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【摘 要】随着社会的发展城市房屋的建设和城镇化的快速步伐，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，给建筑能耗带来了巨大的压力。而目前我国建筑能耗水平不允许按照城市建设和城市化的节奏增长，建筑节能势在必行。这不仅具有巨大的经济和环保意义，同时也有国防战略意义。而在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%，且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大，暖通空调系统的广泛应用，用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。本文主要介绍暖通空调领域具有较大的节能意义和良好应用前景的技术方式。
【关键词】暖通；空调领域；节能技术
1.热泵技术
热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源，如以大气、地表水、地热、或工厂排放的废水（气）为热源，通过压缩机的工作从这些热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低品位热能，并将其温度提高后再传给高温热源。理论和大量的应用实践都说明，热泵技术具有很好的节能效益、经济效益和社会效益，具有广阔的应用前景。
（1）空气源（风冷）热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。风冷热泵冷热水机组自90年代初开始，在夏热冬冷地区得到了广泛应用，在武汉也有很多的应用。空气源热泵在使用上最大的问题是，冬季供热运行时，室外气温较低的时候，室外换热器翅片表面会结霜，（需要采取除霜措施）。
（2）地下水水源热泵。即从地下抽水，经过热泵提取其热量，然后再回灌到地下。这种技术在国内外都已广泛应用。但受到地下水文地质条件的限制，并非处处适用。研究更有效的取水和回灌方式，将使这技术的应用范围进一步扩大。
（3）土壤源热泵。即在地下土壤中埋管，通入循环工质，使之成为循环工质与土壤间的换热器。在冬季，通过这一换热器从地下取热，成为热泵的热源；在夏季，从地下取冷，成为热泵的冷源。这样以来，就实现了冬存夏用和夏存冬用。目前，这种技术的主要问题是初投资过高。提高换热管的换热能力，降低初投资是这项技术广泛推广的关键。与水源热泵相比，由于没有水文地质条件的限制，土壤源热泵被认为有更好的应用前景。
（4）污水源热泵。直接从城市污水中提取热量，是污水综合利用的组成部分。据测算，城市污水全部充当热源，可解决城市供暖用热的近20%。热泵技术有三大优势：一是它能长期大规模地利用江河湖海、城市污水、工业污水、土壤或空气中的低温热能，可以把我们生产和生活中弃之不用的低温热能利用起来；二是它是目前世界上最节省一次能源（即煤、石油、天然气等）的供热系统，它能用少量不可再生的能源将大量的低温热量提升为高温热量；三是它在一定条件下可以逆向使用，既可供热，也可用以制冷，即一套设备兼作热源和冷源。另外，由于能够有效地降低一次能源消耗，因而可以减少CO2 气体和其它燃烧产生的污染物的排放，是一种可持续发展的建筑节能新技术。
2.排风余热回收技术
夏季，空调建筑的排风温度低于室外新风温度，室内含湿量也低于室外新风含湿量。利用热回收装置对排风和新风进行热交换，可以降低新风温度和湿度。冬季，排风温度高于室外新风温度，排风含湿量高于室外新风含湿量，热回收装置可以预热和加湿新风。具体做法为，在排风出口安装热交换器，排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热；利用排风余热来预热新风（或者利用余冷来预冷新风），从而达到回收排风余热的目的。目前可以采用的热回收设备分为显热回收型和全热回收型两种。这种产品不但能够用于中央空调系统，而且能够用于供暖建筑和使用家用空调器的建筑。不但节能，而且改善了室内空气质量。现在全国已有多家产品，武汉也研制和开发出了这种产品。有关专家对这项技术的节能意义有很高的评价，对其应用前景有很乐观的估计。应当说这项技术的应用在我国还处于起步阶段，进一步提高产品的性能和质量，并且使其易于与各种不同的建筑相结合，便于安装使用，是这项技术的主要研究方向。
3.变流量技术
采暖、空调系统的设计是按照比较不利的气象条件进行的，所以在绝大部分时间内，实际负荷小于设计热（冷）负荷，并且在一天之内也是不断变化的。那么，水和空气作为热量和冷量的的载体，其流量也应当是随着负荷的变化而变化。这既是采暖、空调质量的要求，也是节能的要求。因此，如何动态地控制系统的流量，既能满足经常变化的负荷要求，又能最大限度的节省能耗，是暖通空调领域近年来的技术热点之一。
