在全球积极应对气候变化、大力推动节能减排的大背景下，超低能耗建筑作为建筑行业实现可持续发展的关键路径，正日益受到广泛关注。通风空调系统在建筑能耗中占据较大比重，其设计的优劣直接关乎建筑的能耗水平与室内环境品质。因此，探索适用于超低能耗建筑的通风空调新技术，不仅是建筑节能的迫切需求，更是实现建筑可持续发展目标的核心任务之一。
一、政策与标准的引领
近年来，各国政府纷纷出台一系列政策法规，大力推动超低能耗建筑的发展，为通风空调技术的创新应用营造了良好的政策环境。在我国，国务院发布的《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》明确提出，到 2025 年，新建超低能耗、近零能耗建筑面积要比 2023 年增长 0.2 亿平方米以上，并且建筑用能中电力消费占比需超过 55% 。这一政策目标的设定，为超低能耗建筑的规模化发展指明了方向，也对通风空调系统的节能性和智能化水平提出了更高要求。
与此同时，国家及地方层面相继制定和完善了一系列相关标准规范，为超低能耗建筑通风空调设计提供了明确的技术依据和量化指标。现行的《近零能耗建筑技术标准》（GB/T 51350 - 2019）对通风空调系统的关键性能指标做出了严格规定：全热回收装置效率在严寒地区需≥70%，其他地区≥75%；新风能耗方面，单位风量耗功率必须≤0.25W/(m³/h)；建筑气密性要求换气次数≤0.6 次 /h（10Pa 压力差） 。此外，上海、北京等地还结合本地实际情况，出台了更为严格的地方标准。以上海市为例，其《上海市超低能耗建筑技术导则》明确要求通风空调系统能耗较基准建筑降低 40% 以上 。这些政策与标准的不断完善，犹如指挥棒一般，引导着通风空调行业朝着高效、节能、环保的方向持续发展。
二、通风空调新技术的蓬勃发展
2.1 高效热回收技术
热回收技术作为降低通风空调系统能耗的重要手段，在超低能耗建筑中得到了广泛应用与不断创新。全热交换器是目前应用较为普遍的一种热回收设备，常见的类型有转轮式和板式。例如，在夏热冬冷地区，许多建筑采用了板式全热交换器的新风空调一体机，其显热回收效率可达 70% 以上，使得全年单位面积耗电量仅为 29.4kWh/m²，远低于湖南省规定的 50kWh/m² 的标准限值 。这种设备能够有效地实现排风与新风之间的显热和潜热交换，大大减少了新风处理所需的能耗。
溶液循环式热回收技术则是一种新兴的高效热回收方式，它通过喷淋溶液来实现新风与排风的间接热交换。该技术的全热回收效率可在 50% - 85% 之间波动，并且在热回收的同时还具备一定的空气净化功能，尤其适用于湿度较高的地区，能够在保证室内空气品质的同时，显著降低通风空调系统的能耗。
2.2 智能控制系统
智能控制系统的引入，为通风空调系统的高效运行提供了强大的技术支撑，使其能够根据室内外环境的实时变化进行精准调控，从而实现节能与舒适的双重目标。需求响应通风（DRV）技术便是其中的典型代表，它通过安装在室内的 CO₂浓度传感器、人员密度传感器等设备，实时监测室内环境参数，并根据这些参数动态调节新风量。以武汉二七沿江商务核心区项目为例，该项目借助智能传感器实时感知室内环境状况，当室内人员密度较低或 CO₂浓度处于正常范围时，系统自动减少新风量供应，从而使新风能耗降低了 30% 。
此外，基于人工智能（AI）的优化策略也逐渐在通风空调系统中崭露头角。通过机器学习算法，系统能够对建筑的负荷变化进行精准预测，并据此动态调整空调的运行模式。上海设计大厦在改造过程中，采用了大金 VRV 智能空调系统，该系统运用先进的智能算法，对空调运行参数进行实时优化，最终实现了空调能耗降低 30%，一次能源消耗减少 51.9% 的显著成效 。
2.3 高效热泵与可再生能源整合
将高效热泵技术与可再生能源相结合，是实现超低能耗建筑能源可持续供应的重要途径。地源热泵与光伏一体化系统在众多项目中得到了成功应用。例如，雄安自贸试验区交流展示中心充分利用当地的地热资源和太阳能资源，建设了 60 口地源热泵井，并在屋面安装了 150 平方米的光伏采光天窗。该系统每年可发电 25.25 万 kWh，实现了可再生能源利用率 100%，同时每年减少 CO₂排放 190 吨 ，为建筑提供了清洁、稳定的能源供应。
空气源热泵与蓄能技术的组合应用也具有显著的节能优势。武汉中法生态示范城文化体育中心项目采用 “太阳能 + 空气源热泵” 的模式提供生活热水，并配备了蓄冷水箱。在夜间低谷电价时段，利用空气源热泵制取冷水并储存于蓄冷水箱中，白天高峰电价时段则利用蓄冷量满足部分空调负荷需求，实现了 “削峰填谷” 的效果，使系统能效提升了 40% 。
2.4 低能耗设备与气流组织优化
采用低能耗设备和优化气流组织形式，对于降低通风空调系统的运行能耗、提高室内环境舒适度具有重要意义。永磁同步电机风机因其高效节能的特性，在超低能耗建筑中得到了越来越广泛的应用。例如，海润 ESV 智能通风系统采用直流无刷外转子电机作为风机动力源，其能耗仅为传统风机的 1/3，运行过程中噪音低至 18 分贝，节能率高达 40% - 65% 。
