陈强
中国国际航空股份有限公司
摘要：建筑业是我国四大支柱产业之一，对我国社会发展、城镇化建设起到了重要的推动作用，但是同样建筑业也是一个高耗能的产业，暖通空调在城市建设中的地位越来越重要，人们对其的依赖程度也越来越大，暖通空调作为建筑业中冉冉升起的新星，其施工质量直接影响人们生活水平，它的耗能也影响着社会发展，本文就暖通空调现存的施工问题及节能方法进行分析探讨。
关键词：暖通空调；施工质量；节能设计
前言
我国经济的快速发展使我国国民的经济水平也随之提高，人们对生活质量的要求不仅仅只满足于温饱，人们更注重于精神世界的提升，暖通空调让人们的生活工作环境变得异常舒适，暖通空调的安装质量对民居建筑和公共建筑的性能会产生直接影响。
1暖通空调在我国的应用现状
近年来，我国的经济发展势头一直良好，人们也越来越看重生活质量，科技化产品的出现为人们的生活提供了很多便利，在越来越现代化的社会，人们对建筑物内部温度的要求越来越高，暖通空调为人们营造了更加舒适的居住、办公环境，目前我国经济仍处于快速发展时期，对于空调的设计、施工、使用等都制定了相关制度，但是由于技术不够成熟，暖通空调的大量应用给我国能源造成了巨大压力，下面我从公用建筑和民用建筑两方面简单介绍我国暖通空调的应用现状。
图1.暖通空调
1.1公用建筑
我国城镇化建设快速发展，大型公用建筑数量也与日俱增，包括大型商场、大型写字楼等，公用暖通空调系统是暖通空调系统的重要组成部分，在我国快速发展经济时期，对环境和能源消耗不够重视，目前我国环境压力巨大，而公用暖通空调系统更是民用暖通空调耗能的十倍左右，我国目前公用建筑的面积还在不断增加，意味着公用建筑消耗的能源也会增加。
图2.公用建筑暖通空调
1.2民用建筑
公用建筑的暖通空调系统使人们舒适办公、娱乐的保障，而民用暖通空调系统则影响人们居住环境的舒适度，我国国民的经济水平决定生活质量，在我国小康社会全面建设时期，暖通空调已经成为民用建筑必不可少的设备，暖通空调的质量直接影响人们的生活，也影响民用建筑暖通空调的发展。民用建筑暖通空调不同于公用建筑，规模较小但设计要更为精巧。
图3.民用建筑暖通空调
2暖通空调建筑施工中存在哪些问题
2.1缺乏专业人员
我国科技不断增长，但近几年普及率才迅速增加，我国建筑业施工人员多数以学历水平较低的农民工组成，他们为建筑业和社会所作的贡献不可磨灭的，但不得不提的是当今社会科技更新换代如此之快，施工工人的安装工艺与时代发展，会对施工质量产生影响。
2.2噪音问题
人们在使用暖通空调期间，设备经常会发出很大的机器运行的声音，这些声音在长时间使用中已经成为了噪音影响了人们休息和办公，长时间处在噪音中，人们的情绪也会变得烦躁。引发噪音的原因有很多，比如：设备安装不合理导致运行中各部件摩擦严重或未安装减震设备；风管安装不恰当导致漏风量过大引发噪音。
2.3暖通空调本身质量问题
暖通空调的大量应用带动了相应市场，目前暖通空调的种类繁多，价格不一，质量也参差不齐，出于对施工成本和自身利润考虑，一些安装公司会在产品不满足市场要求或者消费者需求的情况下卖给消费者，减少安装成本，获取更大的利润，但严重影响了消费者的使用效果，也给暖通空调未来的市场带来了发展阻碍。
2.4防水系统不到位
在暖通空调运行中，管道内会聚居气体，气体和水分相互混合会给空调造成压力，管道内部的气体水分不均匀会影响气流速度，管道会出现水锈，不仅会产生噪音，还会影响暖通空调的质量，再加上暖通空调的材料也会有质量问题，并不是所有的合格，防水系统不好会造成严重的质量问题，影响使用效果。
3暖通空调问题的改进方案
对施工人员进行专业的知识培训，了解暖通空调基本的工作原理，对消费者提出的疑惑应对自如并且绝无欺瞒；在产品更新改进的过程中改变的安装技巧要及时培训练习，保证安装过程中将人为因素带来的问题降到最低。
出现噪音的原因有很多，而设备噪音的问题基本都是使用一段时间后发现的，应该派专业人员检查设备，快速找出问题所在，售后服务的工作质量和态度要保持和售前一样优质。在安装后应告知消费者使用方法和避免噪音的方法，让消费者正确合理的使用暖通空调，增加空调寿命。
管线安装过程中要做好实地勘察工作，管道堵塞是常有发生的问题，所以必须进入建筑物内实际比较，保证管线的综合设计具有科学性和合理性。对施工中的问题要有针对性的解决，要因地制宜，减少后期的返工工作。
暖通空调的能耗现状
