工業(yè)與民用建筑采暖通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能分析

張超

【摘 要】當(dāng)今采暖通風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)逐步趨于普及化，由于人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，涉及到的能源利用問(wèn)題顯得日趨重要，低碳生活成為社會(huì)上及其重要的一個(gè)組成部分。如何將采暖通風(fēng)與節(jié)能減排有效結(jié)合起來(lái)成為如今采暖通風(fēng)系統(tǒng)仍需改進(jìn)的部分。本文通過(guò)實(shí)際調(diào)查，了解當(dāng)今社會(huì)采暖通風(fēng)系統(tǒng)中普遍存在的問(wèn)題，簡(jiǎn)述了采暖通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)具體的采暖節(jié)能與通風(fēng)節(jié)能均通過(guò)不同的方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。促進(jìn)該系統(tǒng)節(jié)能減排功能的實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】建筑采暖；通風(fēng)；節(jié)能

1.采暖通風(fēng)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題

采暖通風(fēng)系統(tǒng)近年來(lái)在人們生活中扮演著重要的角色，能源的充足是一個(gè)國(guó)家發(fā)展的基礎(chǔ)前提，但是縱觀全球范圍內(nèi)，因著多方面的影響，能源的可持續(xù)發(fā)展始終滯后于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但是一味的發(fā)展經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)象十分普遍。采暖通風(fēng)系統(tǒng)的廣泛使用雖改善了過(guò)去室內(nèi)溫度低，空氣質(zhì)量差等問(wèn)題并增強(qiáng)了室內(nèi)的舒適度，但由于人們大都關(guān)注其舒適程度，卻忽略了能源的消耗問(wèn)題，直接影響到我國(guó)能源的可持續(xù)發(fā)展前景。由此得知，在采暖和通風(fēng)系統(tǒng)中還存在很大提升的空間，其高耗能的缺點(diǎn)首當(dāng)其沖成為影響的關(guān)鍵因素。目前家庭生活中應(yīng)用最廣泛的采暖設(shè)備即空調(diào)的安裝成為此問(wèn)題關(guān)注的重點(diǎn)。在實(shí)際的安裝過(guò)程中伴隨各種不合理的設(shè)計(jì)因素，有時(shí)會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)師所給建議進(jìn)行修改而滿足個(gè)人的特殊需要，有時(shí)為縮短工期而忽視了其安全性能。此外，還存在一定程度上的技術(shù)水平不足。采暖通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)符合國(guó)家關(guān)于節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)，新的設(shè)計(jì)理念需要不斷涌現(xiàn)，設(shè)計(jì)方案需要不斷更新以適應(yīng)新的市場(chǎng)需求，結(jié)合新方案的優(yōu)點(diǎn)降低舊系統(tǒng)伴隨的缺陷。改善過(guò)去系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中缺乏科學(xué)評(píng)估的部分，確定其可行性，真正做到在采暖通風(fēng)的基礎(chǔ)上節(jié)能減排，把提高能源利用率與提升生活質(zhì)量有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

2.采暖通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計(jì)要點(diǎn)

為在提高人們生活水平的基礎(chǔ)上，對(duì)以往不合理的采暖通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)作出適當(dāng)?shù)膬?yōu)化創(chuàng)新。設(shè)計(jì)理念中應(yīng)加入適當(dāng)節(jié)能減排的因素，使經(jīng)濟(jì)效益與能源保護(hù)相統(tǒng)一。采暖通風(fēng)系統(tǒng)除了有控制室內(nèi)溫度的作用，還應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)溫控與濕度的控制有效改良室內(nèi)空氣質(zhì)量的功效，使提高舒適度與保證空氣流通相結(jié)合，盡量降低系統(tǒng)對(duì)于能源的消耗，改善過(guò)去系統(tǒng)本身高能低效的缺陷。設(shè)計(jì)規(guī)范采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)與“節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)”建筑耗熱量指標(biāo)的計(jì)算方法沒有本質(zhì)的區(qū)別，但二者是不完全相同的兩個(gè)概念。前者是在設(shè)計(jì)室內(nèi)外條件下的能耗量，其值是按設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算得到的為確定最不利工況時(shí)達(dá)到室內(nèi)溫度所必須設(shè)置的采暖設(shè)備的依據(jù)；后者是在全采暖期間內(nèi)的耗熱量的平均值，其值是按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得到的，可用以計(jì)算全年采暖能耗量。在計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量時(shí)，設(shè)計(jì)規(guī)范與“節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)”中溫差選取方式和傳熱系數(shù)取值的差異以及冷風(fēng)滲透耗熱量計(jì)算方法的差異是造成二者在民用建筑采暖設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)出現(xiàn)不同結(jié)果的主要原因。建筑內(nèi)部耗熱量是建筑采暖設(shè)計(jì)不可忽視的部分，建議在設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧炕?guī)定。從建筑節(jié)能出發(fā)，應(yīng)盡可能按“節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行建筑采暖設(shè)計(jì)。

