暖通設(shè)計(jì)中綠色理念和節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

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上海創(chuàng)霖建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司銀川分公司 寧夏銀川 750001

綠色理念的核心思維在于通過(guò)設(shè)計(jì)最大化縮減高層建筑暖通系統(tǒng)的耗能，并實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化與重組。在高層建筑暖通系統(tǒng)中，耗用的能源包含燃?xì)?、水、電等等，因此，綠色理念下的高層建筑暖通設(shè)計(jì)應(yīng)該將“節(jié)能”放在首位，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)依據(jù)高層建筑的具體情況，制定適宜的暖通設(shè)計(jì)方案，并合理運(yùn)用新型綠色設(shè)計(jì)手段，構(gòu)建循環(huán)的、低碳的、和諧的暖通系統(tǒng)[1]。

1 暖通設(shè)計(jì)的綠色理念和節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

隨著人民日益增長(zhǎng)的能源需求和我國(guó)現(xiàn)代化以及城市化進(jìn)程的不斷加速，對(duì)暖通設(shè)計(jì)也有了更高的要求，以化石燃料為代表的能源也隨著人們的不斷開采而呈現(xiàn)出了整體價(jià)格抬高的趨勢(shì)，我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，所以我國(guó)目前的人均能源在世界的排名仍然處于較低的狀態(tài)，并且對(duì)于能源的利用效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如國(guó)際上的發(fā)達(dá)國(guó)家，能源的短缺和能源的需求量成為了一項(xiàng)我國(guó)發(fā)展過(guò)程中不可調(diào)和的矛盾。在我們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫钠胀ńㄖ校ㄏ到y(tǒng)的運(yùn)行往往需要較多的燃料作為支撐，并且能源消耗隨著人們對(duì)于舒適性和安全性的追求不斷加大而變得越來(lái)越大。這就導(dǎo)致消耗大量的建筑使用成本和維護(hù)成本，這也給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力，與我國(guó)現(xiàn)行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相違背。所以倡導(dǎo)節(jié)能設(shè)計(jì)和綠色理念，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)中暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著重要的意義，可以大幅度的降低能耗并節(jié)約能源，在確保建筑的舒適性和安全性的前提下，更加的綠色環(huán)保，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[2]。

2 在綠色理念下暖通設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

2.1 設(shè)計(jì)管理方面的不足

其一，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)部門以及技術(shù)人員對(duì)于暖通設(shè)計(jì)的重視程度不足，未意識(shí)到暖通設(shè)計(jì)中節(jié)能的重要性；其二，在實(shí)際工程中，暖通設(shè)計(jì)往往較為倉(cāng)促，在有限的時(shí)間內(nèi)無(wú)法保證設(shè)計(jì)的細(xì)化程度，滯留了部分技術(shù)問(wèn)題；其三，大部分高層建筑的暖通系統(tǒng)耗能偏大，與國(guó)家相關(guān)準(zhǔn)則背離，脫離了綠色設(shè)計(jì)理念。依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，暖通行業(yè)的能耗在建筑行業(yè)的總體能耗中占據(jù)較大比例，引發(fā)了較大的環(huán)境危害，而相關(guān)部門、人員的忽視以及設(shè)計(jì)時(shí)間的倉(cāng)促則導(dǎo)致了暖通節(jié)能設(shè)計(jì)方案存在許多不足，上述問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了綠色設(shè)計(jì)理念的推行，并制約了社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展。

2.2 技術(shù)水平方面

由于理念上的落后，相關(guān)人員在技術(shù)方面也有所欠缺，同時(shí)，人們對(duì)于整體設(shè)計(jì)的要求仍舊停留在舒適上，而對(duì)于環(huán)保沒有過(guò)多的認(rèn)識(shí)，而行業(yè)內(nèi)的技術(shù)一直處于停滯發(fā)展的狀態(tài)，需求與技術(shù)發(fā)展之間無(wú)法形成良性循環(huán)，技術(shù)無(wú)法在實(shí)際的操作中得到有效提升。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，也沒有制定一定的標(biāo)準(zhǔn)，整體操作過(guò)程缺少標(biāo)準(zhǔn)參考，一些設(shè)計(jì)者甚至沿用原有的方法，新技術(shù)無(wú)法真正得到應(yīng)用，在舊方法的使用過(guò)程中，還造成了資源浪費(fèi)，無(wú)端增加設(shè)計(jì)成本，更是對(duì)環(huán)境造成了不良影響。新技術(shù)無(wú)法真正得到應(yīng)用，所有新理念引導(dǎo)下應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)的效果都被擱淺[3]。