随着城市化进程的加快，能耗越来越大，其中建筑能耗占据很大的比例。一些发达国家的建筑能耗占据其国家总能耗的40%以上。而建筑能耗主要表现在采暖、通风、空调、照明、电器、热水供应等方面，其中暖通空调的能耗占据建筑能耗的30%到50%，而且每年都在上升。当前的建筑为了保证建筑物内部有适宜的温度和环境，都设置了暖通空调系统。对暖通空调系统的能耗产生影响的主要因素有建筑物室外气候、建筑物围护结构的特征、建筑物室内设计标准、建筑物照明情况等，除此之外，还有很多因素会影响到暖通空调的耗能。
图4
图5-6
暖通空调系统能耗的主要特点有：
（1）暖通空调系统的设计、选型、运行管理等不合理，极大地降低了能源的使用效率。
（2）暖通空调系统对室内空气环境所需冷、热能量的维持很低，而且带有季节性，这就要求在条件具备的情况下使用新型天然能源为建筑物室内的空气环境进行维持。新型天然能源有太阳能、地热等。
（3）暖通空调系统中对冷、热能量的处理，最为普遍的方法是交换式处理，所以可以进行冷热量的回收，将系统能耗降低，对能源进行有效地利用。
5.暖通空调节能的对策
5.1改善系统设计
为了能够使暖通空调系统高效经济地运行，需要对其进行精心的设计。暖通空调系统是一个庞大而又十分复杂的系统，系统设计的好坏在很大程度上决定了系统本身的性能。为了实现系统的节能，必须严格按照空调系统设计的原则进行设计，即管材消耗量少、管路系统简单，节省初投资；供暖系统应保证各个房间（楼梯间除外）的室内温度可以独立调控；此外，还要保证便于实现分户或分室分摊热量的功能。一个良好设计的暖通空调系统必须是直观明确的，这样可以避免多余的能源消耗，同时也可以为后期的检修工作带来极大的方便。
在建筑总能耗中，空调系统的能耗受外界环境因素影响很大，在外部条件允许的情况下，空调能耗基本为0，但是一旦环境因素出现骤变，空调能耗能占到整个建筑总能耗的50%以上，个别地区由于空调系统使用周期长，甚至会达到70%。空调节能设计，必须从安装布局上入手。首先，根据建筑自身条件，做好隔热处理，在一定程度上缓解因建筑受热面过大给空调系统带来的制冷压力；其次，结合我国地理位置特点，合理布局建筑物房间受热和受光照影响，在一定程度上缓解因采光不足给空调带来的供热压力；另外，根据建筑物高度和长度，按照不同的楼层高度，科学布局空调的位置，使顶部建筑物和底部建筑物的空调影响程度有明显的区别，在一定程度上降低总能耗消耗。
5.2改善围护结构性能
围护结构分为外围护结构和内围护结构，其中外围护结构包括屋面、外墙和门窗，内围护结构包括地面、顶棚、内隔墙等。暖通空调系统中围护结构导致的热损失，在整个空调系统能耗中占据很大比重，围护结构的保温性能决定通过围护结构消耗的能耗所占空调负荷的大小，所以改善维护结构的保温隔热性能对暖通空调系统节能效果至关重要。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高围护结构的保温隔热性能。通过建筑物的围护结构传入建筑的热量中，外窗的传热量以及太阳辐射占有很大的比例。因此要尽量减少外窗的面积，并采取有效的遮阳措施，如选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。另外对于相同体积的建筑物，外表面积越大，通过围护结构传入的热量就越大，而空调的冷负荷也就越大，因此如果需要选用较大表面积的建筑形式时，需要尽量增加外表面围护结构的热阻，以减少热量的传入。
图7.围护结构的传热过程
图8.围护结构传热系数
5.3强化系统的运行管理水平
自动控制不是万能的，任何控制系统的控制能力和范围都是有限的，因此需要暖通空调相关工作人员对暖通空调专业知识有一定的了解。暖通空调系统的运行管理过程中有着大量的操作人员，需要对这些操作人员进行专业的培训，提高管理人员的专业水平和业务技能，让他们对暖通空调系统的基本知识有所了解。对操作人员实行操作证制度，只有成功通过考核的人员才能进行工作，否则重新培训考核。提高管理人员的素质，提高他们的专业能力，使他们面对不同的情况能够做出适当的调节，达到节能减排的效果。
5.4改善系统的控制方法
暖通空调系统的控制可以以人的舒适性指标为依据进行调控，在人体舒适的条件下实现节能的目标。空调的能耗和室内计算温度的高低有着紧密的联系，根据研究，冬季供暖室内温度每下降1℃，空调能耗可以降低5%到10%左右，夏季制冷，室内温度每升高1℃，空调的能耗将减少8%到10%左右。所以在保证人体舒适的前提下，冬季室内计算温度的设计不宜过高，夏季室内计算温度的设计不宜过低。一般来说，冬季室内适宜温度为18-20摄氏度，夏季室内适宜温度为28-29摄氏度。在这种情况下，既能保证室内人体的舒适，又可以尽可能的达到节能的效果。
