绿色建筑工程中暖通空调系统的节能减排策略探讨

引言

在全球气候变暖加剧、传统化石能源储量持续减少的当下，节能减排已成为各国可持续发展战略的核心议题。建筑行业作为能源消耗和碳排放的大户，而暖通空调系统作为建筑内部环境调控的核心设备，在绿色建筑中更是决定能源效率的关键环节。传统暖通空调系统依赖高耗能设备与粗放式运行模式，不仅消耗大量煤炭、天然气等化石能源，还因能源转化效率低、余热回收不足等问题，产生大量温室气体及污染物排放，与双碳目标和绿色发展理念形成鲜明矛盾。

一、暖通空调系统在绿色建筑中的作用与能耗分析

1.1 暖通空调系统的功能与重要性

暖通空调系统在绿色建筑中承担着调节室内温度、湿度、空气质量以及通风换气等重要功能，为用户提供舒适、健康的室内环境。在夏季，通过制冷系统降低室内温度，排除室内余热余湿。在冬季，通过供暖系统为室内提供热量，保持室内温暖。通风系统不断将室外新鲜空气引入室内，排出室内污浊空气，保证室内空气质量符合卫生标准。良好的暖通空调系统运行效果对于提高绿色建筑的品质和用户满意度至关重要，是实现绿色建筑舒适性目标的关键保障。

1.2 暖通空调系统的能耗构成

暖通空调系统的能耗主要由设备能耗、传输能耗和调控能耗三部分构成。设备能耗包括供暖设备、通风设备和空调设备在运行过程中消耗的电能、热能等能源。不同型号和性能的设备能耗差异较大，高效节能设备的能耗相对较低。传输能耗是指热量或冷量在输送过程中通过管道、风道等传输介质产生的能量损失，如管道的热传导损失、风机克服风道阻力消耗的电能等。调控能耗涉及对暖通空调系统温度、湿度、风量等参数进行调节和控制所消耗的能源，包括自控系统、传感器等设备的能耗。

1.3 影响暖通空调系统能耗的因素

建筑围护结构性能：建筑围护结构的保温隔热性能直接影响暖通空调系统的负荷大小。如果围护结构保温性能差，冬季室内热量容易散失，夏季室外热量容易传入室内，导致暖通空调系统需要消耗更多的能源来维持室内温度。气候条件：不同地区的气候条件差异较大，对暖通空调系统的能耗影响显著。在寒冷地区，冬季供暖需求大，暖通空调系统的供暖能耗较高；在炎热地区，夏季制冷需求大，制冷能耗成为主要能耗。设备选型与运行管理：合理的设备选型能够确保暖通空调系统在高效工况下运行，降低能耗。

二、绿色建筑暖通空调系统节能减排的现有问题分析

2.1 设计环节存在的问题

设计环节的不合理是导致能耗偏高的源头。部分设计依赖经验估算负荷，未结合建筑功能、气候特征等动态因素精准计算，易造成设备选型冗余。系统配置缺乏整体性考量，如冷热源选择未适配区域能源结构，或管道布局未优化走向，增加传输损耗。节能技术应用存在形式化倾向，如盲目引入智能控制系统却未与建筑需求匹配，导致功能闲置。

2.2 设备选型与安装问题

设备选型偏离绿色建筑需求，部分项目优先选择低价设备，牺牲能效性能，导致运行阶段能耗激增。设备与系统匹配性不足，如高效主机搭配低效水泵，形成大马拉小车现象。安装质量直接影响节能效果，管道保温层施工不规范易造成冷热量流失，风口布置不合理导致室内温场不均，迫使系统超负荷运行。

2.3 运行管理方面的问题

运行期间节能潜力挖掘不足。目前国内大部分建筑缺少专业的运行队伍，对系统运行状态监控不力，不能有效排查滤网积聚、设备陈旧等隐形能耗问题。运行参数设置固化，按照运行设计定值不变运行，不因室外气候变化或使用人员变化而改变，如室外气

温寒冷时室内采暖温度长期高于设计要求等。设施运行维护不到位，设备定期保养不到位，造成换热效率衰减导致能耗逐年上升。对用户使用能耗行为管理不足，用户不加节制的过度使用空调机等也造成了不必要的能耗。

三、绿色建筑暖通空调系统节能减排策略

3.1 精准负荷计算

选取科学合理的负荷计算方式，充分分析建筑所在地理位置、朝向、围护结构的性能、室内人员活动、设备等散热情况对建筑的冷、热负荷的影响。借助相关的专业的负荷计算软件，如鸿业负荷计算软件、天正暖通负荷计算软件等进行准确的逐时负荷计算，计算过程中应对围护结构传热系数、围护结构遮阳系数等参数进行准确的取值，确保计算的精度。

3.2 合理选择冷热源

结合当地气候条件、能源资源条件及建筑实际使用需求，综合考虑能源使用效率、运行费用及环保性等因素，合理选择冷热源。在太阳能资源充足的地区优先使用太阳能辅助供暖制冷系统，如太阳能热水系统与空调系统联用，通过热交换器将太阳能热水的热能转移到空调系统的循环水之中，提升空调系统能效比；在拥有地热能资源的地区积极采用地源热泵系统，利用地下土壤或地下水稳定的特性，地源热泵系统能效比高，可大大降低空调系统的能耗及运行费用。

3.3 优化系统配置

依据建筑工程使用功能和负荷特点，合理配置暖通空调系统设备及管道。在暖通空调系统中，根据建筑面积的负荷特点，针对不同的使用区域，例如办公室、会议室、商场等按照人员密度、使用时间以及负荷的变化情况，分别独立设置各个空调分区，采取分区域控制的方式，杜绝不必要的能源浪费问题。合理选择空调系统形式，例如针对空间比较大的、人员比较密集的场所，可以采用全空气系统形式。对于一些空间比较小、室内空气质量比较讲究的地方，可以采用风机盘管加新风系统。

3.4 应用节能技术

推广采用先进的节能新技术。提高暖通空调能效水平，采用变风量系统调节送风量，根据室内负荷情况自动调节，低负荷下减少送风量，降低风机能耗。采用变制冷剂流量系统，通过调节制冷剂流量满足区域冷、热负荷需求，实现高能效运行。推广采用智能化系统，安装传感器及时感知室内室外环境参数及人员活动情况及设备工作状态等信息，将信息上传至中央控制系统，系统根据预设程序和算法自动控制暖通空调设备调节运行，实现节能和舒适的室内环境。

结语

绿色建筑暖通空调系统的节能减排是实现建筑低碳化的关键。本文提出的全链条策略，从设计优化到智能运维，再到可再生能源融合，为行业提供了可行路径。虽当前存在区域适配性等问题，但随着技术进步与管理升级，这些难题将逐步破解。未来需持续探索技术创新，推动节能策略落地，助力建筑行业注入动力。

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