在气流组织优化方面，置换通风与自然通风相结合的模式在许多建筑项目中取得了良好效果。上海建科中心采用 “机械新风 + 自然通风” 的混合通风模式，在过渡季节，通过合理开启外窗，充分利用自然通风，延长了非空调运行时间，使其较以往增加了 10% 以上。同时，该建筑配备的全热回收新风系统效率达到 65%，有效降低了通风能耗，提升了室内空气品质 。
三、典型案例剖析
3.1 上海建科中心 —— 零碳示范项目的典范
上海建科中心作为零碳示范项目，在通风空调设计方面集成了多项先进技术，为行业树立了标杆。在围护结构方面，采用了三玻两腔充氩气外窗，其传热系数低至 1.4W/(m²・K)，大大减少了窗户的热量传递；屋面则采用真空绝热板，保温性能相较于传统屋面提升了 70% ，有效降低了建筑的冷热负荷。
通风空调系统方面，配备了全热回收新风系统，热回收效率高达 65%，最大限度地回收了排风中的能量；同时采用地源热泵与光伏一体化技术，每年光伏发电量可达 7900kWh，为建筑提供了部分电力支持。此外，该建筑还引入了智能控制系统，能够根据室内 PM2.5 和 CO₂浓度自动调节新风量。通过一系列技术措施的综合应用，上海建科中心实现了综合节能率 53%，可再生能源利用率 5.98%，全年供暖空调能耗≤20kWh/m² 的优异成绩 。
3.2 雄安自贸试验区交流展示中心 —— 零碳建筑的杰出代表
雄安自贸试验区交流展示中心致力于打造零碳建筑，在通风空调技术应用上独具特色。屋面大规模铺设光伏板，并结合采光天窗设计，每年光伏发电量高达 25.25 万 kWh ，为建筑提供了充足的清洁能源。地源热泵系统通过 60 口地源热泵井实现高效供暖制冷，与传统电采暖方式相比，能耗降低了 70% 。同时，该项目还配备了蓄能系统，利用夜间低谷电价时段进行蓄冷，供日间使用，不仅有效降低了运行成本，还实现了电力的移峰填谷。通过这些技术的协同作用，该建筑实现了可再生能源利用率 100%，每年减排 CO₂ 190 吨，并且室内温湿度全年稳定保持在 20 - 26℃/37% - 64% 的舒适区间 。
3.3 武汉二七沿江商务核心区项目 —— 超低能耗办公建筑的范例
武汉二七沿江商务核心区项目在打造超低能耗办公建筑方面进行了积极探索。区域供能系统是其一大亮点，通过市政江水源能源站为建筑提供冷热源，相较于传统供能方式，能效比提升了 35% 。新风系统采用全热交换器，热回收效率达到 75%，有效减少了新风能耗。此外，项目还构建了能耗实时监控系统，能够对空调系统的运行状态进行实时监测与调控，实现了空调能耗降低 30% 的目标 。通过一系列节能技术的应用，该项目节能率达到 75% 以上，单位面积年耗电量较基准建筑减少了 50% 。
3.4 上海设计大厦改造 —— 既有建筑超低能耗升级的成功实践
上海设计大厦在既有建筑改造过程中，通过采用先进的通风空调技术，实现了超低能耗升级。在空调系统方面，选用大金 VRV 热回收 R 系列多联机系统，该系统能够实现区域同时供冷供热，部分负荷能效比 COP 高达 9.6 。独立温湿度调节技术的应用，避免了传统空调系统因过度除湿导致的能耗浪费问题。此外，该建筑还创新性地采用了交直流混动技术，能够兼容光伏供电，在直流模式下运行时，能效提升了 20% 。经过改造，上海设计大厦空调能耗降低了 30%，一次能源消耗减少了 51.9%，同时室内 PM2.5 浓度始终保持在≤35μg/m³ 的优良水平 。
四、技术发展趋势展望
展望未来，超低能耗建筑通风空调技术将呈现出以下几个重要发展趋势。一是深度耦合可再生能源。随着 “光储直柔” 系统（光伏 + 储能 + 柔性用电）在雄安、上海等地的逐步推广应用，建筑将从单纯的能源消耗体向 “产能型” 建筑转变，进一步提高能源自给率，减少对传统电网的依赖 。
二是数字化与物联网的深度融合。借助 AI 算法的不断优化，通风空调系统将具备更强的自学习和自适应调节能力。通过物联网技术，实现设备之间的互联互通，实时采集和分析大量运行数据，从而实现系统的精细化管理与优化运行 。
三是材料与设备的持续革新。新型热回收材料，如具有高效热传导和热交换性能的石墨烯涂层材料，以及高效磁悬浮压缩机等先进设备的研发与产业化应用，将进一步提升通风空调系统的性能和能效水平 。
综上所述，超低能耗建筑通风空调设计正处于技术创新与变革的关键时期。通过政策的引导、技术的创新以及示范项目的带动，通风空调系统正从传统的单一节能模式向 “低碳、舒适、智慧” 的综合目标迈进，为实现建筑行业的 “双碳” 目标提供坚实的技术支撑。在未来的发展中，随着各项新技术的不断成熟与广泛应用，超低能耗建筑必将在建筑领域占据更为重要的地位，为创造可持续发展的美好未来做出更大贡献。
