綠色節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

續(xù)紅軍

（安徽地平線建筑設(shè)計(jì)有限公司，安徽合肥 230000）

1 綠色節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)中的重要作用

隨著我國社會生產(chǎn)力的不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活對于能源的需求總量不斷增加，我國社會能源人均占有量不足，能源問題嚴(yán)峻，在此背景下，綠色節(jié)能建筑顯得尤為重要?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動了綠色節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步，暖通系統(tǒng)作為建筑中的主要能源消耗系統(tǒng)，在其運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量的能源消耗。

大部分能源的利用率較低，利用效果也存在不足，通過綠色節(jié)能技術(shù)能夠提高能源利用效率，在暖通系統(tǒng)發(fā)揮相同效果的基礎(chǔ)上，能源消耗大幅度降低。根據(jù)對我國一般建筑的暖通系統(tǒng)能源消耗調(diào)查顯示，暖通系統(tǒng)所產(chǎn)生的能源消耗能夠占建筑總能源消耗的30%以上，尤其是在炎熱的夏季和寒冷的冬季，暖通系統(tǒng)在制熱或制冷的過程中，能源消耗進(jìn)一步提高。因此，暖通設(shè)計(jì)需要與綠色節(jié)能技術(shù)相結(jié)合，通過綠色節(jié)能技術(shù)對暖通系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、裝置、設(shè)備以及能源消耗方式進(jìn)行優(yōu)化，降低暖通系統(tǒng)的能源消耗總量。

現(xiàn)階段，我國綠色節(jié)能技術(shù)發(fā)展已經(jīng)取得了一定成效，許多新興的綠色節(jié)能技術(shù)已被應(yīng)用到暖通設(shè)計(jì)中，但總體發(fā)展依然存在問題，需要進(jìn)一步對綠色節(jié)能技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使其能夠與暖通系統(tǒng)更好地結(jié)合[1]。

2 當(dāng)前我國綠色節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)應(yīng)用中存在的問題

在當(dāng)前社會形勢下，綠色節(jié)能技術(shù)在暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還存在問題。

2.1 綠色節(jié)能技術(shù)社會認(rèn)可度較低

綠色節(jié)能技術(shù)在暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用效果不理想，主要因素是人們對于綠色節(jié)能技術(shù)的認(rèn)可度不高，缺乏對綠色節(jié)能技術(shù)的深刻認(rèn)知，沒有意識到綠色節(jié)能技術(shù)的重要性。

（1）綠色節(jié)能技術(shù)的宣傳力度不足，推廣效果欠佳，導(dǎo)致許多數(shù)居民對綠色節(jié)能技術(shù)不了解。

（2）在我國部分建筑中，施工單位為了降低施工成本，選擇綠色節(jié)能技術(shù)的意愿不強(qiáng)烈，多數(shù)都選擇了成本較低的傳統(tǒng)施工技術(shù)，導(dǎo)致綠色節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果存在較大欠缺。

2.2 綠色節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新不足

綠色節(jié)能技術(shù)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的技術(shù)，需要結(jié)合暖通系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，在實(shí)踐中不斷調(diào)整，雖然我國已經(jīng)具有多項(xiàng)自主研發(fā)的綠色節(jié)能技術(shù)，但是新技術(shù)在推廣和應(yīng)用方面還存在不足，技術(shù)創(chuàng)新不足。

一方面，高校應(yīng)屆畢業(yè)生在就業(yè)過程中，通常會選擇與自身所學(xué)專業(yè)對口的崗位進(jìn)行求職。然而，隨著社會人才市場的競爭不斷加劇及社會生活壓力的逐步增強(qiáng)，大多數(shù)畢業(yè)生在最后往往不得不放棄專業(yè)要求，選擇從事與專業(yè)無關(guān)的崗位工作，這種社會現(xiàn)實(shí)的存在無疑給大學(xué)畢業(yè)生的就業(yè)崗位選擇帶來了更加沉重的負(fù)擔(dān)。另一方面，社會用人單位也同樣面臨著新的人才選擇問題，符合崗位需求的應(yīng)往屆畢業(yè)生越來越多，求職者的學(xué)歷優(yōu)勢、專業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)等考量標(biāo)準(zhǔn)也變得更加多元化及復(fù)雜化，合適的崗位人才選擇面臨著更大的壓力。[2]