2.3 設(shè)計(jì)人員素質(zhì)不高

我國(guó)暖通設(shè)計(jì)行業(yè)的從業(yè)人員整體業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)呈現(xiàn)出良莠不齊的局面，很多企業(yè)的設(shè)計(jì)人員素質(zhì)相對(duì)較低，并且也有一些企業(yè)為了節(jié)約運(yùn)行成本在招聘設(shè)計(jì)人員過(guò)程中錄用了一些專業(yè)素質(zhì)相對(duì)較低的人員，造成了最前沿的節(jié)能技術(shù)和綠色理念無(wú)法得到有效應(yīng)用，最終導(dǎo)致了能源的浪費(fèi)。除了上述不良現(xiàn)象之外，暖通專業(yè)從業(yè)人員的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)如果過(guò)于低下的話還可能導(dǎo)致在設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中偷工減料的情況產(chǎn)生，毫無(wú)疑問(wèn)，這種情況將會(huì)對(duì)系統(tǒng)的使用和施工產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

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

3.1 變頻節(jié)能技術(shù)

變頻節(jié)能技術(shù)指的是當(dāng)陽(yáng)光、室內(nèi)外溫度等環(huán)境因素及相關(guān)人為因素導(dǎo)致暖通空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)荷增加的現(xiàn)象時(shí)，通過(guò)變頻調(diào)節(jié)水泵、冷熱水機(jī)組及風(fēng)機(jī)等設(shè)備，根據(jù)荷載的實(shí)際情況來(lái)降低能量輸出，以此來(lái)做到降低能源消耗的目的。針對(duì)當(dāng)前的現(xiàn)狀而言，變頻節(jié)能技術(shù)在節(jié)約能耗方面有著非常顯著的效果，能源消耗的節(jié)約率在45%左右，而多數(shù)建筑工程在進(jìn)行施工時(shí)，通過(guò)相關(guān)的節(jié)能設(shè)計(jì)與改進(jìn)，可以有效地提高節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益，避免額外經(jīng)濟(jì)成本的投入。以冷凍水循環(huán)系統(tǒng)為例，在冷凍水泵正常運(yùn)作過(guò)程中，水泵容量一般需留出約12%的余量設(shè)計(jì)使該系統(tǒng)長(zhǎng)期處于固定最大水流量工作狀態(tài)，而由于季節(jié)溫度的變動(dòng)，通常其實(shí)際負(fù)載比預(yù)定負(fù)載要低，在設(shè)計(jì)冷凍水溫度時(shí)，通常會(huì)將溫度調(diào)節(jié)在8℃左右，水泵在高效運(yùn)作的過(guò)程中會(huì)增加能源的消耗量，進(jìn)而出現(xiàn)能源浪費(fèi)的問(wèn)題。而利用變頻節(jié)能技術(shù)則能夠很好地改善這一情況，能夠做到針對(duì)冷凍水泵流量的智能化管理，有效地避免了能源加快消耗的現(xiàn)象產(chǎn)生。

3.2 變流量技術(shù)

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在一般情況下，需要結(jié)合相應(yīng)的氣象條件進(jìn)行，暖通空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷在一天內(nèi)會(huì)不斷的變化，并且要小于實(shí)際的負(fù)荷。在負(fù)荷的變化過(guò)程中，水和空氣作為一種載體也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，這不僅關(guān)系到暖通空調(diào)系統(tǒng)的質(zhì)量，也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果的必要條件，這就需要?jiǎng)討B(tài)控制暖通系統(tǒng)的流量，使得其能夠適應(yīng)相應(yīng)的負(fù)荷要求，并在最大程度上達(dá)到相應(yīng)的節(jié)能效果，從而促進(jìn)我國(guó)建筑暖通技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

