数并设计合理的新风量、利用CO2浓度监测系统控制房间的新风量、合理计算新风机组可调新风比、在过渡季节可利用新风来消除内区余热等，这些均可达到节能的目的。

 

4、冷却塔供冷技术

冷却塔供冷技术适用于需全年供冷或建筑有需常年供冷的内区建筑（大型办公楼内区）或计算机房、程控交换机房等，它是以冷却塔代替制冷机组供冷，减少制冷机组的运行时间，同时还可避免在冬季制冷机长期远离设计工况工作，具有明显的节能效果。

 

5、可再生能源利用技术

空调系统可再生能源利用主要涉及空气源热泵技术、地源热泵技术、水源热泵技术、太阳能热水供应技术等。热泵技术是利用空气、土壤、地下水作为热源，通过将低位热能向高位热能转移，以实现供热、制冷的高效节能。

空气源热泵的推广应用受所在区域室外气温的变化影响较大；地源热泵由于较深地层常年保持恒定的温度，冬季用于取暖，夏季用于制冷，能源利用效率大大提高，所以地源热泵在国内的发展势头强劲；水源热泵受制于政府对地下水源使用的限制，海水源热泵则又有地域限制且投入成本较高；太阳能热水系统已形成产业化并在国内建筑中得以普遍应用。

 

6、空调系统的自控

对于设有中央空调系统的建筑，当季节变化、昼夜温差变化和空调实际使用面积或时段发生变化时，空调系统在传统的运行模式下，不能实现冷冻水流量跟随末端负荷的变化而动态调节，能源浪费很大。空调系统的自控是运用智能控制理论设计出智能控制程序，并配合相应的传感装置和执行器对空调系统的设备和运行参数进行有效控制，从而达到运行节能的目的。

 

目前，中央空调系统自控的控制技术措施主要包括：1）对空调机组的送风温湿度、压差、空气清新度及风机运行、风阀、水阀开度进行监测和控制，满足空调区域的舒适性要求，同时机组也能以较低能耗方式运行；2）对冷热源的供回水温度、压差、流量进行监测和控制，保证机组供给的冷热水温度、压力达到要求；3）对冷冻水泵、冷却水泵以及冷却塔中的风机进行变频调速控制，以达到有效地控制水量和风量，从而在保证供回水温度的同时实现运行节能。

 

机电系统建筑节能的思考

 

节能设计一定能达到节能的效果？

自我国开始执行建筑节能标准以来，国内新建建筑设计阶段执行节能强制标准的力度已越来越大，机电系统的节能设计已基本实现全覆盖。但一个好的节能设计能否真正发挥节能效果，安装单位在机电系统完成后是否进行系统的联合调试、调试数据能否满足设计要求、设备运行参数是否处于工况曲线，物业运营管理单位是否按照节能设计的理念和程序在运行，政府部门对建筑能耗的监测是否到位等，或许这些应该是机电系统建筑节能下一步转移的工作重点。

 

节能服务工作的未来

目前，我国建筑节能服务业尚处于起步阶段，存在着诸如建筑节能服务机制不完善、体系不健全、技术支撑弱、社会认知度低等问题。而在国外发达国家，不同的建筑节能服务公司（通常为能源服务公司）对客户开展各式各样的节能服务工作，由能效审计到节能改造方案设计、采购施工及运营维护，最终与客户分享节能效益。国内建筑节能服务市场潜力巨大，借鉴国外先进经验、不断完善相应的机制体系，将会带动越来越多的企业参与到建筑节能服务行业中来。