綠色節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新需要大量的資金投入，前期投入的回報不明顯，所以許多建筑科研機(jī)構(gòu)在該方面的投入不足。綠色節(jié)能技術(shù)的推廣和應(yīng)用需要較長的周期，且需要在應(yīng)用過程中不斷調(diào)整，過程較為煩瑣，因此更多的施工企業(yè)會選擇成本較低的傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，是導(dǎo)致綠色節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新和推廣不足的主要原因。

2.3 暖通系統(tǒng)能源消耗結(jié)構(gòu)優(yōu)化不足

傳統(tǒng)的暖通系統(tǒng)主要依靠電力能源運(yùn)行，其他能源在暖通系統(tǒng)中較少應(yīng)用?？稍偕茉词蔷G色節(jié)能技術(shù)中的核心內(nèi)容之一，但是在暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還沒有得到廣泛應(yīng)用，太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿扔谂ㄏ到y(tǒng)的結(jié)合，還存在較大空白。將可再生能源加入暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，能夠有效優(yōu)化暖通系統(tǒng)的能源消耗結(jié)構(gòu)，降低能源總消耗，采用更多的可再生能源、清潔能源作為暖通系統(tǒng)運(yùn)行的動力，是未來綠色節(jié)能技術(shù)在暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要方向。

3 綠色節(jié)能技術(shù)在暖通系統(tǒng)中的有效運(yùn)用分析

綠色節(jié)能技術(shù)對于暖通系統(tǒng)節(jié)能具有重要的意義，針對當(dāng)前我國綠色節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)運(yùn)用中存在的主要問題，需要采用針對性措施對其進(jìn)行優(yōu)化。

3.1 變頻節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用分析

變頻節(jié)能技術(shù)是指在建筑內(nèi)部空間的暖通系統(tǒng)負(fù)荷需求出現(xiàn)變化，如外部溫度變化、太陽輻射變化等，通過變頻節(jié)能技術(shù)對冷水機(jī)組、風(fēng)機(jī)組以及水泵機(jī)組等進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)外部變化對暖通系統(tǒng)的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其功率與當(dāng)前環(huán)境相匹配，降低能源消耗，使其在最優(yōu)的功率狀態(tài)下運(yùn)行。

變頻節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，一般情況下能夠節(jié)30%左右的能源消耗。以冷凍水泵中的變頻節(jié)能技術(shù)運(yùn)用為例，冷凍水泵運(yùn)行時冷凍水的循環(huán)，廣泛存在于中央空調(diào)的制冷設(shè)備中，水泵容量的定額一般會以最高溫度和注滿率作為依據(jù)，預(yù)留10%左右的空間，使冷凍水循環(huán)系統(tǒng)能夠長期處于最大水流量的工作狀態(tài)，工作狀態(tài)會根據(jù)外部溫度而發(fā)生變化。

中央空調(diào)的運(yùn)行熱負(fù)載一般低于設(shè)計(jì)參數(shù)，通常情況下冷凍水的設(shè)計(jì)溫度為5 ℃左右，水泵在全功率運(yùn)行的狀態(tài)下會產(chǎn)生不必要的能量消耗，使水泵所輸送的能量高于當(dāng)前所需要的能量。將變頻節(jié)能技術(shù)加入冷凍水泵運(yùn)行系統(tǒng)中，水泵輸送能量能夠根據(jù)當(dāng)前所需能量進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，避免長時間處于最大運(yùn)行效率。根據(jù)所需能量對水泵的能量輸送進(jìn)行調(diào)節(jié)，使水泵能夠在低功率狀態(tài)下運(yùn)行，降低電力能源的消耗，根據(jù)室內(nèi)實(shí)際溫度將制冷調(diào)節(jié)為當(dāng)前所需的最佳溫度，為居住者創(chuàng)造良好的溫度環(huán)境，提高居住者的舒適度[2]。

3.2 地源熱泵技術(shù)的運(yùn)行分析

地?zé)崮茉词菑V泛存在地下的可再生能源，通過相應(yīng)的裝置能夠完成對地?zé)崮茉吹氖占褪褂?，對暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有重要意義。地?zé)崮茉茨軌騼?yōu)化暖通系統(tǒng)的能源消耗結(jié)構(gòu)，降低電力能源消耗，通過地?zé)崮茉此a(chǎn)生的能量運(yùn)行。

