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

張小龍

廣西壯族自治區(qū)建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 530005

摘要：在生態(tài)環(huán)境日益嚴(yán)峻的當(dāng)前，如何實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保與能源節(jié)約的“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”已成為重要的民生問(wèn)題之一。暖通空調(diào)系統(tǒng)作為建筑工程的重要組成部分，其設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量在一定程度上決定著整體建筑能耗的高低，對(duì)于建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益均產(chǎn)生著至關(guān)重要的影響。為響應(yīng)“節(jié)能減排”的可持續(xù)發(fā)展要求，本文特對(duì)綠色節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，僅供參考，歡迎批評(píng)指正。

關(guān)鍵詞：綠色節(jié)能技術(shù)；暖通設(shè)計(jì)；應(yīng)用策略

前言

暖通空調(diào)的系統(tǒng)具有較高的復(fù)雜性，在采暖與通風(fēng)方面科造成較高的能源消耗，在中央空調(diào)中尤為如此。因此，在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)工作中，要將能源消耗指數(shù)降至最低，就應(yīng)對(duì)綠色節(jié)能技術(shù)進(jìn)行合理利用，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的根本目的。綠色節(jié)能技術(shù)是基于可持續(xù)發(fā)展理念應(yīng)運(yùn)而生的一種新型技術(shù)，其宗旨在于降低能源消耗及減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，與當(dāng)前節(jié)能減排的發(fā)展需求高度呼應(yīng)。本文特立足于當(dāng)前綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出了關(guān)于如何將其應(yīng)用于暖通設(shè)計(jì)工作中的幾點(diǎn)建議，現(xiàn)總結(jié)如下。

1.綠色節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)中的重要性

1.1可有效降低能源消耗

能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要支撐，但在我國(guó)GDP增長(zhǎng)速度不斷攀升的情況下，能源的增長(zhǎng)率卻并未出現(xiàn)相應(yīng)提升[1-2]。就資源總量而談，我國(guó)屬于能源豐富的資源大國(guó)，但由于人口基數(shù)眾多，人均所占資源數(shù)難以得到有效的提升。因此，為使能源的供應(yīng)量可滿足實(shí)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，就必須走綠色節(jié)能道路，充分利用綠色節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域中能源消耗量的降低。在暖通設(shè)計(jì)工作中，通過(guò)綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，可有效降低整體建筑能源的消耗，有助于推動(dòng)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2防止加劇環(huán)境惡化

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的背景下，霧霾、沙塵暴、酸雨等自然災(zāi)害現(xiàn)象卻屢屢發(fā)生，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的惡劣影響。在這樣的情況下，通過(guò)綠色節(jié)能技術(shù)的推行，可有效減輕各種能源濫用問(wèn)題所導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境惡化情況，同時(shí)也可在一定程度上緩解能源短缺的嚴(yán)峻現(xiàn)狀。

1.3節(jié)約電量

相關(guān)調(diào)查研究顯示，暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的電量在整體建筑能耗中占據(jù)了較大比重，約達(dá)30%以上，這種高能耗現(xiàn)象在夏季尤為明顯[3-4]。在這一情況下，如將綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于暖通設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，便可發(fā)揮良好的節(jié)約電能作用，電量能耗降幅可高達(dá)50%左右，由此實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的根本目的。

2.綠色節(jié)能節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于暖通設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1群眾觀念存在偏差

綠色節(jié)能技術(shù)的推廣需要一定的群眾基礎(chǔ)作為傳播介質(zhì)，但由于該技術(shù)的概念在民眾的觀念中尚未形成具體的意識(shí)，加上節(jié)能環(huán)保技術(shù)并未得到良好的普及，導(dǎo)致人們對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的重要性往往尚未引起足夠的重視。在群眾觀念存在偏差的情況下，大部分民眾在進(jìn)行暖通設(shè)備選擇時(shí)，通常一味沿用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中可產(chǎn)生較大能耗的暖通設(shè)備，而忽略新型節(jié)能設(shè)備的推廣，導(dǎo)致新型節(jié)能設(shè)備時(shí)常面臨著市場(chǎng)缺乏的尷尬局限。除此之外，部分民眾由于受傳統(tǒng)觀念的影響，錯(cuò)誤地認(rèn)為暖氣溫度越高、冷氣溫度越低即表示暖通系統(tǒng)質(zhì)量越優(yōu)，在這種觀念的影響下，便容易導(dǎo)致群眾形成暖通系統(tǒng)質(zhì)量判斷下的誤差，進(jìn)而造成資源的浪費(fèi)。

2.2施工企業(yè)認(rèn)知不到位

施工企業(yè)是直接參與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作的主體，其對(duì)于綠色節(jié)能技術(shù)的認(rèn)知可直接決定建筑工程的整體能耗。但由于當(dāng)前大部分施工企業(yè)為追求經(jīng)濟(jì)效益的提升，一味的縮減暖通設(shè)計(jì)的投入成本，加上對(duì)于綠色節(jié)能技術(shù)重要性的認(rèn)知程度不足，導(dǎo)致建筑工程的能源消耗與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定形成較大偏差。除此之外，由于暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部在專業(yè)人才這一方面相對(duì)匱乏，導(dǎo)致專業(yè)水平難以滿足實(shí)際設(shè)計(jì)工作的需求，對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程中所產(chǎn)生的問(wèn)題也難以做到及時(shí)的解決，導(dǎo)致許多能耗方面的漏洞由此形成。