对系统的流量调节，传统的方式是改变系统的阻力，即用阀门调节。这种方式显然是不经济的，因为是以消耗流体的机械能为代价的，这些机械能是需要泵和风机提供的。为了避免这种无谓的能量消耗，对于系统的集中调节，采用改变系统动力的方式，而不采用改变系统阻力的方式，已成了人们的共识和技术潮流。在改变系统动力的调节方式中，主要有泵/风机多台并联的变台数调节和变速调节，其中包括定速机与变速机的并联、变速与变台数的结合等。在变台数调节中，需要注意的问题是，在调节中单机工况的改变。即随着并联台数的减少，仍在运行的泵（风机），流量增大，效率降低，结果有可能导致超载现象的发生。在变速调节方面，对于一个具体的工程，需要研究的问题是，变速控制信号的选择，以及运行模式的选择。运行模式是指，是并联各台全部变速，还是定变结合，还是变速与变台数结合等。改变系统动力的变流量技术，就全国范围来看，在热水供暖系统、空调的冷冻水系统、冷却水系统以及风系统中，都有了很多的应用。
4.暖通空调可持续设计
可持续的暖通空调设计要求变过去的静态设计为动态设计；变过去的典型工况设计为全工况设计；变过去的纯技术设计为技术、经济、环保的综合设计；变过去的分工即分家的专业设计为跨专业的协同设计。
所谓“静态设计”，就是根据估算的设计负荷，根据产品样本数据（往往是设备额定工况下的数据）选择一台台孤立的设备，组合成HVAC系统。各台设备的特性曲线、工作点和所遵循的标准不一定能很好地匹配，节能的设备不一定能“搭”出一个节能的系统。而“动态设计”实际上是系统设计，以保证系统能效比最高为目标，实现系统各组件的最佳匹配。这就要求制造厂能做到“量体裁衣”式的个性化生产，产品带有遵循某种通讯协议的调节控制装置。对制造厂来说，增加了产品的技术含量，用“柔性生产”的思想进行管理，是提高效益之举。现在国内己经有一些知名企业开始朝这个方向努力。
HVAC系统绝大部分时间是在部分负荷状态下运行的，部分负荷工况下系统能效比会降低，因此，设计的任务就是要将系统全工况下的性能调整到最佳。就是说，HVAC设计者不仅要考虑系统在设计工况下的效率，还要考虑系统在部分负荷下的运行程序和控制逻辑。暖通专业工程师与自控专业工程师应当相互融通，因为今后节能、环保、健康的建筑和设备系统离开自控和电脑化的能源、环境管理系统是不可思议的。在绿色建筑中，还要解决好利用昼光照明和降低空调负荷这一对矛盾。国外更提出“建筑能源综合设计”的思想，即将空调、照明、围护结构、电力驱动以及建筑调试和能源管理系统（EMS）结合在一起作通盘的设计。
【参考文献】
[1]徐伟.中国建筑能耗现状与节能技术对策[R].中国建筑科学研究院，2013.
[2]李方良，杨勇.和谐社会中建筑与自然环境的关系[J].中外建筑，2007（5）.
【关键词】暖通；空调领域；节能技术
1.热泵技术
热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源，如以大气、地表水、地热、或工厂排放的废水（气）为热源，通过压缩机的工作从这些热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低品位热能，并将其温度提高后再传给高温热源。理论和大量的应用实践都说明，热泵技术具有很好的节能效益、经济效益和社会效益，具有广阔的应用前景。
（1）空气源（风冷）热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。风冷热泵冷热水机组自90年代初开始，在夏热冬冷地区得到了广泛应用，在武汉也有很多的应用。空气源热泵在使用上最大的问题是，冬季供热运行时，室外气温较低的时候，室外换热器翅片表面会结霜，（需要采取除霜措施）。
（2）地下水水源热泵。即从地下抽水，经过热泵提取其热量，然后再回灌到地下。这种技术在国内外都已广泛应用。但受到地下水文地质条件的限制，并非处处适用。研究更有效的取水和回灌方式，将使这技术的应用范围进一步扩大。
（3）土壤源热泵。即在地下土壤中埋管，通入循环工质，使之成为循环工质与土壤间的换热器。在冬季，通过这一换热器从地下取热，成为热泵的热源；在夏季，从地下取冷，成为热泵的冷源。这样以来，就实现了冬存夏用和夏存冬用。目前，这种技术的主要问题是初投资过高。提高换热管的换热能力，降低初投资是这项技术广泛推广的关键。与水源热泵相比，由于没有水文地质条件的限制，土壤源热泵被认为有更好的应用前景。
