暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用研究

閆興東

摘 要：建筑行業(yè)具有高資源消耗的特性，應(yīng)當(dāng)對(duì)節(jié)能環(huán)保進(jìn)行重視。本文以暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用研究為中心展開論述，從其重要作用入手進(jìn)行分析，對(duì)綠色建筑中常用的暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)以及其節(jié)能降耗設(shè)計(jì)原則做出探究。并進(jìn)一步研究建筑暖通空調(diào)節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用舉措，由淺入深，層層深入地進(jìn)行分析，以期為綠色建設(shè)及相關(guān)設(shè)計(jì)、施工提供參考，促進(jìn)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色、節(jié)能、協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)。

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

1 前言

改革開放四十多年來，我國(guó)社會(huì)建設(shè)創(chuàng)造了無數(shù)的中國(guó)奇跡，在國(guó)際舞臺(tái)占據(jù)著越發(fā)重要的地位。但是也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，我國(guó)雖然在經(jīng)濟(jì)、文化、政治、科技等方面取得了巨大成就，但是當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境狀況卻不容樂觀。各行業(yè)都應(yīng)當(dāng)積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和節(jié)能減排，尤其是建筑行業(yè)，建筑行業(yè)、企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)加強(qiáng)開發(fā)和應(yīng)用，降低建筑暖通系統(tǒng)在資源方面的消耗，提高資源利用率，推動(dòng)行業(yè)與生態(tài)建設(shè)相適應(yīng)、與環(huán)境保護(hù)相適應(yīng)。

2節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于建筑暖通空調(diào)的作用

2.1.降低能耗

建筑工程在開展暖通設(shè)計(jì)時(shí)，不但要秉持節(jié)能理念，還要注重先進(jìn)技術(shù)的大力引進(jìn)。因?yàn)榕ㄏ到y(tǒng)建設(shè)涉及多個(gè)技術(shù)門類，特別是在設(shè)計(jì)隱蔽部位期間，如果不能科學(xué)合理地引入節(jié)能技術(shù)，則節(jié)能設(shè)計(jì)就達(dá)不到應(yīng)有效力。加強(qiáng)暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，有利于促進(jìn)建筑工程實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。暖通空調(diào)通常屬于大規(guī)模建設(shè)項(xiàng)目，有非常復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造，且這類工程設(shè)計(jì)施工需要面對(duì)基數(shù)龐大的服務(wù)群體，要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的節(jié)能設(shè)計(jì)需要應(yīng)對(duì)艱巨挑戰(zhàn)，任何一個(gè)施工工序出現(xiàn)質(zhì)量問題都會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)質(zhì)量帶來嚴(yán)重傷害。暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)涉及紛繁復(fù)雜的內(nèi)容，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗還須綜合考量多方因素，需配合節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)才能達(dá)到預(yù)期成效，保證后續(xù)施工順利進(jìn)行，促進(jìn)建筑工程實(shí)現(xiàn)能耗降低的目標(biāo)。

2.2降低環(huán)境污染

暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)建設(shè)需要消耗大量資源，同時(shí)還可能污染到周邊環(huán)境。為了提升暖通空調(diào)的運(yùn)行效率，達(dá)到用戶的預(yù)期目標(biāo)，設(shè)計(jì)施工還須注重引進(jìn)節(jié)能技術(shù)，立足于節(jié)能降耗對(duì)設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行分析評(píng)估，再結(jié)合評(píng)估結(jié)論適度調(diào)整施工技術(shù)，既要保證暖通空調(diào)正式運(yùn)行后的較高效率，還要保證運(yùn)行能耗始終處于低位，達(dá)到節(jié)能降耗要求。

3暖通空調(diào)技術(shù)應(yīng)用于綠色建筑

3.1冷輻射吊頂系統(tǒng)