2.3設(shè)計(jì)方案缺乏合理性

暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)工作直接決定著暖通系統(tǒng)的整體能耗，但由于設(shè)計(jì)人員對(duì)此尚未引起足夠重視，因此，在設(shè)計(jì)方案缺乏合理性及可行性的前提下，不僅可造成系統(tǒng)構(gòu)建成本的大幅提升，同時(shí)也將導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大量能耗。除此之外，許多暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)要求并不相符，甚至存在嚴(yán)重超出能耗比例標(biāo)準(zhǔn)的情況，造成設(shè)計(jì)工作的不合理性。總而言之，要從根本上保障暖通系統(tǒng)的科學(xué)性與合理性，就應(yīng)從設(shè)計(jì)方案的源頭抓起，與建筑工程的實(shí)際情況進(jìn)行緊密結(jié)合，對(duì)設(shè)計(jì)方案作出進(jìn)一步的完善。

3.綠色節(jié)能節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于暖通設(shè)計(jì)中的相關(guān)策略

3.1變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

變頻節(jié)能技術(shù)即指通過(guò)對(duì)相關(guān)設(shè)備（水泵、變頻調(diào)節(jié)冷水機(jī)組、風(fēng)機(jī)）的利用，在室外溫度、太陽(yáng)輻射等建筑結(jié)構(gòu)空調(diào)負(fù)荷需求產(chǎn)生變化的情況下，實(shí)現(xiàn)能量輸出的降低，促使實(shí)際荷載需求得以滿足。據(jù)悉，將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于暖通系統(tǒng)當(dāng)中，可將能耗降幅提升至30%～40%左右。例如，冷凍水泵作為一種冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，其容量的設(shè)計(jì)多以滿住率及最高溫度為依據(jù)，且在長(zhǎng)時(shí)間處于水流量最大的工作狀態(tài)下，該系統(tǒng)由于受季節(jié)等外界因素的影響，在運(yùn)行過(guò)程中，熱負(fù)載將明顯低于設(shè)計(jì)負(fù)載。通常情況下，5～7°C之間是冷凍水設(shè)計(jì)溫度的基本范圍，在水泵全功率運(yùn)行的情況下，將直接導(dǎo)致能量損耗的增加，增加幅度與運(yùn)行功率成正比關(guān)系，由此造成水泵輸送能量的大量消耗。而將變頻調(diào)節(jié)技術(shù)應(yīng)用于冷凍水泵中后，流量便可根據(jù)外界環(huán)境的變化，發(fā)揮自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，由此實(shí)現(xiàn)能耗的降低。

3.2地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用

地源熱泵技術(shù)由地源熱泵機(jī)組、水循環(huán)系統(tǒng)、空調(diào)末端、熱交換器等部分構(gòu)成，主要用于空調(diào)系統(tǒng)的夏季供冷及冬季供熱當(dāng)中，除此之外，還可提供相應(yīng)的生活用水。從該技術(shù)的原理來(lái)看，其主要對(duì)地下巖石、地下水及土壤等介質(zhì)進(jìn)行利用，基于其較為穩(wěn)定的特性，可在地下管路系統(tǒng)當(dāng)中產(chǎn)生相應(yīng)的熱交換作用。例如，在夏季需要供冷的環(huán)境下，地源熱泵技術(shù)可對(duì)室內(nèi)因制冷而排出的熱量進(jìn)行有效收集，并將剩余的熱量進(jìn)行儲(chǔ)存，使其在需要供暖的冬季直接發(fā)揮供熱作用，由此實(shí)現(xiàn)能耗的降低。相關(guān)實(shí)踐表明，通過(guò)對(duì)地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用，在常規(guī)系統(tǒng)中，可將能耗降幅提升至25%左右，由此實(shí)現(xiàn)暖通設(shè)計(jì)節(jié)能工作的進(jìn)一步完善。

3.3可再生能源的應(yīng)用

對(duì)可再生能源進(jìn)行利用，即指通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤赡苌茉吹睦茫瑏?lái)實(shí)現(xiàn)不可能再生能源消耗的降低。以太陽(yáng)能的應(yīng)用方法為例，在暖通設(shè)計(jì)工作中，可通過(guò)以下兩種方法對(duì)太陽(yáng)能資源進(jìn)行利用，以降低不可能再生能源的消耗。其一，可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械設(shè)備的驅(qū)動(dòng)力，使機(jī)械在太陽(yáng)能的作用下得以運(yùn)行，并利用機(jī)械設(shè)備對(duì)壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)起到驅(qū)動(dòng)作用；其二，可直接對(duì)太陽(yáng)能產(chǎn)生的熱量進(jìn)行利用，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)吸收式制冷機(jī)的驅(qū)動(dòng)作用。上述兩種方法中，對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行利用時(shí)，均未產(chǎn)生任何可對(duì)臭氧層形成破壞的因素。由此可見(jiàn)，對(duì)可再生能源進(jìn)行利用，一方面可有效降低對(duì)不可再生能源的消耗；另一方面，這種能源利用方式不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，由此可起到環(huán)境保護(hù)的良好效果。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在暖通設(shè)計(jì)工作中滲透綠色節(jié)能理念，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑，對(duì)于整體建筑的成本投入、經(jīng)濟(jì)效益也可造成較大影響，需引起足夠重視。進(jìn)行暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了應(yīng)充分利用綠色節(jié)能技術(shù)之外，還應(yīng)做到切實(shí)分析建筑工程的實(shí)際情況下，避免設(shè)計(jì)方案與實(shí)際施工情況出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，以對(duì)暖通設(shè)計(jì)的節(jié)能性及合理性形成最大保障。

參考文獻(xiàn)：

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