（4）污水源热泵。直接从城市污水中提取热量，是污水综合利用的组成部分。据测算，城市污水全部充当热源，可解决城市供暖用热的近20%。热泵技术有三大优势：一是它能长期大规模地利用江河湖海、城市污水、工业污水、土壤或空气中的低温热能，可以把我们生产和生活中弃之不用的低温热能利用起来；二是它是目前世界上最节省一次能源（即煤、石油、天然气等）的供热系统，它能用少量不可再生的能源将大量的低温热量提升为高温热量；三是它在一定条件下可以逆向使用，既可供热，也可用以制冷，即一套设备兼作热源和冷源。另外，由于能够有效地降低一次能源消耗，因而可以减少CO2 气体和其它燃烧产生的污染物的排放，是一种可持续发展的建筑节能新技术。
2.排风余热回收技术
夏季，空调建筑的排风温度低于室外新风温度，室内含湿量也低于室外新风含湿量。利用热回收装置对排风和新风进行热交换，可以降低新风温度和湿度。冬季，排风温度高于室外新风温度，排风含湿量高于室外新风含湿量，热回收装置可以预热和加湿新风。具体做法为，在排风出口安装热交换器，排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热；利用排风余热来预热新风（或者利用余冷来预冷新风），从而达到回收排风余热的目的。目前可以采用的热回收设备分为显热回收型和全热回收型两种。这种产品不但能够用于中央空调系统，而且能够用于供暖建筑和使用家用空调器的建筑。不但节能，而且改善了室内空气质量。现在全国已有多家产品，武汉也研制和开发出了这种产品。有关专家对这项技术的节能意义有很高的评价，对其应用前景有很乐观的估计。应当说这项技术的应用在我国还处于起步阶段，进一步提高产品的性能和质量，并且使其易于与各种不同的建筑相结合，便于安装使用，是这项技术的主要研究方向。
3.变流量技术
采暖、空调系统的设计是按照比较不利的气象条件进行的，所以在绝大部分时间内，实际负荷小于设计热（冷）负荷，并且在一天之内也是不断变化的。那么，水和空气作为热量和冷量的的载体，其流量也应当是随着负荷的变化而变化。这既是采暖、空调质量的要求，也是节能的要求。因此，如何动态地控制系统的流量，既能满足经常变化的负荷要求，又能最大限度的节省能耗，是暖通空调领域近年来的技术热点之一。
对系统的流量调节，传统的方式是改变系统的阻力，即用阀门调节。这种方式显然是不经济的，因为是以消耗流体的机械能为代价的，这些机械能是需要泵和风机提供的。为了避免这种无谓的能量消耗，对于系统的集中调节，采用改变系统动力的方式，而不采用改变系统阻力的方式，已成了人们的共识和技术潮流。在改变系统动力的调节方式中，主要有泵/风机多台并联的变台数调节和变速调节，其中包括定速机与变速机的并联、变速与变台数的结合等。在变台数调节中，需要注意的问题是，在调节中单机工况的改变。即随着并联台数的减少，仍在运行的泵（风机），流量增大，效率降低，结果有可能导致超载现象的发生。在变速调节方面，对于一个具体的工程，需要研究的问题是，变速控制信号的选择，以及运行模式的选择。运行模式是指，是并联各台全部变速，还是定变结合，还是变速与变台数结合等。改变系统动力的变流量技术，就全国范围来看，在热水供暖系统、空调的冷冻水系统、冷却水系统以及风系统中，都有了很多的应用。
4.暖通空调可持续设计
可持续的暖通空调设计要求变过去的静态设计为动态设计；变过去的典型工况设计为全工况设计；变过去的纯技术设计为技术、经济、环保的综合设计；变过去的分工即分家的专业设计为跨专业的协同设计。
所谓“静态设计”，就是根据估算的设计负荷，根据产品样本数据（往往是设备额定工况下的数据）选择一台台孤立的设备，组合成HVAC系统。各台设备的特性曲线、工作点和所遵循的标准不一定能很好地匹配，节能的设备不一定能“搭”出一个节能的系统。而“动态设计”实际上是系统设计，以保证系统能效比最高为目标，实现系统各组件的最佳匹配。这就要求制造厂能做到“量体裁衣”式的个性化生产，产品带有遵循某种通讯协议的调节控制装置。对制造厂来说，增加了产品的技术含量，用“柔性生产”的思想进行管理，是提高效益之举。现在国内己经有一些知名企业开始朝这个方向努力。
HVAC系统绝大部分时间是在部分负荷状态下运行的，部分负荷工况下系统能效比会降低，因此，设计的任务就是要将系统全工况下的性能调整到最佳。就是说，HVAC设计者不仅要考虑系统在设计工况下的效率，还要考虑系统在部分负荷下的运行程序和控制逻辑。暖通专业工程师与自控专业工程师应当相互融通，因为今后节能、环保、健康的建筑和设备系统离开自控和电脑化的能源、环境管理系统是不可思议的。在绿色建筑中，还要解决好利用昼光照明和降低空调负荷这一对矛盾。国外更提出“建筑能源综合设计”的思想，即将空调、照明、围护结构、电力驱动以及建筑调试和能源管理系统（EMS）结合在一起作通盘的设计。
【参考文献】
[1]徐伟.中国建筑能耗现状与节能技术对策[R].中国建筑科学研究院，2013.
[2]李方良，杨勇.和谐社会中建筑与自然环境的关系[J].中外建筑，2007（5）.