中國(guó)的建筑行業(yè)正在逐漸向高層建筑方向發(fā)展，城市建筑中出現(xiàn)了越來越多的玻璃幕墻，這種建筑形式固然有助于增進(jìn)城市景觀的完美程度，但是它的輻射效應(yīng)也非常明顯。從已知的調(diào)查數(shù)據(jù)來看，玻璃幕墻覆蓋于建筑外表，與室內(nèi)照明一起貢獻(xiàn)了大量輻射熱源，此類輻射的熱源貢獻(xiàn)率甚至可以高達(dá)50%，導(dǎo)致建筑周邊的大氣環(huán)境中出現(xiàn)數(shù)據(jù)極高的冗余熱量，進(jìn)而引發(fā)建筑物的熱島效應(yīng)。有效的應(yīng)對(duì)方法是合理利用這些輻射熱源為建筑供冷，通過供冷消耗對(duì)冗余熱量進(jìn)行抵消。目前，很多城市的商場(chǎng)等大型建筑物的吊頂系統(tǒng)，都在普遍采用以室內(nèi)吊頂結(jié)合輻射板的方式，組成了冷輻射吊頂系統(tǒng)，為進(jìn)入室內(nèi)的人員帶來極其舒適的身體體驗(yàn)。同時(shí)，吊頂空調(diào)還推出了新的節(jié)能類型，相應(yīng)的要求是建筑窗戶需要進(jìn)行合理遮陽(yáng)，把陽(yáng)光輻射帶來的大量熱量阻擋在室外。有時(shí)候建筑面臨的環(huán)境可能有較高溫濕度，此時(shí)必須保證冷輻射吊頂系統(tǒng)無凝露現(xiàn)象，同時(shí)為建筑室內(nèi)設(shè)定固定且適度的空氣流速。

3.2太陽(yáng)能暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)

人類通過科學(xué)實(shí)踐早已證明，太陽(yáng)能作為一種可再

生能源，它的能源替代作業(yè)非常突出且至關(guān)重要，這種能源可以進(jìn)行無限量開發(fā)利用，而且具備極其安全且清潔無污染的優(yōu)勢(shì)。建筑工程可適度引進(jìn)太陽(yáng)能能源利用，有助于實(shí)現(xiàn)成本控制，同時(shí)還有效規(guī)避化石能源應(yīng)用帶來的環(huán)境污染弊端。供暖是太陽(yáng)能能源利用的主要功效，可通過相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能向熱能的轉(zhuǎn)換過程。具體原理是：太陽(yáng)能設(shè)施中包含集熱裝置，由它負(fù)責(zé)采集陽(yáng)光攜帶的熱量，再經(jīng)由熱島循環(huán)系統(tǒng)向換熱裝置傳遞，加熱冷水后向供暖設(shè)備輸送，再利用電子控制儀對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)控。春夏兩個(gè)季節(jié)的太陽(yáng)能設(shè)施通過集熱設(shè)備把冷水加熱成熱水，如果遇到陰雨寡照的惡劣天氣，常規(guī)的太陽(yáng)能設(shè)施運(yùn)行方式就會(huì)進(jìn)行狀態(tài)切換，可以利用鍋爐加熱供暖用水，由此太陽(yáng)能設(shè)施便可高效執(zhí)行自主供暖功能。通常情況下，完好的太陽(yáng)能設(shè)施的使用壽命可以達(dá)到甚至超過20年，僅用5年用戶就可以收回所有前期投資。

3.3蓄冷低溫送風(fēng)技術(shù)

這種技術(shù)應(yīng)用的實(shí)用性很高，它誕生的時(shí)間不長(zhǎng)，在二十世紀(jì)才研發(fā)出來后投入利用，屬于一種綜合性技術(shù)門類。低溫送風(fēng)技術(shù)的研發(fā)基礎(chǔ)是蓄冷技術(shù)，它本質(zhì)上是一種空調(diào)技術(shù)，站在溫度大小的角度對(duì)其進(jìn)行分類，可以形成兩個(gè)類型。