3.3 冷熱泵技術(shù)手段的應(yīng)用

在現(xiàn)代暖通設(shè)計(jì)當(dāng)中，綠色節(jié)能技術(shù)不僅只表現(xiàn)在變頻技術(shù)手段的應(yīng)用方面，冷熱泵技術(shù)手段也在綠色節(jié)能方面具有顯著的效果。冷熱泵技術(shù)手段主要依托于地源耦合泵裝置，達(dá)到暖通空調(diào)系統(tǒng)、供熱技術(shù)的應(yīng)用效果，該技術(shù)手段符合人們對(duì)于室內(nèi)溫度變化的冷與熱實(shí)際需求，還能改善人們的居住與生活環(huán)境，提高人們居住的舒適度。另外，有效利用地源耦合相關(guān)設(shè)備可為居住者提供實(shí)際生活中熱水的需求。冷熱泵技術(shù)手段依托于地下水恒溫的屬性，可達(dá)到地下水與地下管道二者之間的熱交替效果。通常情況下，受夏季氣溫升高的影響，冷熱泵技術(shù)會(huì)在室內(nèi)暖通設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，起到制冷的目的，可將室內(nèi)多余的熱量排除，在日常生活中能夠有效應(yīng)用這些熱能資源，或?qū)⑵鋬?chǔ)存至地下室內(nèi)等，在冬季寒冷情況下，借助熱泵技術(shù)手段，將熱能資源有效釋放，可滿足居民熱水供應(yīng)的實(shí)際需求。

3.4 實(shí)施水力平衡設(shè)計(jì)

在綠色理念下的高層建筑暖通設(shè)計(jì)中，水力平衡設(shè)計(jì)也至關(guān)重要，具體來(lái)說(shuō)可以通過(guò)相關(guān)設(shè)施的安裝來(lái)實(shí)現(xiàn)能耗的縮減。在水力平衡設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)注意如下要點(diǎn)：其一，在安裝工作啟動(dòng)之前，應(yīng)仔細(xì)勘察施工現(xiàn)場(chǎng)，全面的把握高層建筑暖通工程的實(shí)際狀況，并盡可能的實(shí)現(xiàn)暖通系統(tǒng)的水力平衡；其二，當(dāng)設(shè)計(jì)的水力平衡無(wú)法保證時(shí)，則可以采用具備較大阻力與閥權(quán)度的動(dòng)態(tài)水力平衡閥，或者時(shí)采用靜態(tài)水力平衡閥，并確保水力平衡閥與高層建筑的水量變化情況相互匹配。

3.5 自然通風(fēng)技術(shù)手段的應(yīng)用

在暖通設(shè)計(jì)當(dāng)中有效應(yīng)用自然通風(fēng)技術(shù)手段，不僅是綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的直接表現(xiàn)，同時(shí)還是有效利用自然條件改進(jìn)熱環(huán)境的重要方法。首先要考慮建筑物當(dāng)?shù)氐臍夂?，收集并分析?dāng)?shù)氐臍庀髤?shù)之后再?zèng)Q定采用什么方式；其次要觀察建筑物的微環(huán)境，包括周邊植被、臨邊建筑物、城市地形等要素，找出周邊微環(huán)境對(duì)建筑物自然通風(fēng)的影響，然后對(duì)建筑物的整體高度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，制定最佳通風(fēng)方案；然后，做好建筑物的朝向以及間距、通風(fēng)通道、戶型的設(shè)計(jì)。門窗是建筑物的的主要通風(fēng)通道，設(shè)計(jì)者要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蛩卦O(shè)計(jì)好門窗的參數(shù)（包括位置、形狀、朝向等）。室內(nèi)設(shè)計(jì)要盡量保持進(jìn)出口的對(duì)應(yīng)，減小風(fēng)道阻力。最后，選擇通風(fēng)設(shè)備，確定通風(fēng)設(shè)備的型號(hào)和安裝位置，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，增強(qiáng)人對(duì)自然通風(fēng)效果的控制能力。

4 結(jié)語(yǔ)

城市建筑隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展越來(lái)越多，作為建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)重要組成部分，建筑暖通設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中占據(jù)著重要的地位。我國(guó)在進(jìn)行暖通設(shè)計(jì)過(guò)程中提倡使用節(jié)能技術(shù)，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)倡導(dǎo)綠色設(shè)計(jì)理念，但是在實(shí)際中仍然存在著一系列的問(wèn)題，這就需要各方面的工作人員共同努力來(lái)實(shí)現(xiàn)暖通設(shè)計(jì)體系的不斷完善，最終實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。