綠色理念在高層建筑暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王雨薇

（太原市熱力集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 太原 030001）

0 引言

綠色理念的核心思維在于通過(guò)設(shè)計(jì)最大化縮減高層建筑暖通系統(tǒng)的耗能，并實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化與重組。在高層建筑暖通系統(tǒng)中，耗用的能源包含燃?xì)?、水、電等等，因此，綠色理念下的高層建筑暖通設(shè)計(jì)應(yīng)該將“節(jié)能”放在首位，相關(guān)設(shè)計(jì)人員因依據(jù)高層建筑的具體情況，制定適宜的暖通設(shè)計(jì)方案，并合理運(yùn)用新型綠色設(shè)計(jì)手段，構(gòu)建循環(huán)的、低碳的、和諧的暖通系統(tǒng)。

1 綠色理念下高層建筑暖通設(shè)計(jì)存在的不足

1.1 設(shè)計(jì)管理方面的不足

其一，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)部門以及技術(shù)人員對(duì)于暖通設(shè)計(jì)的重視程度不足，未意識(shí)到暖通設(shè)計(jì)中節(jié)能的重要性；其二，在實(shí)際工程中，暖通設(shè)計(jì)往往較為倉(cāng)促，在有限的時(shí)間內(nèi)無(wú)法保證設(shè)計(jì)的細(xì)化程度，滯留了部分技術(shù)問(wèn)題；其三，大部分高層建筑的暖通系統(tǒng)耗能偏大，與國(guó)家相關(guān)準(zhǔn)則背離，脫離了綠色設(shè)計(jì)理念。依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，暖通行業(yè)的能耗在建筑行業(yè)的總體能耗中占據(jù)較大比例，引發(fā)了較大的環(huán)境危害，而相關(guān)部門、人員的忽視以及設(shè)計(jì)時(shí)間的倉(cāng)促則導(dǎo)致了暖通節(jié)能設(shè)計(jì)方案存在許多不足，上述問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了綠色設(shè)計(jì)理念的推行，并制約了社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展。

1.2 能源管理方面的不足

在當(dāng)下的高層建筑暖通系統(tǒng)能源管理中，尚未形成調(diào)整優(yōu)化的觀念，大部分暖通系統(tǒng)難以跟上時(shí)代的進(jìn)步并滿足新的設(shè)計(jì)要求。許多高層建筑與中尚未構(gòu)建能耗分析與監(jiān)控系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)部節(jié)能方面也亟待改善。在后續(xù)的暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行中，應(yīng)推行全方位調(diào)試的理念，以此最大化縮減能耗，并促成高層建筑暖通系統(tǒng)的“優(yōu)化改革”。

2 綠色理念下高層建筑暖通設(shè)計(jì)的基本原則

2.1 可循環(huán)理念

綠色理念下的高層建筑暖通設(shè)計(jì)因遵循可循環(huán)設(shè)計(jì)理念，即在設(shè)計(jì)中最大化再利用能源及廢料，打造“循環(huán)”的暖通系統(tǒng)，同時(shí)在設(shè)計(jì)中盡可能選用可再利用的能源，一方面將暖通系統(tǒng)的成本降至最低，另一方面最大化提升系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保性。

2.2 低碳設(shè)計(jì)理念

在高層建筑暖通設(shè)計(jì)中，低碳設(shè)計(jì)原則一方面是指暖通空調(diào)系統(tǒng)符合基本的綠色設(shè)計(jì)要求；另一方面是指暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成過(guò)大影響，該原則力求實(shí)現(xiàn)暖通系統(tǒng)與周圍環(huán)境的和諧共生。

2.3 協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)理念

綠色理念下的高層建筑暖通設(shè)計(jì)離不開協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。具體來(lái)說(shuō)，高層建筑暖通系統(tǒng)包含著若干子系統(tǒng)，例如通風(fēng)系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)等，而基于綠色理念的暖通設(shè)計(jì)則著力于統(tǒng)籌各個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)系，并最大化發(fā)揮每個(gè)子系統(tǒng)的功效，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整個(gè)暖通系統(tǒng)的和諧統(tǒng)一，并確保高層建筑與周邊環(huán)境有機(jī)共生。

3 綠色理念下高層建筑暖通設(shè)計(jì)的有效措施

3.1 運(yùn)用能耗傳輸節(jié)能設(shè)計(jì)

其一，在高層建筑暖通設(shè)計(jì)中，將其介質(zhì)的流動(dòng)速度合理把控，考慮到介質(zhì)傳輸耗用的能源量直接影響著介質(zhì)流速，可以通過(guò)降低流速實(shí)現(xiàn)能耗控制；其二，合理控制暖通空調(diào)的內(nèi)部溫差，當(dāng)暖通系統(tǒng)內(nèi)的水介質(zhì)存在較大溫差時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部的存水量可以有效降低，進(jìn)一步可以縮減暖通系統(tǒng)運(yùn)行中的耗水量，以實(shí)現(xiàn)節(jié)水。

