芻議建筑工程中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用

徐廣宇

摘 要：暖通空調(diào)技術(shù)節(jié)能運(yùn)用在建筑工程中，可以有效地滿足人們對環(huán)境的較高要求。本文分析暖通節(jié)能設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，提出有關(guān)的節(jié)能措施，有效節(jié)能降耗。通過科學(xué)有效的節(jié)能減排設(shè)計(jì)，改善建筑的使用性能，提高居住與工作環(huán)境的舒適度。論述了建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的相關(guān)情況，并提出了相應(yīng)的改善策略。

關(guān)鍵詞：建筑工程 ；暖通空調(diào) ；節(jié)能技術(shù)

1 引言

建筑工程中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)涵蓋了熱泵技術(shù)、蓄能空調(diào)技術(shù)、變流量技術(shù)等，這些是其關(guān)鍵的組成部分。

2 暖通空調(diào)工程的主要構(gòu)成與特點(diǎn)

2.1 暖通設(shè)備系統(tǒng)的主要內(nèi)容

暖通空調(diào)是現(xiàn)代建筑中不可缺少的組成部分，由采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)三個(gè)功能構(gòu)成。暖通空調(diào)主要指的是集采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)裝置和相關(guān)系統(tǒng)為一體的綜合性空調(diào)設(shè)備。這種設(shè)備在應(yīng)用的過程中涉及范圍非常廣泛，其包含物理學(xué)、流體力學(xué)、機(jī)械學(xué)、熱力學(xué)等多個(gè)不同的工作領(lǐng)域，因此，對其進(jìn)行設(shè)計(jì)是一項(xiàng)相當(dāng)復(fù)雜的工作，也是多個(gè)不同的工作體系和環(huán)節(jié)。

2.2 暖通設(shè)備系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

暖通空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)的目的是為建筑物提供良好的供暖或者制冷服務(wù)。主要特點(diǎn)是按需服務(wù)，既有溫度要求，又有舒適度要求，又要隨季節(jié)變換不斷調(diào)節(jié)。這個(gè)特點(diǎn)決定了暖通的復(fù)雜性，也提出了靈活可變性的要求。暖通設(shè)備的另一個(gè)特點(diǎn)是系統(tǒng)運(yùn)行耗能占比較大，但季節(jié)差異也大。這一特點(diǎn)決定了在城市能耗監(jiān)測系統(tǒng)中峰谷情況突出，對用電需求變化明顯。

3 各種節(jié)能技術(shù)運(yùn)用在建筑設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢和作用各不相同。

3.1 蓄能空調(diào)技術(shù)

它是暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容，重點(diǎn)涵蓋了兩種技術(shù) ：蓄熱技術(shù)與蓄冷技術(shù)。一般的蓄冷技術(shù)涵蓋了水蓄冷與冰蓄冷，都是經(jīng)由凝固介質(zhì)或降低介質(zhì)溫度來實(shí)現(xiàn)，在介質(zhì)中以潛熱與顯熱等方式儲(chǔ)存冷能。如有必要，可以熔化介質(zhì)或提升介質(zhì)溫度，以釋放和利用被儲(chǔ)存起來的冷能。它的主要優(yōu)勢是，可以轉(zhuǎn)移制冷設(shè)備所需的運(yùn)行時(shí)間，可以在很大程度上降低電網(wǎng)的填充低谷服務(wù)與高峰負(fù)荷，實(shí)施移峰填谷。如今國內(nèi)主要的蓄熱技術(shù)是采取電鍋爐蓄熱系統(tǒng)，將水當(dāng)作蓄熱的主要介質(zhì)。它可以借助低谷的充沛電力，對水進(jìn)行加熱，然后將其儲(chǔ)存到蓄熱水箱中，在電網(wǎng)高峰階段將電鍋爐關(guān)閉，由蓄熱水箱中的熱水進(jìn)行供熱。其優(yōu)點(diǎn)是無噪聲，無有害氣體，無需較高的運(yùn)行成本。

3.2 熱泵技術(shù)

熱泵可以從土壤、水、空氣中獲得低品位熱，通過相應(yīng)的電力做功，能夠輸出可用性較強(qiáng)的高品位熱能，這種供能技術(shù)的效率比較高。在空調(diào)領(lǐng)域中，熱泵技術(shù)可以采取三種運(yùn)用形式，依次是地?zé)嵩?、水熱源、空氣源熱泵。因?yàn)闊岜玫哪芰碜杂谧匀唤?，具有較高的轉(zhuǎn)換效率，不排放任何污染物，是如今最經(jīng)濟(jì)、最清潔的一種能源方式。隨著資源能源的供應(yīng)量趨近，熱泵技術(shù)是人類采取低溫?zé)崮艿淖罴咽侄危瑯I(yè)已獲得了各國的高度重視和普遍關(guān)注。

3.3 變流量技術(shù)

空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行所需要的費(fèi)用，由空調(diào)系統(tǒng)整體的能耗決定。所以為了削減其運(yùn)行成本，既要增加空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行效率，又要完善空調(diào)水系統(tǒng)的研發(fā)和設(shè)計(jì)。變流量系統(tǒng)是系統(tǒng)中回水、供水的溫差不變，在空調(diào)負(fù)荷發(fā)生變化的情況下，調(diào)節(jié)改變供水量以有效適應(yīng)的一種系統(tǒng)。隨著系統(tǒng)負(fù)荷的逐步變化，管路中水流量也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，輸送能耗會(huì)伴隨著負(fù)荷降低而減少，電耗與水泵容量也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的削減。

3.4 低溫送風(fēng)空調(diào)技術(shù)

