低碳建筑暖通系统低碳运行调控与新风环境一体化优化方案

崔文波

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摘要：双碳战略全面落地背景下，建筑领域节能降碳成为行业转型升级的核心方向，暖通系统作为公共建筑运行能耗与碳排放的主要来源，其运行调控模式直接决定建筑低碳成效与室内人居环境品质。现阶段多数建筑暖通系统普遍存在能耗管控粗放、运行模式固化的问题，难以兼顾低碳节能与室内新风环境舒适的双重需求，容易出现节能调控过度导致人居环境下降、新风优化过度造成能耗激增的双向矛盾。本文立足行业发展背景，梳理暖通系统运行存在的核心问题与场景短板，明确研究的问题导向与应用边界，深入剖析低碳运行调控与新风环境优化之间的耦合机制与内在关联，厘清协同运行的关键影响要素，结合动态负荷调控、按需新风供给、余热梯级利用等技术，搭建碳排放管控与室内环境品质双达标的一体化优化框架，可为低碳建筑暖通系统精细化运行、节能降碳与人居环境协同提升提供理论支撑与实践方案。

关键词：低碳建筑；暖通系统；低碳运行；新风环境；一体化优化

引言

建筑行业是全社会节能降碳的重点领域，暖通系统长期承担建筑室内温湿度调节与空气品质优化的核心功能，持续处于高负荷运行状态，能源消耗与碳排总量占比突出。传统暖通运行调控多侧重单一温控需求，运行策略固定僵化，未形成节能调控与新风优化的协同逻辑，造成能源资源浪费或室内环境失衡等问题。在低碳建筑规模化推广的当下，构建暖通系统低碳运行与新风环境一体化优化体系，实现节能降碳与舒适人居的双向统一，是建筑行业绿色高质量发展的必然路径。

一、研究背景与问题提出

（一）双碳目标下建筑暖通的低碳发展背景

随着建筑低碳化、绿色化发展体系不断完善，行业对建筑全生命周期碳排放管控的标准持续收紧，暖通系统作为建筑用能主体，成为建筑节能降碳的核心攻坚板块。传统暖通粗放式、固定式的运行模式已无法适配低碳建筑的发展要求，推行精细化、动态化、智能化的低碳运行调控，成为现阶段公共建筑暖通系统升级改造的核心趋势，也是落实建筑双碳目标的关键抓手[1]。

（二）暖通系统能耗与环境管控的行业痛点

当前多数公共建筑暖通系统存在明显的运行矛盾，单一追求低碳节能会压缩新风供给量、弱化空气循环效果，导致室内空气污浊、二氧化碳积聚、舒适度下降；而优先保障室内新风环境品质，则会提升设备运行负荷、增加能源消耗与碳排放量。两类管控目标相互制约、难以兼顾，缺乏科学的协同调控机制，造成暖通系统运行始终处于顾此失彼的状态，无法实现节能与品质的平衡发展。

（三）本次研究的场景边界与问题导向

本文以常规公共建筑暖通系统日常运行为核心应用场景，聚焦建筑常态化使用工况，排除极端工况与特殊建筑设备体系的干扰，围绕低碳降碳与新风环境协同优化的核心问题展开研究。重点解决传统暖通运行调控策略单一、参数匹配度低、双向目标失衡的突出问题，旨在构建可兼顾低碳运行与优质人居环境的一体化调控模式，为公共建筑暖通绿色运维提供清晰的优化思路[2]。

二、低碳运行调控与新风优化的耦合机制分析

（一）暖通系统负荷动态匹配的协同逻辑

暖通系统的运行负荷与室内环境需求、新风供给状态具备高度联动关系，低碳运行调控的核心是实现设备负荷与建筑实际需求的动态精准匹配，规避无效负荷运行造成的能源浪费。新风供给作为室内环境优化的核心环节，其新风引入量、换气频次、空气置换效率会直接改变室内冷热负荷需求，间接影响暖通设备的运行负荷与能耗水平，形成新风环境调控与低碳负荷管控的深度联动关系，是二者协同耦合的基础前提。

