空调节能技术在老旧建筑改造中的应用
2025-11-12

随着城市化进程的加快,大量老旧建筑面临着功能老化、能耗偏高、舒适性不足等问题,尤其是在夏季制冷和冬季采暖方面,空调系统的低效运行成为制约建筑节能的重要因素。在“双碳”目标背景下,如何通过技术手段提升既有建筑的能源利用效率,已成为城市可持续发展的重要课题。空调节能技术作为建筑节能改造中的关键环节,在老旧建筑中具有广阔的应用前景。

老旧建筑普遍存在的问题是围护结构保温性能差、窗户气密性低、空调系统陈旧且缺乏智能控制。这些因素导致空调负荷大、运行时间长、能耗居高不下。以我国北方某典型20世纪80年代建造的住宅楼为例,其外墙为普通砖墙,无外保温层,窗户多为单层钢窗,传热系数高达3.5 W/(m²·K)以上,远高于现行节能标准要求。在此类建筑中,即使采用高效空调设备,也难以实现理想的节能效果。因此,空调节能技术的应用必须与建筑整体性能提升相结合,采取系统化改造策略。

首先,提升建筑围护结构的热工性能是空调节能的基础。通过对墙体进行外保温处理(如采用聚苯板或岩棉保温系统)、更换为断桥铝合金中空玻璃窗、加装遮阳设施等措施,可显著降低建筑冷热负荷。研究数据显示,经过综合围护结构改造后,空调制冷负荷可降低20%~30%,从而减少空调设备的运行时间和能耗。此外,良好的气密性改造还能避免冷风渗透,提高室内热舒适度。

其次,更新空调系统本身是节能改造的核心内容。许多老旧建筑仍使用定频分体式空调或老式集中空调系统,能效比(EER)普遍低于3.0,远低于现行一级能效标准(EER≥3.6)。通过替换为变频多联机(VRF)系统、空气源热泵或地源热泵系统,不仅可提升能效水平,还能实现精准温控和分区管理。例如,某上海老旧小区在空调系统改造中引入了变频多联机,并结合室内温度传感器实现按需供冷供热,年均节电率达到25%以上。

智能化控制技术的应用进一步提升了空调系统的运行效率。现代楼宇自控系统(BAS)可通过温湿度传感器、 occupancy 传感器和气象数据联动,自动调节空调启停时间和运行模式。在办公类老旧建筑中,引入定时控制、分时分区控制和远程监控平台,可有效避免“无人空调仍在运行”的现象。同时,基于物联网的能耗监测系统能够实时采集空调用电数据,帮助管理者识别能耗异常,优化运行策略。

值得一提的是,可再生能源与空调系统的耦合应用也为老旧建筑节能提供了新路径。例如,在屋顶安装光伏发电系统,为空调设备提供部分清洁电力;或利用太阳能辅助热泵系统,降低冬季采暖能耗。虽然初期投资较高,但长期运行成本低,且有助于减少碳排放,符合绿色建筑的发展方向。

当然,空调节能技术在老旧建筑中的推广仍面临诸多挑战。首先是改造资金投入大,居民或业主承担意愿有限;其次是改造过程中可能影响正常生活和使用,协调难度高;此外,不同建筑结构、使用功能和气候条件对技术方案提出差异化要求,难以“一刀切”。因此,政府应出台相应的补贴政策和激励机制,推动节能改造市场化运作。同时,鼓励采用合同能源管理(EMC)模式,由专业节能服务公司投资并分享节能收益,降低用户初始负担。

综上所述,空调节能技术在老旧建筑改造中具有重要的现实意义和应用价值。通过围护结构优化、空调系统升级、智能控制集成以及可再生能源利用等多维度协同,不仅可以显著降低建筑能耗,还能改善室内环境质量,提升居住和工作舒适度。未来,随着技术进步和政策支持的加强,空调节能将在城市更新和低碳发展中发挥更加积极的作用。推动老旧建筑空调系统的绿色转型,不仅是节能减排的需要,更是实现人居环境高质量发展的必然选择。

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