3.采暖系統(tǒng)的節(jié)能

3.1地板采暖

地板采暖是如今適用比較廣泛的一種采暖方式，將加熱管道安置于地板下方，通過(guò)管線內(nèi)熱水的輸送達(dá)到加熱地板進(jìn)而提升室內(nèi)溫度的效果。與過(guò)去傳統(tǒng)的對(duì)流供熱方式直接加熱室內(nèi)空氣有所區(qū)別，地板采暖主要是靠熱量輻射持續(xù)供熱，具有加熱速度快的功效，提高供熱效率使輻射擴(kuò)散的熱量可占總擴(kuò)散熱量的60%。與傳統(tǒng)的對(duì)流供暖相比，地板采暖的室內(nèi)溫度要低2℃～3℃，利用更低的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度提供相同的取暖效果，能夠節(jié)約10%至30%的能源消耗，有關(guān)資料顯示，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度每降低1攝氏度可節(jié)約近10%的能源消耗。同時(shí)，地板供暖還有避免熱量流失的作用，過(guò)去通常使用的暖氣供暖將暖氣安裝在墻面上，暖氣片所散發(fā)熱量一部分會(huì)被墻體與窗戶吸收，散失熱量高達(dá)總熱量的10%。而地板供熱范圍比較均勻，穩(wěn)定性更好，地板供熱的管道上方通常設(shè)置蓄熱層，進(jìn)而增大熱容量。及時(shí)調(diào)節(jié)熱水閥門降低管道內(nèi)熱水溫度看，地板供熱依然可以維持室溫。因?yàn)榈匕宀膳蔀槿缃袷覂?nèi)裝修的首選。

3.2太陽(yáng)能采暖

過(guò)去人們普遍居住環(huán)境為平房，一般使用煤等燃料不僅對(duì)能源產(chǎn)生浪費(fèi)，同時(shí)還排放一定污染氣體惡化環(huán)境氣候。太陽(yáng)能采暖通過(guò)在房屋上方安置太陽(yáng)能集熱板，收集分散的太陽(yáng)能使發(fā)熱端產(chǎn)熱。眾所周知，太陽(yáng)能無(wú)論從其天然的收集與保存方面以及環(huán)保節(jié)能方面均遠(yuǎn)勝于就使采暖方式。此外，太陽(yáng)能采暖在短短幾年就可節(jié)省出最初對(duì)于設(shè)備的投資花銷，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益，值得廣泛普及。

4.通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能

工業(yè)與民用建筑中常采用的通風(fēng)方式主要有以下幾類。

4.1利用風(fēng)壓自然通風(fēng)