（二）新风热回收效率的优化联动机制

新风系统运行过程中会产生冷热能量损耗，未经处理的新风直接置换会大幅增加暖通调温能耗，而热回收技术的应用能够有效截留排风所含能量，降低新风预处理能耗。科学的新风热回收调控方式，可在保障室内空气品质的前提下，减少暖通设备的额外负荷，降低碳排放输出。热回收效率的动态优化，成为打通新风环境优化与低碳运行的关键纽带，能够有效化解二者的运行矛盾。

（三）协同运行的核心影响参数梳理

通过拆解双系统运行逻辑可发现，室内环境参数、新风置换参数、设备负荷参数、能量回收参数是影响二者协同运行的核心要素。各类参数相互关联、相互制约，参数匹配度直接决定一体化运行效果。合理调控各项核心参数，平衡新风供给尺度与设备能耗负荷，能够实现碳排管控最优与室内环境达标的双向效果，为后续一体化方案设计提供核心依据[3]。

三、一体化优化方案的整体框架设计

（一）动态负荷预测与低碳调控模块设计

依托动态负荷预测算法搭建暖通智能调控模块，结合建筑室内人员密度、环境温湿度、外界气候条件等多维数据，实时预判建筑冷热负荷需求，自动调整暖通设备运行功率与运行模式。摒弃传统恒定运行的粗放模式，实现设备按需运行、负荷精准匹配，最大限度减少无效能耗与冗余碳排放，筑牢暖通系统低碳运行的核心基础。

（二）按需新风调控与室内环境管控模块

以室内空气品质达标为底线，建立按需新风调控逻辑，实时监测室内二氧化碳浓度、空气流通状态、温湿度变化等环境指标，动态调节新风引入量与换气频率。在满足人居舒适标准、保障室内空气清新的基础上，避免新风过度供给造成的能量损耗，实现新风环境品质稳定达标，同时降低新风系统带来的附加能耗压力。

（三）余热梯级利用与一体化协同框架搭建

结合余热回收梯级利用技术，整合低碳负荷调控与新风智能管控两大模块，构建一体化优化运行框架。通过回收室内排风余热预处理新进新风，降低暖通调温能耗，实现能量循环利用，形成低碳调控、新风优化、余热复用的闭环运行体系。整套框架以参数动态匹配为核心，兼顾碳排放管控与室内各项环境指标稳定达标，实现暖通系统节能降碳与人居环境优化的协同统一。

结语

综上所述，双碳发展背景下公共建筑暖通系统的低碳运行与新风环境优化，是相辅相成、深度耦合的有机整体，传统单一化的调控模式难以适配新时代低碳建筑的运维需求。本文通过梳理行业发展背景与现存核心矛盾，明确研究的场景边界与问题导向，剖析低碳调控与新风优化的耦合逻辑、联动机制与核心参数，依托动态负荷预测、按需新风调控、余热梯级利用技术，搭建双向协同的一体化优化框架，有效破解了节能降碳与人居环境难以兼顾的行业痛点。该方案能够实现暖通系统精细化、智能化、低碳化运行，在严控建筑碳排放的同时保障室内人居环境品质，有效提升低碳建筑暖通系统的运行科学性与综合效益，可为各类公共建筑绿色暖通运维、双碳目标落地、人居环境提质提供可靠的理论支撑与实践参考。

参考文献

[1]白麟. 面向低碳建筑的暖通系统多目标优化设计研究 [J]. 中国新技术新产品, 2026, (09): 101-103.

[2]陈嘉菲. 低碳目标下公共建筑暖通系统节能设计策略研究 [A]. 第一届工程技术管理智能化转型学术交流会会议论文集（上册）[C]. 广西网络安全和信息化联合会: 2026: 406-408.

[3]吕晴, 丛明滋, 崔盛涛. 低碳建筑中的地源热泵暖通空调系统设计与运行策略 [J]. 居舍, 2023, (17): 102-105.

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