淺談綠色節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)專業(yè)中的應(yīng)用

羅穎

【摘要】在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，各種能源的消耗數(shù)量在不斷的增加，建筑對(duì)綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)展。本文就綠色節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)專業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；綠色；節(jié)能技術(shù)

1 前言

綠色節(jié)能技術(shù)在當(dāng)前建筑行業(yè)中有著十分廣泛的使用，我們要根據(jù)建筑的特點(diǎn)不斷采用新的工藝和技術(shù)滿足當(dāng)前生態(tài)環(huán)境的要求。

2 推動(dòng)綠色建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的意義

大力推動(dòng)我國(guó)綠色建筑設(shè)計(jì)，是我國(guó)生態(tài)城市建設(shè)理念下的必然舉措，是我國(guó)打造生態(tài)城市的現(xiàn)實(shí)路徑，其有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

（1）發(fā)展我國(guó)綠色節(jié)能建筑，可減少污染、保護(hù)環(huán)境、提高生活質(zhì)量。當(dāng)前，人們對(duì)綠色環(huán)保建筑的需求度日益提升，推廣綠色建筑，可以滿足人們的不同需求，使消費(fèi)者對(duì)房屋更加滿意。

（2）推動(dòng)我國(guó)綠色建筑設(shè)計(jì)，可以降低建設(shè)成本，節(jié)約能源。綠色建筑設(shè)計(jì)，依靠運(yùn)用節(jié)能的材料、施工技術(shù)與設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑功能，不僅能大大提高資源的使用效率，節(jié)約能源，還能有效降低建設(shè)成本，提高企業(yè)的利潤(rùn)。

3 綠色建筑在建筑設(shè)計(jì)中存在的問題

3.1 對(duì)綠色建筑的理解深度不夠

對(duì)于綠色建筑，國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者對(duì)其概念均做過大量解釋，其核心觀念多為根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境生態(tài)學(xué)、建筑學(xué)原理來(lái)協(xié)調(diào)建筑與其他因素之間的關(guān)系，最終使建筑與環(huán)境相結(jié)合，具有節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、改善生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。然而，有個(gè)別設(shè)計(jì)者、建筑方對(duì)綠色建筑的理解深度不夠，認(rèn)為只要在建筑物外部做一些綠化，在建筑內(nèi)點(diǎn)綴一些植物就是綠色建筑了。

3.2 綠色建筑的實(shí)踐推廣太少

就我國(guó)而言，建筑界已經(jīng)發(fā)表了不少有關(guān)綠色建筑、生態(tài)建筑的文章，但大部分論文還停留在綠色建筑理論框架設(shè)計(jì)、國(guó)內(nèi)外先進(jìn)綠色建筑經(jīng)驗(yàn)介紹等方面，缺少實(shí)際工程計(jì)算機(jī)模擬分析、環(huán)境效果測(cè)試分析，對(duì)綠色建筑的深入研究少，工程實(shí)踐更少，難以發(fā)現(xiàn)實(shí)際建設(shè)中面臨的問題，更無(wú)法從實(shí)際建設(shè)中吸取設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

4 綠色節(jié)能技術(shù)在暖通專業(yè)中的具體應(yīng)用

4.1 減小綠色節(jié)能建筑傳熱系數(shù)

4.1.1 雙層皮幕墻技術(shù)

由于傳統(tǒng)建筑的玻璃幕墻不能有效吸收太陽(yáng)輻射熱，建筑使用者往往必須打開電力能源消耗巨大的空調(diào)降低室內(nèi)溫度，很大程度上增加了建筑的能源消耗。采用雙層皮幕墻技術(shù)，可以有效地解決這一問題。雙層皮幕墻技術(shù)的綠色建筑工程重要的節(jié)能技術(shù)之一，采用雙層玻璃作為綠色建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在冬季，雙層皮幕墻可以大量吸收來(lái)自陽(yáng)光的熱量，提高室內(nèi)溫度，以便建筑使用者不需要利用空調(diào)和電暖氣等設(shè)施對(duì)室內(nèi)進(jìn)行加溫。雙皮層幕墻技術(shù)，有效的利用雙層玻璃之間的間隙，使間隙內(nèi)的空氣成為溫度的緩沖地區(qū)，達(dá)到減少綠色建筑的能源消耗的目的。

4.1.2 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫層節(jié)能技術(shù)

保溫層節(jié)能技術(shù)是我國(guó)各地較為常用的保溫技術(shù)，綠色建筑工程使用保溫層節(jié)能技術(shù)，將建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)用傳熱系數(shù)較小的材質(zhì)包圍起來(lái)，在炎熱的夏季，室外的高溫不會(huì)通過傳熱系數(shù)較大的混凝土墻壁滲透到室內(nèi)，室內(nèi)的人不必再采用空調(diào)進(jìn)行降溫，在寒冷的冬季，室內(nèi)的人也不再需要空調(diào)或電暖氣等設(shè)施進(jìn)行室內(nèi)加溫。

4.2 減小綠色節(jié)能建筑窗墻比，即減少門窗洞口面積

傳統(tǒng)建筑的門窗洞口面積過大，使得建筑消耗了大量能源，研究表明窗戶的傳熱率遠(yuǎn)高于建筑外墻傳熱率，在炎熱的夏季室內(nèi)使用空調(diào)的情況下，窗戶面積過大會(huì)使得室內(nèi)由空調(diào)制造出的涼氣迅速損失。在寒冷的冬季，由空調(diào)或暖氣制造出的熱氣，也由于窗戶面積過大而大量損失，尤其是對(duì)夏季氣候炎熱的南方地區(qū)和冬季氣候寒冷的北方地區(qū)，減少門窗洞口面積是綠色建筑工程的重點(diǎn)。