自然通風(fēng)的基本動(dòng)力是熱壓與風(fēng)壓，在外部空氣流動(dòng)條件良好的地區(qū)，風(fēng)壓是實(shí)現(xiàn)建筑自然通風(fēng)的重要手段?？諝庠诮ㄖ镉L(fēng)面與背風(fēng)面的壓力差的作用下由高壓流向低壓，當(dāng)風(fēng)吹向建筑迎風(fēng)面時(shí)，由于建筑物的阻擋，會(huì)在建筑物表面形成一定的風(fēng)壓，氣流隨后向上偏轉(zhuǎn)，在繞過(guò)建筑物的側(cè)面與背面時(shí)產(chǎn)生渦流，形成負(fù)壓差。當(dāng)風(fēng)呈垂直角度吹向建筑物時(shí)，建筑物迎風(fēng)面中心的正壓最大，屋脊和屋角的負(fù)壓最大，人們常說(shuō)的穿堂風(fēng)，就是風(fēng)壓通風(fēng)，因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)師，可以再建筑物的中部預(yù)留出橫向通風(fēng)道，使從通風(fēng)道中吹過(guò)的風(fēng)在通道中制造出負(fù)壓區(qū)，帶動(dòng)周圍空氣的運(yùn)動(dòng)。

4.2熱壓自然通風(fēng)

熱壓通風(fēng)通過(guò)氣壓差的相關(guān)知識(shí)，提升室內(nèi)空氣溫度，將渾濁空氣受熱從房屋上方排除，同時(shí)室內(nèi)氣壓下降，室外也會(huì)將新鮮的空氣壓入。具體的熱壓通風(fēng)效果會(huì)根據(jù)建筑物的高度不同、室內(nèi)溫度不同產(chǎn)生差異。經(jīng)檢驗(yàn)得知，建筑物高度越高，則進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口高差相差就越大，熱壓通風(fēng)的效果就會(huì)越明顯。故在通風(fēng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，也通常設(shè)置通風(fēng)塔、煙囪來(lái)增強(qiáng)熱壓通風(fēng)的效果，與風(fēng)壓通風(fēng)相比，熱壓通風(fēng)能夠更好的適應(yīng)外部變化較大的空氣環(huán)境。

4.3風(fēng)壓與熱壓綜合利用的自然通風(fēng)

在通風(fēng)系統(tǒng)中，風(fēng)壓與熱壓各有優(yōu)勢(shì)和適用，因此將二者結(jié)合起來(lái)綜合利用，可以達(dá)到事半功倍的效果。與風(fēng)壓通風(fēng)相比，熱壓通風(fēng)更易控制同時(shí)具有更高的穩(wěn)定性。而風(fēng)壓通風(fēng)通常易受到外部環(huán)境的影響，穩(wěn)定性較差，建筑物外形、具體風(fēng)力大小都能成為影響通風(fēng)的因素。故在二者的選取上，通常在進(jìn)深較大的空間選擇熱壓通風(fēng)，進(jìn)深較小的空間選擇風(fēng)壓通風(fēng)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意避免風(fēng)壓與熱壓互相作用削弱通風(fēng)效果。雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)通風(fēng)雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)通常由兩層或三層玻璃構(gòu)成，玻璃之間保留一定寬度的空氣層，并在外部設(shè)計(jì)可以調(diào)節(jié)的百頁(yè)，冬季陽(yáng)光較好時(shí)，可以有效的加熱空氣，提高建筑物表面的溫度，提高建筑物的保暖，夏季可以通過(guò)熱壓通風(fēng)將空氣排出，達(dá)到降溫的效果。高層建筑直接開窗容易引起空氣紊流，難以控制，而雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。目前，雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為建筑中普遍采用的技術(shù)之一，被稱作“可以呼吸的皮膚”。

5.總結(jié)

綜上所述，節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)在建筑采暖通風(fēng)系統(tǒng)中顯得尤為重要，在原有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念基礎(chǔ)上應(yīng)適當(dāng)創(chuàng)新優(yōu)化。采暖系統(tǒng)中主要通過(guò)地板采暖以及太陽(yáng)能才能等具體手段，通風(fēng)系統(tǒng)中主要采用風(fēng)壓與熱壓的有機(jī)結(jié)合降低高能低效現(xiàn)象的發(fā)生。通過(guò)可再生能源的廣泛利用，達(dá)到改善室內(nèi)溫度與空氣質(zhì)量以及加強(qiáng)環(huán)保的功效。更有利于人們的身體健康以及社會(huì)的和諧發(fā)展。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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