淺談綠色理念和節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計中的應(yīng)用

楊雪蓮 李傳東 楊仙 蔡毅 劉曉榮

摘? 要：在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)環(huán)境支撐下，暖通技術(shù)得到了較好的發(fā)展，能源損耗得到進(jìn)一步降低，環(huán)境污染得到較好控制。同時，由于社會和用戶需求，誕生了更多綠色理念和節(jié)能技術(shù)，使暖通技術(shù)得到了更深的進(jìn)步，事實(shí)上，目前在暖通設(shè)計過程中，綠色理念和節(jié)能技術(shù)層面還未得到較好的應(yīng)用，仍然存在一定缺陷?；诖耍P者根據(jù)自身工作經(jīng)驗(yàn)，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料分析了綠色理念和節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：綠色理念;節(jié)能技術(shù);暖通設(shè)計

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，為了實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展，建筑工程項(xiàng)目呈現(xiàn)出節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展趨勢。暖通空調(diào)是建筑工程項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵部分，也是建筑的重要耗能部分，暖通空調(diào)工程節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義與作用，可以為綠色建筑工程的建設(shè)提供技術(shù)支持。在新時期的發(fā)展中，建筑企業(yè)需要將暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)作為重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)工程建設(shè)節(jié)能降耗的預(yù)期目標(biāo)。

1暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的必要性

暖通空調(diào)憑借著突出的環(huán)境調(diào)節(jié)能力在建筑工程中應(yīng)用較多，綠色可持續(xù)發(fā)展理念下，人們要求實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的節(jié)能化設(shè)計。其必要性體現(xiàn)在以下層面：第一，傳統(tǒng)空調(diào)利用形式中，暖通空調(diào)的能耗較為嚴(yán)重，有研究顯示，建筑行業(yè)能耗占到社會總能耗的2/3，而暖通空調(diào)的能耗占到建筑能耗的2/3，這使得建筑投入使用后能耗嚴(yán)重，不利于建筑經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。第二，創(chuàng)造一個舒適高雅的室內(nèi)環(huán)境是暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的核心主旨，在實(shí)際設(shè)計中，暖通空調(diào)設(shè)計需要考慮流體力學(xué)、力學(xué)、熱力學(xué)等理念，整體設(shè)計過程較為復(fù)雜，在以往設(shè)計中，設(shè)計人員過度關(guān)注空調(diào)的美觀性，這使得部分空調(diào)功能應(yīng)用難以達(dá)到預(yù)期效果。節(jié)能化是人們對暖通空調(diào)設(shè)計的內(nèi)在要求，合理進(jìn)行空調(diào)節(jié)能設(shè)計，能實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用功能的優(yōu)化。第三，步入新時期以來，我國倡導(dǎo)綠色、可持續(xù)發(fā)展理念，能源節(jié)約與循環(huán)利用是踐行綠色可持續(xù)發(fā)展理念的重要內(nèi)容，可見，實(shí)現(xiàn)建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計是綠色可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需要。

2綠色理念和節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計中的應(yīng)用

2.1溫濕度獨(dú)立控制技術(shù)

空調(diào)系統(tǒng)總負(fù)荷組成體系中，顯熱負(fù)荷（排熱）為重要部分，占比70%～80%，剩余部分則為潛熱負(fù)荷（排濕）。根據(jù)熱濕耦合處理方式的基本特征可知，冷源溫度易受室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度的影響，通?？刂圃?～7℃。僅從排除余熱的角度來看，此時冷源溫度在15～18℃時便可達(dá)到要求。由于顯熱負(fù)荷占比較大，原本通過高溫冷源排走熱量的方式缺乏可行性，此時需要得到5～7℃的低溫冷源的支持，隨之產(chǎn)生的問題則是能源浪費(fèi)量增加，嚴(yán)重抑制制冷設(shè)備的工作效率。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)中，其配置的是具有相互獨(dú)立運(yùn)行特征的溫度與濕度空調(diào)系統(tǒng)，各自具有獨(dú)立控制功能，前者調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，后者調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度。溫度控制系統(tǒng)包括高溫冷源、余熱消除末端裝置，推薦采用水或制冷劑作為輸送媒介，盡量不用空氣作為輸送媒介以降低輸配系統(tǒng)運(yùn)行能耗。除濕工作均通過獨(dú)立的濕度控制系統(tǒng)而完成，但對于顯熱系統(tǒng)而言，其對應(yīng)的冷水供水溫度將提升至157～187℃，此時能夠給天然冷源的使用創(chuàng)設(shè)良好的條件，盡管采取的是機(jī)械制冷的方式，但制冷劑依然可以高效運(yùn)行，其性能系數(shù)具有大幅提升。余熱消除末端裝置的可選形式較多，包含輻射板、干式風(fēng)機(jī)盤管等，相比室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度，供水的溫度明顯更高，基于此特點(diǎn)，有效避免結(jié)霜現(xiàn)象。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)將室內(nèi)排熱排濕過程中的排熱和排濕過程分開處理，可解決以往熱濕聯(lián)合處理過程中損失量過大的問題。此外，獨(dú)立的控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有更強(qiáng)的靈活性，可高效處理溫度和濕度，與室內(nèi)濕熱比相適應(yīng)，從而避免室內(nèi)濕度過高（或過低）的情況。

