淺析綠色建筑中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

白錫岳（天津中發(fā)機電工程有限公司）

淺析綠色建筑中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

白錫岳
（天津中發(fā)機電工程有限公司）

近年來由于能源和環(huán)境問題，綠色建筑成為一個熱點話題。做為建筑中的主要耗能單元，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)越來越引起重視。本文從設(shè)計，施工，運行等方面，簡析了暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。

綠色建筑;節(jié)能設(shè)計;節(jié)能施工;節(jié)能運行

隨著環(huán)境問題的影響日益加深，世界各國的環(huán)保法規(guī)不斷推出，各行業(yè)都把節(jié)能，環(huán)保做為重要著力點。就建筑行業(yè)而言，暖通空調(diào)在其整理能耗中占有相當(dāng)大的比例?？梢哉f，暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用直接影響著綠色建筑的實現(xiàn)。

1 綠色建筑與暖通空調(diào)的定義

1.1 綠色建筑

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，為滿足人類生產(chǎn)，生活要求的節(jié)能減排建筑，它集節(jié)能、環(huán)保、健康以及舒適、高效等為一體的建筑。

1.2 暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)

暖通空調(diào)即采暖，通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)三方面，相互結(jié)合，調(diào)節(jié)建筑物的使用環(huán)境，為人類打造出一個舒適、健康、經(jīng)濟、環(huán)保的環(huán)境。

在綠色建筑中，節(jié)能是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。暖通空調(diào)的節(jié)能技術(shù)可以從設(shè)計、施工和運行三個方面實現(xiàn)。

2 暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

2.1 設(shè)計負荷的合理計算

負荷的影響因素有很多，主要包括建筑物本體的內(nèi)、外圍護結(jié)構(gòu)的熱損失和建筑物所處自然環(huán)境的影響，如太陽輻射強度，季節(jié)的溫差情況等。計算設(shè)計負荷的時，必須合理考慮上述因素。

設(shè)計負荷的計算是暖通空調(diào)設(shè)計的首要工作。設(shè)計負荷的正確計算決定整體系統(tǒng)的選擇應(yīng)用。如果設(shè)計負荷計算大于實際負荷，不但會造成投資上的浪費，而且會造成能源的浪費，如果設(shè)計負荷計算小于實際負荷，則不能滿足使用要求，不能達到舒適的效果。所以，合理的設(shè)計負荷計算是對整體節(jié)能效果意義重大。

2.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)的合理選擇

以節(jié)能角度為出發(fā)點，根據(jù)設(shè)計負荷，建筑物的功能差異以及周邊環(huán)境，選擇合適的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)經(jīng)濟節(jié)能的效果。

2.2.1 變風(fēng)量系統(tǒng)

變風(fēng)量系統(tǒng)帶有VAV裝置，根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的需要進行協(xié)調(diào)控制。根據(jù)檢測到的引入送風(fēng)壓力檢測信號參與控制，調(diào)節(jié)新，回風(fēng)閥位置信號，由信號反饋分析，進行送風(fēng)量及送風(fēng)溫度，同時兼顧補充新風(fēng)的調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)根據(jù)實際負荷進行調(diào)整，避免不必要的負荷浪費。

2.2.2 分區(qū)域控制系統(tǒng)

根據(jù)建筑物的實際布局及不同的功能，各區(qū)域根據(jù)實際的特點選擇合理的控制方式。例如可以依據(jù)建筑物的陽面與陰面的不同氣壓，形成自然通風(fēng)，良好的通風(fēng)效果，可以使降低系統(tǒng)負荷，達到節(jié)能效果。

2.3 新的節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

由于節(jié)能環(huán)保要求的日益強化，暖通空調(diào)類的新技術(shù)也在不斷的發(fā)展推廣。

2.3.1 熱回收再利用技術(shù)的應(yīng)用

所謂回收再利用是指將空調(diào)機組排放出的熱量回收，避免將熱量或冷量直接排放。常用的熱回收裝置有全熱回收和顯熱回收裝置。通過選擇合適的回收裝置，可以使系統(tǒng)能源利用率提高50%。

2.3.2 蓄冷空調(diào)的應(yīng)用

蓄冷空調(diào)是區(qū)分用電的峰谷時間差，通過冰水兩種介質(zhì)轉(zhuǎn)換的蓄能技術(shù)，即在用電低估時，儲存好冷量。在使用高峰時，制冷機組不能滿足負荷要求時，由蓄冷設(shè)備釋放冷量補充。這樣可以可以降低空調(diào)的峰端負荷，環(huán)境供電壓力，節(jié)約系統(tǒng)投資。

2.3.3 節(jié)能環(huán)保能源和材料的應(yīng)用

首先，地下水，地源熱，太陽能等各種自然資源的合理利用。例如地源熱泵空調(diào)，可以在冬季吸收土壤，地下水的能量向建筑提供熱能，夏天向土壤地下水釋放熱量，給建筑物供冷的節(jié)能系統(tǒng)。此外，利用太陽輻射為能源的太陽能空調(diào)，不僅環(huán)保，而且在很大程度上緩解了供電不足。

其次，節(jié)能環(huán)保材料的選用對于建筑節(jié)能有重要作用。從內(nèi)外圍護結(jié)構(gòu)上看，通過改善建筑物的圍護結(jié)構(gòu)傳熱性能，減少將建筑物本體的熱損失，例如復(fù)合墻體的應(yīng)用，從很大程度上，減少了建筑本體熱損失，減小熱負荷，從根本上實現(xiàn)節(jié)約能源。