4.3 科學(xué)的設(shè)計(jì)綠色建筑工程門窗朝向

綠色建筑工程的設(shè)計(jì)者要充分考慮綠色建筑所處的地理位置和自然環(huán)境，科學(xué)的設(shè)計(jì)綠色建筑門窗朝向。在綠色建筑的東西墻面，要設(shè)置翼墻，在保證房屋正常采光的情況下，避免陽(yáng)光直照使室內(nèi)溫度提高。在我國(guó)南方地區(qū)，由于氣候炎熱的時(shí)間較長(zhǎng)，建筑使用者在室內(nèi)降溫方面的能源消耗較大，在南方地區(qū)綠色建筑工程的門窗朝向設(shè)計(jì)上，要盡可能避免窗戶朝向南方，避免因?yàn)殛?yáng)光照射而使室內(nèi)溫度提高，節(jié)約綠色建筑使用者在空調(diào)方面的能源消耗。

5 新能源的開發(fā)利用

5.1 太陽(yáng)能的開發(fā)利用

5.1.1 太陽(yáng)能熱水器

對(duì)太陽(yáng)能的開發(fā)利用，最為普遍的是太陽(yáng)能熱水器，而且也是當(dāng)前綠色建筑的組成部分。太陽(yáng)能作為一種可再生的新能源，可以借助太陽(yáng)能熱水器設(shè)備，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，為人們提供生活用熱水。太陽(yáng)能熱水器的工作原理是借助黑色吸熱層吸收太陽(yáng)熱量，將熱量傳導(dǎo)到玻璃管內(nèi)的水中，使水變熱，加熱的水由于變輕可沿著玻璃管受熱面可以向上進(jìn)入保溫的儲(chǔ)水桶，從而不斷循環(huán)加熱。

5.1.2 太陽(yáng)能溫室

太陽(yáng)能溫室主要用來(lái)生產(chǎn)反季節(jié)作物。太陽(yáng)能溫室在綠色建筑中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在屋頂?shù)拈_發(fā)利用上，通過太陽(yáng)的照射提高溫室內(nèi)的溫度。按照太陽(yáng)能與和溫室結(jié)合的方式可分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種太陽(yáng)能溫室。

5.1.3 太陽(yáng)能制冷空調(diào)

太陽(yáng)能制冷空調(diào)是將太陽(yáng)能系統(tǒng)與制冷機(jī)組有機(jī)的結(jié)合，使用太陽(yáng)能集熱器所產(chǎn)生的熱量來(lái)驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)制冷的系統(tǒng)。使用太陽(yáng)能空調(diào)對(duì)環(huán)境沒有污染和破壞，節(jié)省對(duì)常規(guī)能源的需求，也減輕了溫室效應(yīng)的加劇還有對(duì)大氣的臭氧層進(jìn)行的破壞。

5.2 熱泵技術(shù)的推廣

熱泵技術(shù)是近年來(lái)迅速發(fā)展并在建筑冷熱源中廣泛采用的技術(shù)。熱泵能夠利用少量的高品位熱能提升低品位能量（如空氣、土壤、水中所含的熱能、太陽(yáng)能、工業(yè)廢熱等）的品質(zhì)，從而達(dá)到節(jié)約部分高品質(zhì)能量的目的，是一種高效的制熱裝置。按照使用低溫?zé)崮艿牟煌瑏?lái)劃分，熱泵一般可以分為空氣源、水源、土壤源和太陽(yáng)能熱泵。

空氣源熱泵系統(tǒng)簡(jiǎn)單、安裝方便，在我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)，已得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。但空氣源熱泵的缺點(diǎn)是熱力學(xué)性能受室外空氣溫度和濕度變化的影響較大，夏季高溫時(shí)熱泵冷凝器散熱效率回因環(huán)境溫度升高而降低；當(dāng)冬季天氣寒冷、濕度比較大時(shí)熱泵制熱效率會(huì)大大降低，甚至室外蒸發(fā)器結(jié)霜，導(dǎo)致熱泵無(wú)法工作。針對(duì)夏季的問題，可以通過串并聯(lián)一個(gè)冷凝熱回收裝置，回收冷凝熱來(lái)制備衛(wèi)生熱水。對(duì)于冬季蒸發(fā)器結(jié)霜的問題，通?？刹捎秒娸o助加熱除霜的辦法加以解決。

水源熱泵和土壤源熱泵統(tǒng)稱為地源熱泵系統(tǒng)，冬季從大地吸取熱量，夏季從大地吸取冷量，再由熱泵機(jī)組向建筑物供熱供冷而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。由于近年來(lái)地下水短缺、地下水回灌困難，水源熱泵在工程中的應(yīng)用越來(lái)越少。而土壤源熱泵是在地下埋設(shè)聚乙烯塑料管，通過其與土壤換熱，達(dá)到提取低品位熱量的目的。土壤源熱泵在應(yīng)用中也存在一個(gè)關(guān)鍵問題，就是冬夏兩季向大地取熱量和排熱量應(yīng)大致平衡，否則會(huì)影響熱泵機(jī)組的效率和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)不平衡率大于20%時(shí)，就需要采取輔助供熱和輔助冷卻的方式，來(lái)維持土壤源的熱平衡。常見的方案有：a當(dāng)建筑物冷負(fù)荷大于熱負(fù)荷時(shí)，附加冷卻塔或冷凝熱回收裝置；b當(dāng)建筑物熱負(fù)荷大于冷負(fù)荷時(shí)，附加鍋爐供熱、城市熱網(wǎng)供熱或太陽(yáng)能集熱器輔助加熱。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，我們要不斷的使用新工藝和新技術(shù)，促進(jìn)綠色節(jié)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用。

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