王愛軍
唐山市熱力集團有限公司,河北 唐山 063000
建筑業(yè)為我國重要產業(yè)之一,傳統(tǒng)建筑施工過程中不僅會消耗大量的能源,還會給生態(tài)環(huán)境造成一定影響。因而在建筑施工過程中,節(jié)能施工是社會所提倡的理念,需將資源進行科學、合理的應用,避免資源嚴重浪費,并在提高施工效率的基礎上加強生態(tài)環(huán)境保護。暖通工程作為建筑工程核心環(huán)節(jié)之一,其系統(tǒng)最終節(jié)能成效關乎建筑整體節(jié)能效果,因此在建筑暖通設計建造過程中,需積極應用新型節(jié)能設計理念及技術,將節(jié)能環(huán)保技術全面貫穿于暖通工程。
新時代背景下,建筑采暖通風節(jié)能減排十分關鍵,主要體現(xiàn)在以下三個方面:(1)新常態(tài)下各國為提升自身核心競爭力,不斷加強科技創(chuàng)新,由此帶來能源消耗的危機,因此實現(xiàn)城市建設優(yōu)化節(jié)能減排,成為當前首要考量的任務。(2)建筑耗能在我國總能耗中占比較大,隨著人均居住面積的增加,城市建筑物規(guī)模不斷擴大,建筑采暖通風的消耗量也迅速增加,加速了能源供求的沖突,節(jié)能減排刻不容緩,特別是建筑行業(yè),其為能源消耗的核心產業(yè),需將節(jié)能環(huán)保技術應用于工程建設中。(3)我國在采暖通風方面仍以不可再生能源為主,能源供給難以滿足實際要求,且能源緊缺,節(jié)能減排是時代發(fā)展趨勢。由此可見,當前采暖通風工程采用節(jié)能環(huán)保技術刻不容緩,應減少不可再生資源的消耗量,維持生態(tài)環(huán)境平衡,促進社會可持續(xù)發(fā)展。
暖通工程建設若想滿足節(jié)能減排要求及標準,需在設計階段嚴格遵循相關原則及要求,主要包含以下三大原則:(1)暖通工程應立足宏觀層面,對項目整體進行考量,應從工程建設至使用長遠發(fā)展考量,確保節(jié)能環(huán)保技術全面貫徹于整個工程中,并且設計應基于節(jié)能環(huán)保層面,不能出于經濟利益考量違背節(jié)能環(huán)保原則。(2)根據(jù)節(jié)能環(huán)保要求,應對施工建設進行動態(tài)跟蹤及監(jiān)管,并不斷完善監(jiān)督體系,嚴控施工質量及環(huán)保注意事項,發(fā)現(xiàn)問題要及時處理,根據(jù)施工實際特征,適當加入環(huán)保標準評判內容,促使建設單位落實環(huán)保規(guī)定。(3)積極采用環(huán)保施工相關技術方法和舉措,在設計中不僅要嚴格遵循設計規(guī)則,滿足基本功能需求,還應在基礎原則上進行改善及優(yōu)化,確保能源合理使用,降低能耗標準,在施工技術應用過程中應以保護環(huán)境為核心原則[1]。
(1)加強對系統(tǒng)施工設計過程的要求。暖通空調系統(tǒng)設計中,應嚴格依照相關要求,準確把握項目建設資金,在確保建設單位經濟效益的同時設計低能耗系統(tǒng)。同時,應加強對人員的崗位培訓,確保工作人員的專業(yè)技能水平達標,對系統(tǒng)設計過程予以監(jiān)管,優(yōu)化管理制度從而提高工作效率及質量。
(2)保證設備質量。在暖通空調安裝過程中,應嚴控使用設備質量,確保其相關性能指標滿足實際要求,若設備及配件負荷不合理,會導致空調安裝完成之后功率不合理,功率過大會造成能源耗損過多,不利于實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標。此外,供應熱源動力方面,應選取合適的結構比例,將能源消耗控制在適當范圍內。
(3)提高節(jié)能設計質量。暖通系統(tǒng)實際設計過程中,工作人員要加強對節(jié)能的考量,同時不可忽視對項目工程的質量要求。設計人員應有合格的資質,并擁有良好的創(chuàng)新能力,可根據(jù)項目實際情況完成設計,不盲目套用其他項目經驗,對出現(xiàn)的不足進行相應的調整,從而實現(xiàn)節(jié)能目標。
