暖通設(shè)計中的綠色節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用分析

武繼雪

【摘 要】本文通過應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)的必要性、暖通空調(diào)綠色節(jié)能的好處、綠色節(jié)能設(shè)計中存在的問題以及暖通設(shè)計中綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進行簡要分析。

【關(guān)鍵詞】暖通設(shè)計；綠色節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用；分析

一、應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)的必要性

近年來，雖然我國GDP的增長速度達到了10%左右，但能源的增長率僅為4%左右。推動社會和經(jīng)濟發(fā)展的主要動力是能源，雖然我國的資源總量豐富，但人口眾多，導(dǎo)致人均資源占有量非常低。但隨著社會的不斷發(fā)展，我國的能源消耗量越來越大，能源的供應(yīng)量已很難滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求。因此，綠色節(jié)能是我國社會發(fā)展的必由之路。雖然暖通空調(diào)系統(tǒng)消耗的大多是電能等一些不可再生能源，但是，能源的快速消耗依然使我國面臨著資源能源短缺的問題。不僅如此，我國的環(huán)境日益惡化，沙塵暴、霧霾和酸雨等自然災(zāi)害頻發(fā)。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，暖通空調(diào)系統(tǒng)的用電量可占到建筑總用電的30%以上，而在夏天更甚。但如果加大綠色節(jié)能技術(shù)的研究力度，則能節(jié)省50%的暖通耗能。由此可見，將綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在暖通設(shè)計中能夠有效地減少能源消耗，從而達到環(huán)境保護和節(jié)約能源的目的，這對維護我國的生態(tài)環(huán)境具有巨大的作用。

二、暖通空調(diào)綠色節(jié)能的好處

伴隨國內(nèi)建筑業(yè)的飛速發(fā)展，建筑行業(yè)的能源消耗在逐漸增多，在社會總能源消耗中占的比例至少是27%，甚至有些區(qū)域快達到了40%，而且它的總量有逐年上升的趨勢，能源總消耗量的比例己經(jīng)從20世紀70年代的10%，增長到最近幾年的27%到48%，也就是說將近2/3的能源是被暖通空調(diào)系統(tǒng)消耗的。

按照暖通空調(diào)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀看來，當今的空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗是出人意料的，然而如果采用適當?shù)墓?jié)能技術(shù)，可以實現(xiàn)讓己經(jīng)存在的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%～50%的目的，所以，把綠色節(jié)能技術(shù)融入到暖通空調(diào)系統(tǒng)中具有非常重要的意義。其中影響空調(diào)是否節(jié)能的一個原因是空調(diào)新風(fēng)量的多少，如果新風(fēng)量太多，那么就會使空調(diào)的負擔(dān)增加，致使電耗也增加，如果新風(fēng)量太少，那么就會使空調(diào)環(huán)境的空氣質(zhì)量受到影響，所以根據(jù)生活或工作需要處理好空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量有助于節(jié)能，通過使用變速泵和變速風(fēng)機來取代調(diào)節(jié)閥，可以降低系統(tǒng)內(nèi)部的損耗，提高工作效率，另外通過使用變流量技術(shù)，按照空調(diào)的負荷來調(diào)整水流量或者是風(fēng)流量，同樣也可以實現(xiàn)節(jié)能。在對空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計時，在不僅節(jié)能，還能確保空氣環(huán)境質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)之上，要盡最大可能的使其完善。大量余熱的浪費是空調(diào)系統(tǒng)能源消耗的其中一個特點，從節(jié)能的角度分析，如果能把系統(tǒng)中多余的熱量排到需要熱量的地方，那么就能在很大程度上減少能源的浪費，普遍使用的方法是使用熱輪回收余熱。

三、綠色節(jié)能設(shè)計中存在的問題

1、設(shè)計方案難以確定

目前，各種各樣的綠色節(jié)能技術(shù)被提出，每種方案具有自己的優(yōu)點和缺點。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的思想也得到了極大的開放，人們看待綠色節(jié)能技術(shù)的角度也變得多樣化。但設(shè)計方案混雜的最主要原因是我國缺少統(tǒng)一的設(shè)計標準。

2、忽視了施工管理

通常情況下，施工單位為了獲得更高的利益，往往會采用縮短工期、擠壓成本等方式。此外，施工單位在暖通設(shè)計圖紙方面花費的時間和精力較少，也沒有充分理解暖通系統(tǒng)，且缺乏高質(zhì)量的暖通施工人員，進而在施工中難以發(fā)現(xiàn)設(shè)計的不足并提出更節(jié)能的設(shè)計方案。