3.3.1超低溫送風(fēng)

它的送風(fēng)常規(guī)溫度數(shù)據(jù)是攝氏4到6度，采用的通風(fēng)口為特制型號(hào)的，應(yīng)用率很低。

3.3.2低溫送風(fēng)

它送風(fēng)的常規(guī)溫度數(shù)據(jù)是攝氏6到8度，須高效配合冰蓄冷技術(shù)一起使用，才能達(dá)到預(yù)期的空調(diào)效果，而且這項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性非常高。如果蓄冷低溫送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用期間能夠與達(dá)到成熟狀態(tài)的自控技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效結(jié)合，會(huì)有力促進(jìn)城市供電完成削峰填谷任務(wù)，對(duì)電力供應(yīng)中的供需矛盾起到緩解作用。交通樞紐以及機(jī)場(chǎng)等類型的建筑空調(diào)通常需要擔(dān)負(fù)極大負(fù)荷，而且這種負(fù)荷會(huì)出現(xiàn)大幅波動(dòng)，因此耗電量極高，供電高峰時(shí)段急需降低負(fù)荷用電。通常交通樞紐以及機(jī)場(chǎng)等類型建筑的占地極廣，而且價(jià)格較低，這種特點(diǎn)特別適合應(yīng)用蓄冷以及水蓄冷技術(shù)。樓層較多的建筑物供冷最好選擇直接的蓄冷水罐以及水槽，特點(diǎn)是換熱損失率很低。如果是高層建筑，板式熱水器是必備的設(shè)備，自然分層技術(shù)目前已經(jīng)相當(dāng)成熟，有很好的可靠性，缺陷是必須對(duì)斜溫層進(jìn)行合理控制。交通樞紐以及機(jī)場(chǎng)等類型的建筑物供冷技術(shù)應(yīng)用，未來的空調(diào)冷熱源極有可能是天然氣冷熱電與水蓄冷結(jié)合的三聯(lián)供方向。

3.4可再生資源利用

暖通空調(diào)系統(tǒng)的新型設(shè)計(jì)方式，還須對(duì)可再生能源加大應(yīng)用力度，在技術(shù)允許的范圍內(nèi)盡量提升此類能源的利用率。目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)下，可再生能源中的太陽(yáng)能、風(fēng)能以及地?zé)崮艿纫呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了大范圍且較高的應(yīng)用頻率，可再生能源的這種應(yīng)用趨勢(shì)可以有效解決能源消耗帶來的環(huán)境污染問題，同時(shí)它的節(jié)能降耗優(yōu)勢(shì)十分明顯。同時(shí)，可再生能源的高效利用也是建筑空調(diào)系統(tǒng)未來的主要發(fā)展方向，對(duì)國(guó)家緩解能源緊缺，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源發(fā)展戰(zhàn)略有巨大的推動(dòng)作用?？稍偕茉蠢闷陂g，有關(guān)部門還須立足于本地實(shí)際情況，對(duì)各種可再生能源利用進(jìn)行成效比對(duì)，選用效果最佳的可再生能源類型，力求早日實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的未來發(fā)展目標(biāo)。同時(shí)，可再生能源利用還要想方設(shè)法壓縮成本，目前國(guó)內(nèi)在可再生能源利用方面還未達(dá)到成熟階段，所以前期投資比較高昂，要促進(jìn)可再生能源利用實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，還須采取措施降低此類設(shè)施的運(yùn)行成本，為這種先進(jìn)技術(shù)普遍應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.5分時(shí)分區(qū)供暖