這種技術(shù)能夠從集中空氣處理機(jī)組送出溫度比較較低的一次風(fēng)，溫度為3℃～11℃，通過高誘導(dǎo)比的空調(diào)末端送風(fēng)設(shè)備進(jìn)入房間。一般的空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)從空氣處理器送出的空氣溫度為10 ℃～ 15℃。因?yàn)榍罢叩乃惋L(fēng)溫度降低，削減了一次風(fēng)量，無需更多的空氣處理設(shè)備來輸送一次風(fēng)，能夠降低初期投資。把冰蓄冷技術(shù)與低溫送風(fēng)技術(shù)密切結(jié)合起來，可以有效地進(jìn)行削峰填谷，降低城市電網(wǎng)的巨大壓力，能夠降低空調(diào)系統(tǒng)的有效運(yùn)行費(fèi)用，削減一次性投資，空調(diào)品質(zhì)得以提升，從整體上增強(qiáng)了儲(chǔ)冷空調(diào)系統(tǒng)效能，取得了更顯著的節(jié)能效果。

4 建筑暖通工程節(jié)能措施

4.1 提高暖通設(shè)計(jì)水平與強(qiáng)化暖通設(shè)計(jì)重要性

要改變當(dāng)前綠色建筑設(shè)計(jì)中暖通專業(yè)存在的問題，需要從根本上提高暖通設(shè)計(jì)的水平，強(qiáng)化暖通設(shè)計(jì)對于綠色建筑節(jié)能的重要作用。首先，暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)節(jié)能推廣使用，對環(huán)境保護(hù)工作來說是具有推動(dòng)作用的。其次，如果說只講經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不要環(huán)境保護(hù)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展就難以持續(xù)，暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)如果只講求經(jīng)濟(jì)效益而忽略了節(jié)能環(huán)保，難以真正的推動(dòng)綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展，對我國的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型也起到了阻礙作用。

4.2 加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能是建筑物暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)與前提。在綠色建筑設(shè)計(jì)中，暖通專業(yè)應(yīng)該對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能予以足夠的關(guān)注，并對建筑專業(yè)提出要求與建議。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在整個(gè)系統(tǒng)中占有很大比例，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能決定了空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的大小，對于屋頂天窗、大面積玻璃幕墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)需要特別的給予重視，并采取針對性的防護(hù)措施，建筑外遮陽、屋頂天窗隔熱遮陽簾等都是有效措施傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能計(jì)算是建筑專業(yè)的范疇，暖通設(shè)計(jì)人員被動(dòng)的接受建筑師提供的數(shù)據(jù)。在綠色節(jié)能時(shí)代，暖通設(shè)計(jì)人員需要積極的提出要求與建議，使得建筑設(shè)計(jì)綜合效果最佳。

4.3 冷熱資源的回收利用

暖通空調(diào)專業(yè)重要的設(shè)計(jì)原則是循環(huán)原則。在綠色建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，可以將其設(shè)計(jì)成可循環(huán)和再利用的體系，可對排泄掉的能源和材料進(jìn)行收集和利用，這種做法不僅可以減少能源的消耗，節(jié)約資源，同時(shí)也能降低綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的成本，降低經(jīng)濟(jì)上的壓力。在空調(diào)系統(tǒng)中采用新風(fēng)處理器，在采暖系統(tǒng)中采用高效鍋爐，提高冷熱資源的回收利用?；厥绽醚b置要綜合考慮工程實(shí)際情況與當(dāng)?shù)貧夂驐l件，以達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)效果。

4.4 利用變頻技術(shù)

變頻技術(shù)的運(yùn)用（主要包括冷凍系統(tǒng)壓縮機(jī)電機(jī)的變頻和水系統(tǒng)水泵變頻、全空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)變頻）；變頻調(diào)速器也稱變頻器，使用變頻器可以達(dá)到的節(jié)能效果主要是節(jié)省水泵與風(fēng)機(jī)的輸配電耗，節(jié)省鍋爐與制冷機(jī)的熱負(fù)荷。變頻技術(shù)應(yīng)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)中具有很大的節(jié)能效果，并且隨著智能控制系統(tǒng)的成熟，會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)節(jié)能降耗。變頻技術(shù)在既有建筑改造中也可以發(fā)揮積極作用。公建中的中央空調(diào)耗能量巨大，一般占到電費(fèi)的60%左右。老建筑空調(diào)改造應(yīng)該首選采用變頻調(diào)速技術(shù)控制循環(huán)泵，節(jié)省電費(fèi)，降低能耗。

4.5 實(shí)現(xiàn)全面控制與科學(xué)管理

控制系統(tǒng)的核心是實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)控制，該系統(tǒng)是一個(gè)綜合性結(jié)構(gòu)，主要由溫度調(diào)節(jié)器、凈化控制裝置、溫度以及壓力裝置等方面的協(xié)調(diào)組成。要實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的高效、科學(xué)控制與管理就成為關(guān)鍵。

5 結(jié)束語

總之，隨著國內(nèi)建筑工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)步提升，對暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的要求也越來越高。應(yīng)該持續(xù)地提升暖通空調(diào)中節(jié)能環(huán)保技術(shù)的運(yùn)用和普及。要從運(yùn)行、設(shè)計(jì)等多個(gè)層面提升節(jié)能效果，增強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效率。以節(jié)能環(huán)保為主旨，采取多種有效的節(jié)能策略，時(shí)空調(diào)系統(tǒng)的能耗逐步降低，從而為構(gòu)建兩型社會(huì)，建設(shè)生態(tài)文明做出自己的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王苗苗，李欣晟.對建筑設(shè)計(jì)中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用[J].工業(yè)，2016（9）.

[2] 王鑫.綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)探析[J].基層建設(shè)，2017（36）.

[3] 羅全國.實(shí)現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的技術(shù)措施[J].建筑學(xué)科前沿，2017（32）.