现代建筑中与空调系统节能技术的研究与应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

张增杰

晋中市汇同供热技术服务有限公司,山西晋中 030600

摘要

与空调系统作为现代建筑的核心耗能单元,其能耗占建筑总能耗的比重居高不下,推动该系统节能技术革新已成为建筑领域实现低碳发展的关键抓手。本文基于现代建筑对供热通风系统的功能需求,分析当前系统在设计、运行及管理中存在的能耗问题,系统探讨能源高效利用、系统优化调控、可再生能源融合等维度的节能技术应用方向,并提出技术落地的保障措施,旨在为构建高效、低碳的供热通风系统提供理论参考,助力现代建筑实现节能降耗与舒适体验的双重目标。


关键词

现代建筑;供热通风系统;节能技术;低碳发展

正文


引言

随着城市化进程加速与建筑功能多元化发展,现代建筑对室内热舒适、空气质量的要求不断提升,与空调系统的配置规模与运行强度持续加大,随之而来的高能耗问题愈发突出。供热通风系统的能耗不仅关系到建筑运行成本,更直接影响建筑领域“双碳”目标的实现进程。当前,部分现代建筑的供热通风系统仍存在设计粗放、设备能效偏低、运行调控不精准等问题,导致能源浪费现象普遍。绿色建筑理念的普及为供热通风系统节能技术发展提供了方向,通过融合先进技术与科学管理,可有效降低系统能耗,同时保障室内环境品质。因此,深入研究现代建筑中供热通风系统节能技术的应用路径,对推动建筑行业绿色转型具有重要现实意义。

一、现代建筑供热通风系统节能的核心价值与现存问题

(一)供热通风系统节能的多维价值

供热通风系统节能在经济、环境与社会层面均具有显著价值。经济层面,节能技术的应用可降低建筑运营阶段的能源消耗,减少电费、燃气费等支出,同时延长设备使用寿命,降低维护成本,提升建筑的经济收益。环境层面,减少能源消耗意味着降低化石能源燃烧带来的碳排放与污染物排放,助力缓解气候变化与空气污染问题,符合绿色建筑发展理念。社会层面,高效的供热通风系统能更稳定地维持室内舒适环境,提升居住者与使用者的体验感,同时为建筑行业树立节能标杆,推动节能技术的普及与推广,促进社会能源利用效率的整体提升。

(二)供热通风系统运行中的突出能耗问题

设计环节存在明显短板,部分设计方案未结合建筑功能、气候特征进行精准测算,导致系统配置与实际需求不匹配,出现“大马拉小车”或负荷不足的情况,直接增加能耗。设备选型与运行方面,部分建筑仍使用能效等级较低的空调、水泵、风机等设备,且运行过程中缺乏动态调控,在负荷波动时无法及时调整运行参数,造成能源浪费。系统管理存在漏洞,缺乏完善的能耗监测机制,无法精准捕捉能耗异常点,同时运维人员专业素养不足,操作不规范或未及时进行设备维护,也会导致系统运行效率下降。此外,可再生能源与系统的融合程度较低,未能充分利用太阳能、地热能等清洁能源替代传统能源。

(三)问题产生的深层诱因

问题根源首先在于节能理念滞后,部分开发商与设计单位更注重初期投资成本,忽视系统长期运行的能耗成本,对节能技术的重视程度不足。技术研发与转化衔接不畅,高校与科研机构的先进技术成果难以快速应用到实际工程中,现有节能技术与建筑实际需求的适配性有待提升。政策与标准支撑不够完善,虽有相关节能规范,但部分条款执行不到位,缺乏有效的激励机制推动企业主动采用节能技术。同时,行业内专业人才短缺,既懂供热通风系统技术又掌握节能管理知识的复合型人才不足,制约了技术应用与管理水平的提升。