3.2 引入變頻技術(shù)

當(dāng)下，變頻技術(shù)是綠色設(shè)計(jì)中的一大關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)以高層建筑的太陽(yáng)光照強(qiáng)度和室內(nèi)人員密度兩大因素為參照依據(jù)，進(jìn)一步運(yùn)用變頻控制對(duì)冷水調(diào)節(jié)機(jī)組等設(shè)施進(jìn)行能量輸出控制，一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)變頻技術(shù)可以將能耗縮減至60%～70%。就變頻技術(shù)的可行性來(lái)看：變頻技術(shù)調(diào)節(jié)設(shè)施涉及冷水調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)、調(diào)節(jié)水泵等，而在高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中，每個(gè)能耗的設(shè)備室相對(duì)獨(dú)立，因此可以對(duì)每個(gè)能耗設(shè)備室實(shí)施單獨(dú)啟停，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)暖通系統(tǒng)的智能化調(diào)控，并通過(guò)設(shè)備室的啟動(dòng)和停運(yùn)有效縮減能耗。

3.3 實(shí)施水力平衡設(shè)計(jì)

在綠色理念下的高層建筑暖通設(shè)計(jì)中，水力平衡設(shè)計(jì)也至關(guān)重要，具體來(lái)說(shuō)可以通過(guò)相關(guān)設(shè)施的安裝來(lái)實(shí)現(xiàn)能耗的縮減。在水力平衡設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)注意如下要點(diǎn)：其一，在安裝工作啟動(dòng)之前，應(yīng)仔細(xì)勘察施工現(xiàn)場(chǎng)，全面的把握高層建筑暖通工程的實(shí)際狀況，并盡可能的實(shí)現(xiàn)暖通系統(tǒng)的水力平衡；其二，當(dāng)設(shè)計(jì)的水力平衡無(wú)法保證時(shí)，則可以采用具備較大阻力與閥權(quán)度的動(dòng)態(tài)水力平衡閥，或者時(shí)采用靜態(tài)水力平衡閥，并確保水力平衡閥與高層建筑的水量變化情況相互匹配。

3.4 采用熱能回收技術(shù)

高層建筑暖通設(shè)計(jì)中的熱能回收對(duì)象一般是指冷凝熱與排水余熱。在熱能回收過(guò)程中，排風(fēng)余熱可以運(yùn)用于新風(fēng)系統(tǒng)，并將高層建筑室內(nèi)的有害氣體予以稀釋，進(jìn)一步提升空氣質(zhì)量。此外，在新風(fēng)注入室內(nèi)的同時(shí)，舊風(fēng)會(huì)被排除，此過(guò)程可將新風(fēng)負(fù)荷大大降低，此時(shí)即可借助舊風(fēng)能量實(shí)現(xiàn)換熱器的預(yù)熱及預(yù)冷，進(jìn)而將暖通系統(tǒng)排送風(fēng)過(guò)程中的熱能損失降到最低，滿足綠色設(shè)計(jì)理念的要求。

3.5 運(yùn)用復(fù)合能源站技術(shù)

綠色理念下的高層建筑暖通設(shè)計(jì)還應(yīng)當(dāng)考慮暖通系統(tǒng)的安全性，當(dāng)下，國(guó)內(nèi)開始運(yùn)用復(fù)合能源站新技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的工藝原理在于利用多種能源統(tǒng)籌解決暖通系統(tǒng)的負(fù)荷問(wèn)題，上述能源中包含太陽(yáng)能、風(fēng)能、電能等，不同的能源經(jīng)過(guò)不同的處理手段即可運(yùn)用于暖通系統(tǒng)中。復(fù)合能源站新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可以依據(jù)具體的暖通系統(tǒng)負(fù)荷問(wèn)題采用“對(duì)癥”的措施，進(jìn)而從根本上縮減能耗。

4 結(jié)語(yǔ)

這些年來(lái)，在國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的背景下，人們的生活水準(zhǔn)也在日益提升，節(jié)能環(huán)保也受到了越來(lái)越多的重視。在這樣的背景下，綠色設(shè)計(jì)理念對(duì)于實(shí)現(xiàn)高層建筑暖通系統(tǒng)的節(jié)能減排至關(guān)重要，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該在保證高層建筑質(zhì)量、安全基礎(chǔ)之上，通過(guò)選用符合項(xiàng)目特征的綠色節(jié)能技術(shù)，最大化的減少暖通系統(tǒng)的資源耗費(fèi)并降低高層建筑對(duì)于周圍環(huán)境的影響。