图9
5.5新型环保节能技术的应用
（1）冷热能回收
冷热能的回收包括冷凝热回收和排风余热回收。普通的集中空调系统有大量的冷凝热被直接排放进入大气，没有经过任何的利用，不仅造成了严重的浪费，还对建筑周围的环境产生了热污染。相对于水冷热回收机组，风冷热回收机组的冷凝温度更高，对冷凝热回收时可以得到较高的回收水温，有着较为广泛的实用性。热回收机组可以与不同的系统结合使用，免费制取热水，节能高效而且没有任何的污染，是一种十分良好的节能技术。
排风余热回收是暖通空调节能的重要途径，通过对排风的回收，利用排风中的能量对新风进行预冷或预热，达到节能的效果。排风余热回收通常可分为显热回收和全热回收，热回收设备可大致分为板式显热交换器、转轮全热交换器、板翘式全热交换器、中间热媒式热交换器以及热管式换热器等。
（2）蓄冷空调
蓄冷空调主要分为冰蓄冷和水蓄冷两种方式。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。冰蓄冷空调效率很高，能够快速达到制冷效果，适用于负荷集中且变化很大的场合，如商业大楼、体育馆、电影院等。
水蓄冷空调是利用电网的峰谷电价差，夜间采用冷水机组在水池内蓄冷，白天水池放冷而主机避峰运行的节能空调方式。它的投资较小，运行可靠，可以利用建筑本身具有的消防水池进行冷量储存，推广较容易，具有广阔的发展前景和应用前景。
除了冰蓄冷和水蓄冷以外，还有其他变温相变材料可以作为蓄冷材料使用，如共晶盐等，但技术尚不完善，还需要进一步的研究发展。
图11
（3）暖通空调变频设计
普通空调压缩机转速基本不变，一直保持额定功率运行，在负荷降低的时候依然保持高负荷运载，耗能相对严重，而且产生比较大的噪音。而变频空调通过内装变频器，随时调节压缩机的运转速度，从而达到根据室温实时调节空调的运行状态，不仅大大降低了空调的能耗，而且延长的压缩机的使用寿命。另外由于变频空调运行平衡，所以震动较小，产生的噪音远远小于普通的空调，有着巨大的优势。
（4）土壤源热泵空调系统
土壤源热泵空调系统就是一种以使用可再生资源和节能环保的空调系统。它以岩土体、地下水和地表水为低温热源，通过循环液体在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的热量交换。在冬季时以吸收地下水和土壤等天然的能量供应建筑取暖，而在夏季的时候，通过热泵向供热资源释放热量，使其给建筑物提供冷空气。由于土壤源热泵空调系统全部为闭式循环，不会造成地下水的污染，是一种节能环保，运行安全可靠的空调系统。
图12
（5）低温地板辐射采暖
低温热水地面辐射供暖是一项既古老又崭新的技术。在我国地面采暖可追溯到明朝末年，为皇宫王室才能拥有的取暖方式，如现存我国的故宫，在青砖地面下砌好烟道，冬天通过烟道传烟并合理配置出烟窗以达到把青砖温热而后传到室内，使室内产生温暖的效果。此后，我国北方农村也出现了火墙、火炕的取暖方式，韩国、日本也出现了地炕。
随着时代的发展和科技的进步，地面供暖技术已变为了使用温度不高于60℃的热水作为热源，在埋置于地板下的盘管系统内循环流动，加热整个地板，通过地面均匀地向室内辐射散热的一种供暖方式。这种供暖方式使室内地表温度均匀，室温能够从下往上逐渐增加，符合人类的生理需求，大大降低了关节炎的患病可能性。另外地面供暖的效率很高，而且环保卫生，使用寿命很长，是一种很好的室内供暖方式。
（6）太阳能空调
太阳能作为一种广为大众所知的绿色能源，有着无可比拟的优点。利用太阳辐射的能量来进行制冷与取暖有着显著的经济效益，虽然早期设备建设投入资金较大，但可以全年运行，而且使用无毒的制冷介质，没有任何的污染，长期看来，有着良好的推广前景，将会掀起一场节能环保的革命。
结束语
我国在快速发展的过程中忽视了环境带来的影响，现在人们对环境的关注度越来越高，人们在享受科技发展带来的快捷舒适，也不得不面临环境问题带来的危害。提高我国能源利用率，让人们在享受暖通空调带来舒适温度的同时也减少了我国能源的消耗和浪费。我国建筑产业想要可持续发展的道路上越走越稳，必须重视能源损耗，充分引入新技术，才能实现社会效益和经济效益最大化。
参考文献：
[1]张国春.暖通空调系统安装施工问题及解决措施[J].中国新技术新产品，2015（15）
[2]廖禄辉.暖通空调系统在节能方面存在的问题与对策[J].住宅与房地产，2017（15）