3、人們對空調(diào)系統(tǒng)作用的理解問題

舒適性空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的原則是讓人們在空調(diào)環(huán)境下感到舒適。而在社會上普遍存在的一種觀念是：如果空調(diào)在夏天越冷冬天越熱，那么效果就會越好。這明顯不符合節(jié)能環(huán)保的理念。實際上，這樣不但在某種程度上增加了空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，而且還會因為室內(nèi)室外的溫度差別較大，使人們不能更好的適應(yīng)周邊環(huán)境造成身體抵抗力下降，這些可以通過對人們進行宣傳教育來改變他們的觀念。

4、新型空調(diào)方式、控制方法及新的綠色節(jié)能技術(shù)的研究使用問題。

四、暖通設(shè)計中綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

不論是發(fā)達國家還是像我國這樣的發(fā)展中國家，建筑能源消耗的情況都會影響到社會經(jīng)濟的發(fā)展。然而暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗占建筑能源消耗的30%～50%，在暖通空調(diào)使用越來越普遍的形勢下，在這方面的能耗將會逐漸增加，特別是暖通空調(diào)系統(tǒng)一般使用的都是較好品質(zhì)的電能，然而國內(nèi)的電力在有些地區(qū)呈現(xiàn)緊張的現(xiàn)象，不可避免的就會造成能源供求出現(xiàn)問題，所以在節(jié)能方面對暖通空調(diào)設(shè)計人員提出更高的要求是當今時代所需。

1、變頻系統(tǒng)

變頻技術(shù)是在建筑物空調(diào)負荷需求發(fā)生變化時（比如室內(nèi)人員、室外溫度、太陽輻射強度的變化），通過變頻調(diào)節(jié)冷水機組、水泵和風(fēng)機等設(shè)備的能量輸出以適應(yīng)負荷需求，整體節(jié)能效果可達到30%～40%.變風(fēng)量系統(tǒng)由變頻中央空調(diào)系統(tǒng)、變風(fēng)量（VAV）末端設(shè)備組成，是一種高舒適度、低能耗的空調(diào)系統(tǒng)。變風(fēng)量系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：系統(tǒng)中的能耗設(shè)備均可變頻調(diào)節(jié)能量輸出，即使在較低負荷的工況下也能變頻調(diào)節(jié)，從而節(jié)約大量的能源。系統(tǒng)中的各個房間可獨立啟、停和調(diào)節(jié)溫度，且互不影響，從而為使用者創(chuàng)造良好的舒適度?？照{(diào)的變水量系統(tǒng)在水路系統(tǒng)空調(diào)末端使用二通調(diào)節(jié)閥的系統(tǒng)，它可使末端實際所需冷量與冷熱源輸出的冷量相匹配，從而節(jié)約水泵能耗和冷熱源主機的耗電量。

2、地源熱泵系統(tǒng)

地源耦合熱泵的能耗很低，僅為常規(guī)系統(tǒng)能耗的25%～35%，它由水循環(huán)系統(tǒng)、熱交換器、地源熱泵機組、空調(diào)末端和控制系統(tǒng)組成。地源耦合熱泵機組可作為空調(diào)系統(tǒng)冬季供熱、夏季供冷的冷熱源系統(tǒng)，且能提供生活熱水。該系統(tǒng)利用地下的土壤、巖石和地下水溫度相對穩(wěn)定的特性，輸入少量的高品位能源（比如電能），通過埋藏于地下的管路系統(tǒng)與土壤、巖石和地下水進行熱交換。在夏季，可通過對室內(nèi)制冷將建筑物內(nèi)的熱量排出、收集，并將一部分熱量用于提供免費的生活用熱，將剩余的送至地下儲藏；在冬季，可將這些儲藏的低品位熱能通過熱泵運出，實現(xiàn)對建筑物供熱和提供生活熱水。

3、室內(nèi)空氣環(huán)境的監(jiān)視和控制

自控系統(tǒng)可對建筑的每個樓層進行獨立的空氣環(huán)境控制。與以往簡單的空調(diào)系統(tǒng)不同，通過采用輻射制冷等手段，可同時控制建筑內(nèi)部空氣的溫度、濕度和含氧量等指標，在滿足室內(nèi)舒適度要求的前提下，最大限度地達到節(jié)能的目的。建筑內(nèi)每個樓層的新風(fēng)機都帶有除濕段和再生段，自控系統(tǒng)可同時控制除濕段的冷水閥和再生段的熱水閥，從而使新風(fēng)機出風(fēng)的溫、濕度達到設(shè)定值。

結(jié)束語

綜上所述，鑒于暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能在整個建筑節(jié)能中扮演著重要的角色，設(shè)計人員應(yīng)該給予高度重視?，F(xiàn)在國家也正積極推廣節(jié)能技術(shù)的研究以及能源的可再生利用，并且在地源熱泵等綠色能源方面出臺了相關(guān)的節(jié)能補貼文件。設(shè)計人員應(yīng)該從節(jié)能角度全方位的考慮問題，一定要按照國家標準，將綠色節(jié)能的觀念融入到建筑領(lǐng)域的各個角落。

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