太陽能不但具有一定的清潔性,而且用之不竭,與傳統(tǒng)煤炭、石油等自然能源相比,太陽能具有顯著的優(yōu)勢。因此,為進一步實現(xiàn)節(jié)能目標,可將太陽能技術應用于暖通空調設計。對太陽能的應用主要包含兩方面,即采暖和制冷。采暖時,主要可在建筑物采光良好的墻壁或屋頂區(qū)增設相應的光遮板,利用專門的設備將收集的熱量轉換為熱能,之后再將其傳輸至水循環(huán)系統(tǒng)中,利用太陽能將水管中的水加熱,從而為空調制暖提供輔助,以此降低空調運轉過程中的能耗。太陽能制冷則主要包含以下三個方面:(1)利用壓縮式制冷技術,通過設備將太陽能轉化為電能,以供空調工作實現(xiàn)制冷;(2)利用吸收的方式,將空調吸收到的輻射進行轉化,促使制冷系統(tǒng)運轉;(3)采取吸附式的方式,將熱能集中至太陽集熱器中,同時利用空氣進行冷卻,在該過程中實現(xiàn)制冷目標[2]。
風能是一種可再生的能源,近年來不斷被應用于發(fā)電領域,并取得了良好的應用成效。對采暖通風工程而言,風能主要應用于制冷層面,利用室外自然風能實現(xiàn)空氣流動,如此不僅可降低室內實際溫度,還不會對環(huán)境造成較大的污染。在應用風能的過程中,技術核心為送風量技術,空調實際負荷量不同致使實際風量需求不同,因此要應用送風量調節(jié)技術感知實際送風量,確保室內溫度在合理范圍內,減少能耗浪費。通風中的節(jié)能方式包含以下三種:(1)利用風壓實現(xiàn)自然通風。對外部風環(huán)境較佳的區(qū)域而言,風壓是做好自然通風的核心措施,我國大多數(shù)非空調建筑中利用風壓促進建筑室內流通,增強室內空氣環(huán)境質量,是常見的建筑處理方式。(2)利用熱壓實現(xiàn)通風。此方式是利用建筑內空氣熱壓差來做好建筑的自然通風,利用空氣上升的基本原理,在建筑上層排風口能夠將污濁熱空氣排出,而室外新鮮的冷空氣從建筑下方被吸入。由于熱壓作用和進、出風口存在較大偏差,熱壓作用更加凸顯。(3)機械輔助式自然通風。對大型建筑而言,由于通風路徑較長,流動阻力很大,簡單憑借自然風壓和熱壓難以實現(xiàn)自然通風。對空氣污染及噪聲污染嚴重的城市來說,自然通風也可能將室外污濁空氣帶入室內,對人體健康造成影響。針對以上狀況,應選用機械輔助式自然通風系統(tǒng)。
現(xiàn)階段,所有綠色節(jié)能技術中,變頻技術是暖通設計過程中使用頻次最多的。暖通工程設計過程中核心技術為變頻技術,主要是根據(jù)空調實際運行情況及室內人員數(shù)量進行變化,利用變頻節(jié)能技術可調整空調制冷、供熱等的運行時間,從而降低能源消耗,最終實現(xiàn)節(jié)能降耗目的。一般而言,使用變頻技術可節(jié)省30%~40%的能源。變頻技術與其他節(jié)能技術相比,其主要優(yōu)勢表現(xiàn)在以下兩個方面:(1)能對涉及的所有能源消耗設備進行變頻調節(jié),如空調機組、水泵等,即空調機組處于低負荷狀態(tài)下時也可實現(xiàn)設備的高效運行;(2)涉及的空調節(jié)能設備均屬于獨立運行設備,每個設備的啟動及停止均可實現(xiàn)靈活控制,從而可為人們提供舒適的居住環(huán)境[3]。
設計建筑暖通系統(tǒng)時,對能源進行再次利用可提升能源利用率,同時降低投入成本,如換熱設備以及回收設備等,均可實現(xiàn)能源再次利用??蓪峄厥赵O備裝設在建筑高層,冬季環(huán)境下,將空氣進行熱預處理,之后通過管路將其輸送至室內。待換熱完成之后,可將空氣進行排放,以及通過熱泵將剩下的熱能進行再次回收,形成完整的循環(huán)利用系統(tǒng),熱回收與熱泵設備聯(lián)合運行,可將熱回收利用效率最大化。
地緣熱泵系統(tǒng)是為人們提供生活熱水的重要構件。建筑中的土壤、巖體等資源穩(wěn)定性較強,而地源熱泵系統(tǒng)可對此類資源進行充分利用,只需在地下管道系統(tǒng)內部輸入能源,便可達到冷熱交替的成效。在地源熱泵系統(tǒng)實際運行過程中,相對能耗較低,與暖通系統(tǒng)設計中常用技術相較,可節(jié)省能耗35%左右[4]。
隨著科學技術的不斷發(fā)展,能源日漸匱乏,要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標,必須積極加強各類節(jié)能環(huán)保技術的應用。采暖通風工程中,要根據(jù)項目實際情況,將節(jié)能環(huán)保技術全面貫穿于各環(huán)節(jié)中。首先,應結合其實際功能特征及行業(yè)技術規(guī)范要求,給予暖通空調規(guī)范使用必要的重視,以免空調運行中熱量散失,從而減少能耗。其次,要結合高層樓宇建筑暖通空調系統(tǒng)節(jié)能降耗要求,有效應用各類節(jié)能技術,提升此類技術的應用效率,進一步減少各類能源消耗量,確保暖通空調系統(tǒng)降耗效果,促進可持續(xù)發(fā)展建設,造福于國家及人民。