地?zé)崮茉吹臒崃恐饕獊碜缘厍騼?nèi)部的熔巖所產(chǎn)生的熱量，通過地?zé)崮芗上到y(tǒng)，能夠?qū)⒌叵碌牡責(zé)崮茉词占怨┙ㄖ褂?，可以?yīng)用在暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，用以夏季供冷和冬季供暖使用。地?zé)崮苁禽^為穩(wěn)定的能源，且不會造成環(huán)境污染，與傳統(tǒng)能源相比，地?zé)崮艿睦眯问捷^為簡單，且地?zé)崮茏鳛榭稍偕茉?，使用成本較低，不會產(chǎn)生過量的能源消耗。

地?zé)崮茉丛谂ㄏ到y(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方式主要為在暖通系統(tǒng)中安裝地源熱泵，地源熱泵系統(tǒng)作為暖通系統(tǒng)中地?zé)崮艿闹饕到y(tǒng)，可以分為地下水地源熱泵、地表水地源熱泵和埋管地源熱泵，不同地源熱泵系統(tǒng)需要根據(jù)暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)際建設(shè)情況以及當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境因素確定。地源熱泵系統(tǒng)由熱泵機(jī)、循環(huán)水泵、換熱管、分集水器等多個部件所組成，能夠?qū)崿F(xiàn)對地?zé)崮茉吹氖占痛鎯Γ瑸榕ㄏ到y(tǒng)提供穩(wěn)定、高效的地?zé)崮茉摧斔?。將地源熱泵加入暖通系統(tǒng)后，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡責(zé)崮茉磧α?，能夠降低暖通系統(tǒng)能源總消耗，是綠色節(jié)能技術(shù)中的重要技術(shù)形式[3]。

3.3 可再生能源在暖通設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

可再生能源具有清潔、可再生的優(yōu)勢，但是應(yīng)用具有一定難度，現(xiàn)有的技術(shù)水平對于可再生能源的利用率不高?？稍偕茉醋鳛榫G色節(jié)能技術(shù)中的核心部分，隨著利用技術(shù)水平的不斷提高，未來可再生能源的利用效率將會有所提高。

（1）太陽能。

在太陽能利用方面，太陽能可以為建筑提供供暖和制冷，在暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中利用主動式的太陽能進(jìn)行制冷和制熱，能夠減少氟利昂的使用，減少對臭氧層造成的破壞，還能夠降低能源消耗。太陽能在暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用需要完整的系統(tǒng)作為支撐，太陽能系統(tǒng)主要有容積式熱交換器、太陽能水箱、太陽能集熱器、太陽能集熱循環(huán)器等器件，該系統(tǒng)中不同的設(shè)備和技術(shù)能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為暖通系統(tǒng)所需的熱能。

（2）風(fēng)能。

在風(fēng)能利用方面，可以更多地采用自然通風(fēng)完成對室內(nèi)空氣的流通和溫度調(diào)節(jié)等作用，風(fēng)能作為使用最廣泛的清潔能源之一，可以將風(fēng)能系統(tǒng)加入暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過風(fēng)能為暖通系統(tǒng)提供能源支持。但是風(fēng)能的利用條件較為嚴(yán)苛，風(fēng)能的大小取決于風(fēng)速和風(fēng)的強(qiáng)度，風(fēng)的速度和強(qiáng)度越高，產(chǎn)生的風(fēng)能越大。風(fēng)能的使用存在一定的條件限制，適合在我國沿海城市、山區(qū)城市以及草原城市使用，這些地形的風(fēng)能較為豐富，可以將風(fēng)能加入暖通能源消耗系統(tǒng)中，減少其他能源的消耗。

3.4 室內(nèi)溫度監(jiān)控技術(shù)的運(yùn)用

在室內(nèi)空間加入溫度監(jiān)控系統(tǒng)，通過溫度監(jiān)控技術(shù)實(shí)時對設(shè)備溫度進(jìn)行檢測，并結(jié)合智能化技術(shù)、自動化技術(shù)，將其與暖通系統(tǒng)相連接。暖通空調(diào)能夠根據(jù)當(dāng)前室內(nèi)溫度和室內(nèi)空氣質(zhì)量對功率自動調(diào)節(jié)，使其保持在最佳的工作狀態(tài)，進(jìn)行合理制熱或制冷，在保持最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)的情況下，有效降低暖通空調(diào)能源消耗，實(shí)現(xiàn)降低能源消耗的目的，是綠色節(jié)能技術(shù)中的重要內(nèi)容。

4 結(jié)語

綜上所述，本文詳細(xì)闡述了多種現(xiàn)代綠色節(jié)能技術(shù)在暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，為我國建筑工程行業(yè)提供一定的借鑒和幫助作用，降低建筑能源總消耗，緩解我國能源緊張的問題，提高建筑運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。