二、现代建筑供热通风系统节能技术的核心应用方向

(一)能源高效利用与回收技术

余热回收技术是降低供热通风系统能耗的重要手段,通过安装全热交换器、显热交换器等设备,回收空调排风与排风中的冷量或热量,预处理新风,减少系统对新风处理的能源消耗,尤其在冬夏季节能显著提升能源利用效率。冷凝热回收技术可回收空调制冷过程中冷凝器释放的热量,用于生活热水加热或建筑供暖,实现能源的梯级利用。此外,采用高效换热设备优化系统换热过程,如使用高效换热器替代传统设备,减少换热过程中的能源损失,提升系统热交换效率。

(二)系统优化与智能调控技术

系统优化设计是节能的基础,采用变流量系统替代传统定流量系统,通过变频技术控制水泵、风机的转速,根据室内负荷变化实时调整水流量与风量,避免恒定运行造成的能源浪费。智能调控技术的应用实现了系统的精准运行,借助传感器、控制器与物联网技术,实时采集室内温度、湿度、人员密度等参数,通过智能算法自动调节空调机组、送风口等设备的运行状态,确保系统在满足舒适需求的前提下以最低能耗运行。此外,构建集中控制系统对多区域供热通风系统进行统一管理,实现各区域负荷的均衡分配与系统的协同运行。

(三)可再生能源融合应用技术

太阳能与供热通风系统的融合应用较为广泛,通过太阳能集热器吸收太阳能加热冷水,为供暖系统提供热源,或驱动吸收式制冷机组实现空调制冷,减少对传统电能与化石能源的依赖。地热能利用技术通过地埋管换热器与土壤进行热交换,借助地源热泵系统为建筑提供供暖与制冷服务,地热能的稳定性与可再生性使其成为供热通风系统的理想能源补充。此外,部分建筑尝试利用生物质能、空气能等清洁能源,通过相应的转换设备融入供热通风系统,进一步优化能源结构,降低碳排放。

三、推动供热通风系统节能技术落地的保障策略

(一)完善设计与标准体系

建立基于全生命周期的供热通风系统设计理念,将节能要求贯穿于设计、施工、运行、报废的全过程,设计阶段需进行详细的负荷计算、能耗模拟,确保系统配置科学合理。完善相关标准规范,细化供热通风系统节能指标与技术要求,明确设备能效等级、系统运行参数等硬性标准,同时将节能技术应用纳入建筑节能评估体系,强化标准的执行与监管力度。推广标准化设计流程与模块化设计方案,提高节能技术应用的规范性与高效性。

(二)强化技术研发与人才培养

加大节能技术研发投入,鼓励企业与高校、科研机构建立协同创新机制,聚焦系统集成优化、智能调控算法、高效储能技术等关键领域开展攻关,提升节能技术的成熟度与适配性。推动节能设备的国产化与产业化,降低设备生产成本,提高节能技术的普及性。建立完善的人才培养体系,高校增设相关专业课程,培养具备供热通风系统设计、节能技术应用、智能运维能力的专业人才;企业加强对现有运维人员的培训,提升其对节能设备与系统的操作管理水平,为技术落地提供人力支撑。

(三)构建政策激励与市场驱动机制

政府应出台针对性的政策激励措施,通过财政补贴、税收减免等方式,降低企业采用节能技术与设备的初期投入成本,对达到较高节能标准的建筑给予奖励。建立市场化的节能服务机制,推广合同能源管理模式,由专业节能服务公司为建筑提供供热通风系统节能改造与运营管理服务,分享节能收益,降低建筑业主的风险与压力。加强宣传引导,通过行业展会、技术论坛等平台普及供热通风系统节能知识,提升企业与公众的节能意识,营造重视节能的市场环境。

结束语

现代建筑中与空调系统节能技术的研究与应用,是建筑行业实现低碳转型的核心举措,既关系到能源资源的高效利用,也直接影响人们的生活与工作品质。未来,需进一步推动节能技术与智能技术、可再生能源的深度融合,构建更加高效、智能、低碳的供热通风系统。同时,需要政府、企业、科研机构与公众形成合力,共同推动节能技术的普及应用,让现代建筑在满足舒适需求的同时,为实现“双碳”目标贡献重要力量。

参考文献

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