建筑物供暖系統(tǒng)的分時(shí)分區(qū)供暖是指將整個(gè)建筑物按照使用情況和人員活動(dòng)規(guī)律劃分成若干個(gè)區(qū)域，針對(duì)不同區(qū)域的溫度需求進(jìn)行個(gè)別控制。這種供暖方式的意義在于：傳統(tǒng)的全樓供暖方式會(huì)造成很大的能源浪費(fèi)，尤其是在人員密集的場(chǎng)所，如大型辦公樓、商場(chǎng)等。而采用分時(shí)分區(qū)供暖后，可以根據(jù)實(shí)際需求給各個(gè)區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓┡?，避免了無效的能源消耗，從而節(jié)約了能源并減少了能源排放。分時(shí)分區(qū)供暖可以根據(jù)各個(gè)區(qū)域的不同需求進(jìn)行靈活調(diào)整，使得不同區(qū)域內(nèi)的溫度維持在最適宜的范圍。這樣一來，用戶在使用建筑物時(shí)可以獲得更加舒適的溫度環(huán)境，從而提高了人們的工作/生活效率。分時(shí)分區(qū)供暖可以對(duì)建筑物進(jìn)行精細(xì)管控，使得不同區(qū)域之間的溫度差距較小，避免了傳統(tǒng)全樓供暖時(shí)產(chǎn)生的溫度差距過大的情況。這樣一來，可以更精準(zhǔn)的掌握建筑物內(nèi)的溫度情況，提高了建筑物的可控性。傳統(tǒng)全樓供暖方式需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)，這會(huì)給維護(hù)工作帶來很大的困難和成本。而分時(shí)分區(qū)供暖可以將維護(hù)重點(diǎn)放在各個(gè)分區(qū)上，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本也會(huì)有所降低。

隨著能源消耗的不斷增加和環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，各國(guó)都在加大節(jié)能減排的政策力度，采用分時(shí)分區(qū)供暖可以有效降低建筑物的能耗，符合國(guó)家的節(jié)能政策要求。除此之外，大型供暖設(shè)備由于使用時(shí)間較長(zhǎng)，易出現(xiàn)老化損壞的情況，采用分時(shí)分區(qū)供暖后，可以將供暖負(fù)荷分散至不同的區(qū)域，從而減輕設(shè)備的負(fù)荷，延長(zhǎng)供暖設(shè)備的壽命?？梢?，建筑物供暖系統(tǒng)的分時(shí)分區(qū)供暖不僅可以節(jié)能減排、提高舒適度和可控性，還可以減少維護(hù)成本，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)和意義。

4建筑暖通空調(diào)應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)的措施

4.1提升暖通空調(diào)控制系統(tǒng)水平

空調(diào)控制系統(tǒng)能夠達(dá)到怎樣的水平，直接影響到暖通空調(diào)系統(tǒng)的整體運(yùn)行，而且水平低劣的控制系統(tǒng)會(huì)直接抬高暖通空調(diào)系統(tǒng)的整體能耗量，對(duì)熱能輸出也有不利影響。高水平的控制系統(tǒng)有助于實(shí)現(xiàn)低碳排放，同時(shí)還可在保證整體運(yùn)行不受影響的前提下，減少電能消耗，助力暖通空調(diào)節(jié)能降耗。國(guó)內(nèi)的暖通空調(diào)正在經(jīng)歷高質(zhì)量發(fā)展，系統(tǒng)運(yùn)行期間的冷熱量以及溫濕度等指標(biāo)也在不斷完善和準(zhǔn)確，推動(dòng)系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)還須對(duì)此予以有效應(yīng)對(duì)，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備開展針對(duì)性維護(hù)管理，保證系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)始終良好，促進(jìn)節(jié)能降耗目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)。舉例來說，一些建筑施工單位引進(jìn)了科技前沿的人工智能及數(shù)據(jù)采集高端系統(tǒng)，系統(tǒng)的節(jié)能成效實(shí)現(xiàn)明顯提升。包括商場(chǎng)等在內(nèi)的大型建筑物都設(shè)置了ARM中央控制設(shè)備，能夠結(jié)合時(shí)間、季節(jié)以及光照的即時(shí)動(dòng)態(tài)，自主調(diào)控室內(nèi)的溫度和空調(diào)風(fēng)速。舉例來說，中午是一天當(dāng)中室外溫度最高的時(shí)段，中央控制系統(tǒng)內(nèi)部的處理器對(duì)室內(nèi)氣溫進(jìn)行即時(shí)捕捉采集，相關(guān)數(shù)據(jù)同步向處理器傳輸，利用數(shù)模信號(hào)向空調(diào)控制設(shè)施發(fā)送，該設(shè)備接受指令委派自動(dòng)加大送風(fēng)效率，促進(jìn)溫度下降。這種先進(jìn)調(diào)節(jié)技術(shù)較之人工調(diào)節(jié)的傳統(tǒng)方式，不僅促進(jìn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能成效節(jié)節(jié)攀升，而且非常有利于建筑物實(shí)現(xiàn)內(nèi)部功能的擴(kuò)展。同時(shí)，數(shù)據(jù)經(jīng)由中央數(shù)據(jù)處理器完成處理后在電腦系統(tǒng)完成存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)查詢及管理非常便捷。