2.3.4 新型制冷劑的開發(fā)應(yīng)用

制冷劑就像空調(diào)系統(tǒng)中的血液，對于整體性能有著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)制冷劑，如R22，不僅會使全球氣候變暖及臭氧破壞，而且在能耗上也缺乏競爭力。所以，新型制冷劑的開發(fā)，一直是空調(diào)業(yè)內(nèi)的一項重要課題。近年來，R290，R32，R134a制冷系統(tǒng)的推廣使用，一方面減少了有毒有害物質(zhì)的排放，另一方面，可以提高設(shè)備的節(jié)能效果。

3 暖通空調(diào)的節(jié)能施工

3.1 施工技術(shù)上的節(jié)能

由于目前暖通空調(diào)施工中，專業(yè)技術(shù)人員水平參差不齊，并且實際施工人員技術(shù)差異較大，所以新員工一定要培訓(xùn)后上崗。尤其是保溫層的施工，一定要滿足設(shè)計規(guī)范及選用的保溫材質(zhì)相應(yīng)的說明要求。另一方面，自動控制系統(tǒng)的安裝，在技術(shù)上一定要確保，調(diào)試時，滿足設(shè)計水準。

3.2 施工管理上的節(jié)能

施工現(xiàn)場會涉及到各項工程物資，用水，用電及對周邊環(huán)境的影響。首先，對于工程物資的管理，需要采用合理的施工方案，充分考慮能源和物資的節(jié)約，盡可能減少工程物資的投入。并且需要強化工程物資的領(lǐng)取與保管制度，嚴格按照規(guī)定進行材料領(lǐng)用與剩余返還，杜絕保管不當(dāng)?shù)膿p失。并且對于回收及重復(fù)使用的資材要強化回收利用。其次，對于節(jié)水節(jié)電的宣傳要充分，包括上崗前教育，相關(guān)設(shè)施前粘貼節(jié)水，節(jié)電標志，發(fā)現(xiàn)浪費時及時采取措施糾正。相關(guān)設(shè)備故障時，及時維修。暖通空調(diào)的節(jié)能運行。最后，盡可能減少對于周邊環(huán)境的影響。例如，明確劃分施工區(qū)域，對周圍綠地進行合理保護；施工過程中及結(jié)束后產(chǎn)生的廢水，廢氣，垃圾一定要采取有效的措施，合理排放級處理。

4 暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運行

建筑物中暖通空調(diào)要實現(xiàn)的功能機供暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)。為了實現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能除了設(shè)計和施工上采用合理節(jié)能措施外，其系統(tǒng)弄實際運行中的節(jié)能也十分重要。

首先，暖通空調(diào)系統(tǒng)形式的組成和特點，充分理解所使用的系統(tǒng)功能及設(shè)計中系統(tǒng)設(shè)備和管路的布置，結(jié)合建筑物實際的功能需要，考慮建筑系統(tǒng)各個要素對能耗的影響，從而進行系統(tǒng)需求設(shè)定。以達到最低成本運行，實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能控制。

其次，在暖通空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能運行采取的主要措施包括四方面：①提高冷熱源設(shè)備的運行效率。根據(jù)冷熱源設(shè)備的負荷-效率特性，合理安排動力設(shè)備運行，提高平均運行效率，以達到節(jié)能運行的目的。②改善管網(wǎng)的保溫（冷）效果，減少系統(tǒng)輸送過程的能量損失。③降低管網(wǎng)補水損失。④避免管網(wǎng)失調(diào)問題。

再次，暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動化管理的實現(xiàn)，對于節(jié)能運行有著重要影響。通過自動化控制，可以實現(xiàn)溫濕度的精確需求，對室內(nèi)環(huán)境進行動態(tài)控制，減少不必要的能源浪費。

最后，提高系統(tǒng)運行管理和操作人員的水平。在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，運行時的能耗，有很大程度上是由管理不善造成的，并且各項節(jié)能措施的實際應(yīng)用，也與操作人員的技術(shù)水平有關(guān)。例如根據(jù)實際運行中實際負荷的變化，調(diào)整系統(tǒng)的供冷（暖）量，供水量等參數(shù)，這樣可以減少過量的提供能量，減少能耗。另外，對于四季交替明顯的地區(qū)，過度季的管理一定要重視。所以，對管理和操作人員進行培訓(xùn)，實行操作證制度，考核合格才可以上崗，同時，對于管理人員，要強化責(zé)任心，可以根據(jù)實際需要對系統(tǒng)進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)達到節(jié)能運行的效果。

結(jié)語

由于暖通空調(diào)系統(tǒng)不僅在整體建筑物中占有相當(dāng)大的能耗比例，而且直接與建筑物使用功能的實現(xiàn)休戚相關(guān)。所以，在綠色建筑中的節(jié)能要求，涉及暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計，施工，及運行的各個環(huán)節(jié)。只有各個環(huán)節(jié)完美的結(jié)合，才能最大限度的提高能源利用率，實現(xiàn)綠色建筑。

[1]張豐，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題探析中國新技術(shù)新產(chǎn)品2011（02）

[2]劉東，陳沛霖，張云坤建筑環(huán)境與暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)2001（2）。

[3]余曉平，《暖通空調(diào)節(jié)能運行》北京大學(xué)出版社2013版