2.2冷熱源系統(tǒng)的控制

在暖通系統(tǒng)中，冷熱源是能耗的主要部分之一，對其進(jìn)行自動控制，不僅可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，避免不必要的能源消耗，而且可以對冷熱源系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，避免過度運(yùn)行造成設(shè)備損壞。從建筑管理角度來看，自動控制能夠減少暖通設(shè)備存在的安全隱患，從而提升建筑設(shè)備的安全性。對于壓縮式制冷設(shè)備，制冷過程需要消耗大量的氟利昂等，為了降低對制冷劑和電能的耗用，自動控制系統(tǒng)能夠?qū)踊蛘邥和？照{(diào)進(jìn)行智能控制，全面地記錄、監(jiān)控其運(yùn)行參數(shù)。比如對冷凍水的動態(tài)監(jiān)控，當(dāng)溫度過低或者相關(guān)部件運(yùn)行過載時，在報警的同時還可以自行關(guān)閉、降低運(yùn)行等級或者暫停運(yùn)行等操作。

2.3變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)

在建筑工程暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計過程中，技術(shù)人員需要充分利用變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)，根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)暖通空調(diào)的實(shí)際運(yùn)行情況，提高暖通空調(diào)的整體效能，減少暖通空調(diào)能源的消耗量。在建筑工程項(xiàng)目中，暖通空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、電機(jī)、水泵等機(jī)械設(shè)備消耗的能源占建筑工程項(xiàng)目總耗能的20%，而變頻調(diào)速技術(shù)通過改變電動機(jī)工作電源頻率，可以改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，如在壓力偏高時，可降低電機(jī)的運(yùn)行速度，使其在恒壓的同時節(jié)約電能，有效減少能源的消耗。因此，技術(shù)人員需要引進(jìn)變頻調(diào)速技術(shù)，根據(jù)空調(diào)運(yùn)行的實(shí)際需求，合理控制設(shè)備的運(yùn)行頻率，減少不必要的能源消耗。

2.4注重通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

建筑類型不同，其實(shí)際的通風(fēng)需要也存在一定差異性，基于此，在進(jìn)行空調(diào)通風(fēng)設(shè)計時，應(yīng)系統(tǒng)考慮用戶的實(shí)際設(shè)計需要。譬如，當(dāng)用戶對于暖通系統(tǒng)設(shè)計要求較低時，在滿足室內(nèi)溫濕度條件的基礎(chǔ)上，采用單風(fēng)管灌風(fēng)模式完成通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計即可，而當(dāng)住戶對于室內(nèi)暖通系統(tǒng)具有較高要求時，應(yīng)按照全空氣空調(diào)模式完成設(shè)計。就目前而言，在空調(diào)通風(fēng)設(shè)計中，應(yīng)加大變風(fēng)量形式的有效設(shè)計和應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)總風(fēng)量精準(zhǔn)調(diào)節(jié)和控制。需注意的是，在空調(diào)通風(fēng)設(shè)計中，還應(yīng)注重自然通風(fēng)的有效設(shè)計，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)與空調(diào)通風(fēng)的協(xié)調(diào)。在一定程度上，合理化的進(jìn)行自然通風(fēng)設(shè)計，能在減少電氣設(shè)備使用的基礎(chǔ)上，以不消耗任何資源的方式實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)。從實(shí)際應(yīng)用效果來看，自然通風(fēng)不需要消耗能量，節(jié)能效益突出，同時，自然通氣更加健康，其能確保住戶的身心健康。為進(jìn)一步保證空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量，提升室內(nèi)通風(fēng)效果，還應(yīng)加大混合通風(fēng)系統(tǒng)的有效設(shè)計和應(yīng)用。

2.5結(jié)合自然光和人工照明

在目前社會背景下，人們擁有更高品質(zhì)的生活追求，其日常生活中會使用很多具有一定污染性的家居電器，這些家電或多或少會污染居住環(huán)境。而綠色節(jié)能理念要求相關(guān)設(shè)計人員在進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目設(shè)計時，需在優(yōu)化人們使用體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，盡量使用自然資源。而照明系統(tǒng)則是和某些自然資源擁有較高的契合度。因此，相關(guān)人員在進(jìn)行該方面設(shè)計時，可充分利用自然光，并其將以合理方式融入人工照明，以達(dá)到綠色環(huán)保設(shè)計目的。例如，在進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計時，可強(qiáng)化該空間的采光能力，以增強(qiáng)其照明效果，同時對于室內(nèi)應(yīng)具備的燈源，可使用一些具有一定柔和性的節(jié)能設(shè)備，在自然光和照明設(shè)備兩者催化下，能讓室內(nèi)擁有較好的照明效果。此外，有些室內(nèi)擁有較強(qiáng)的自然光源，造成光污染，此時可將具備反光屬性的材料置于陽臺處，且以用戶喜好選擇該材料的樣式，通過這樣的方式，不僅能降低光污染，還能提升居住或辦公舒適感。

結(jié)語

綜上所述，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，減輕環(huán)境污染，必須重視暖通節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，并且在應(yīng)用過程中做好經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，優(yōu)化暖通節(jié)能技術(shù)，提高暖通空調(diào)系統(tǒng)自動化控制水平。

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