4.2根據(jù)建筑實(shí)況規(guī)劃布局

建筑工程中的暖通空調(diào)系統(tǒng)要達(dá)到節(jié)能降耗目的，與風(fēng)能以及太陽(yáng)能等在內(nèi)的自然資源的高效利用有密切關(guān)系。要實(shí)現(xiàn)自然資源高效利用的目標(biāo)，建筑工程在規(guī)劃布局暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)就要從實(shí)際出發(fā)。這就要求設(shè)計(jì)人員具備極高的專業(yè)素質(zhì)，能夠與施工人員進(jìn)行良好溝通，對(duì)建筑布局有全面掌控，確保設(shè)計(jì)方案的整體性。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要通過有效溝通對(duì)建筑朝向以及整體布局做到總體掌控，高效利用自然資源，并且還要與建筑的外圍狀況充分結(jié)合，提升保溫效果，促進(jìn)暖通空調(diào)系統(tǒng)有效節(jié)能。通過外圍保溫，可以促進(jìn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷量及熱量損耗大幅降低，有利于節(jié)能運(yùn)行的順利實(shí)現(xiàn)。

5結(jié)論

綜上所述，建筑企業(yè)加強(qiáng)暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)在工程中的應(yīng)用有助于有效降低能源消耗，以及減輕對(duì)周圍環(huán)境的污染。相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)冷輻射吊頂系統(tǒng)、太陽(yáng)能暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)、蓄冷低溫送風(fēng)技術(shù)等的應(yīng)用，切實(shí)利用可再生資源；在設(shè)計(jì)中堅(jiān)持操作便利與適應(yīng)原則、經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)原則、循環(huán)綠色原則等，不斷優(yōu)化建筑暖通空調(diào)節(jié)能降耗設(shè)計(jì)；在建設(shè)中科學(xué)設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)、切實(shí)提升暖通空調(diào)控制系統(tǒng)水平、結(jié)合建筑情況規(guī)劃布局，以便提升建筑暖通空調(diào)的節(jié)能水平。

參考文獻(xiàn)

[1]高娟.建筑暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法探微[J].工程技術(shù)（引文版），2016，000（004）：00265.

[2]張秀娟.建筑節(jié)能中暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)現(xiàn)狀和技術(shù)措施[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）.2016（36）.97-98.

[3]陳浩.談暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用[J].魅力中國(guó)，2016（31）：66.

[4]沈國(guó)彬.建筑工程項(xiàng)目暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)問題[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2014，000（011）：41.

[5]張偉.建筑工程項(xiàng)目暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)問題[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2014，000（022）：1567-1568.

[6]徐煒，王姝.建筑工程項(xiàng)目暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)問題[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，5（015）：4929-4930.

[7]邢懷鎮(zhèn).建筑工程項(xiàng)目暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)問題[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，5（019）：1749.