工業(yè)建筑節(jié)能采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)研究

范曉偉

寧夏回族自治區(qū)銀川市煤礦設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，中國·寧夏 銀川 750000

1 引言

采暖和中央空調(diào)已成為建筑物的主要建筑消耗，這兩者的建筑能耗已經(jīng)分別占到建筑總能耗的一半以上。與一些冬季氣候相近的發(fā)達(dá)國家地區(qū)相比，中國的在冬季采暖發(fā)電方面的平均能耗比這些發(fā)達(dá)國家還要高出許多。建筑節(jié)能就是建筑設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，即如何對(duì)建筑采暖和通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，也是作為決定建筑能耗變化程度的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。因此，如何在房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工程階段進(jìn)行合理的節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)是中國建筑節(jié)能建設(shè)中必不可少的一項(xiàng)重要工作。

2 工業(yè)建筑采暖通風(fēng)系統(tǒng)的組成

中國工業(yè)建筑的采暖通風(fēng)系統(tǒng)主要由三大部分組成，它們分別是采暖設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、空調(diào)設(shè)備，三大系統(tǒng)共同組成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)建筑采暖、空氣交換、通風(fēng)為一體的綜合性系統(tǒng)。眾所周知，當(dāng)常用的空調(diào)在進(jìn)行環(huán)境調(diào)節(jié)時(shí)，其本身有很多的局限性，首先空調(diào)只能在室內(nèi)應(yīng)用；其次空調(diào)使用時(shí)門窗處于關(guān)閉狀態(tài)，也就是說室內(nèi)的空氣是不流通的。長此以往，會(huì)對(duì)人的身體健康產(chǎn)生不利的影響，另外空調(diào)在進(jìn)行工作時(shí)非常消耗能源，這也與當(dāng)今的節(jié)能減排理產(chǎn)生了沖突，而工業(yè)建筑采暖通風(fēng)系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)的環(huán)境調(diào)節(jié)，還解決了空氣流通問題，讓人可以呼吸道新鮮的空氣，一舉多得[1]。

3 工業(yè)建筑節(jié)能采暖通風(fēng)工程存在的問題

現(xiàn)如今，采暖通風(fēng)系統(tǒng)因?yàn)槠洫?dú)特的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑當(dāng)中，用于進(jìn)行工業(yè)建筑的環(huán)境調(diào)節(jié)，為工人與工業(yè)設(shè)備進(jìn)行服務(wù)，大大改善了員工的工作環(huán)境，間接提升了生產(chǎn)效率，但是在現(xiàn)階段的節(jié)能應(yīng)用中還是存在著一些問題，導(dǎo)致該系統(tǒng)消耗了大量的能源，并沒有達(dá)到節(jié)能的目的。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，這些問題主要集中在三個(gè)方面。

第一，設(shè)計(jì)理念存在問題。采暖通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是工程施工的思想指導(dǎo)，只有具備節(jié)能的設(shè)計(jì)理念，才能實(shí)現(xiàn)暖通系統(tǒng)節(jié)能的目的。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)者往往過于追求工業(yè)建筑環(huán)境的舒適度和經(jīng)濟(jì)利益，從而忽視了節(jié)能減排的問題，在此方面的設(shè)計(jì)并沒有認(rèn)真對(duì)待，設(shè)計(jì)時(shí)也是應(yīng)付了事，不注重實(shí)際效果，從而導(dǎo)致了節(jié)能存在不合理的狀況。

第二，施工過程不規(guī)范。在暖通工程的前期施工管理過程中，有的工程施工單位為了依法追求自身利益，施工過程不能嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)定的施工標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，造成工程質(zhì)量的降低，此外由于中國對(duì)節(jié)能減排這方面并沒有一個(gè)嚴(yán)格的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，這就使得暖通體統(tǒng)工程在節(jié)能設(shè)計(jì)和施工上隨意性，從而導(dǎo)致節(jié)能施工過程的不規(guī)范化，未能得到想要的結(jié)果。

第三，缺少監(jiān)控功能。缺少監(jiān)控功能是節(jié)能采暖通風(fēng)系統(tǒng)不能得到很好實(shí)施的又一大原因。很多工程在工程完工后進(jìn)行正常工作時(shí)，人們常常將注意力放在實(shí)際應(yīng)用所取得的效果上，從而忽視了該系統(tǒng)對(duì)能源的消耗，沒有做到有效的監(jiān)控，對(duì)其是否節(jié)能也顯得不夠關(guān)心，從而不知道節(jié)能設(shè)計(jì)是否正常工作，即使出現(xiàn)問題，也得不到及時(shí)的解決，使節(jié)能設(shè)計(jì)失去了本來的意義[2]。

4 建筑節(jié)能采暖通風(fēng)策略研究

4.1 建筑節(jié)能中的采暖措施

4.1.1 對(duì)屋頂采取的絕熱措施

在正確選擇絕熱保護(hù)措施之前也就應(yīng)該首先確定高層建筑的主體屋頂絕熱形式。對(duì)于不同坡度的屋頂而言，實(shí)際的建筑施工中就需要對(duì)建筑屋頂頂部設(shè)置實(shí)體保溫層，具體做法一般是先在建筑屋頂?shù)奶炫飽艡诘慕Y(jié)構(gòu)上面先鋪設(shè)一層天棚板，然后向上鋪設(shè)實(shí)體防水層，通常做法是鋪上油氈，最后將實(shí)體保溫層送到鋪設(shè)屋頂上去，常用的做法是玻璃纖維板之類的實(shí)體保溫材料層來進(jìn)行屋頂隔熱；一般建筑的坡屋頂若是屬于平屋頂，可以直接通過建筑屋頂?shù)囊粚訉?shí)體保溫材料層來達(dá)到屋頂隔熱保溫的一種保溫效果。

4.1.2 對(duì)門窗采取的絕熱措施

建筑結(jié)構(gòu)中的各種門窗都需要具有防水、隔熱、保溫等多重功能。在實(shí)現(xiàn)這些多重功能的過程中，不可避免地會(huì)損失一些小熱量。因此，在采取保溫措施時(shí)，應(yīng)盡最大努力有效提高建筑門窗的氣密性和保溫隔熱性能等方面才能有所謂的體現(xiàn)。具體的選擇做法，主要的就是對(duì)整個(gè)門窗主體構(gòu)件的進(jìn)行選擇，可以通過考慮選擇使用一種中空玻璃門窗來可以提高整體門窗的通風(fēng)隔熱保溫性能，采用中空塑鋼玻璃門窗可以提高整體門窗的透氣密性。正確的高層建筑房屋門窗絕熱保溫構(gòu)件保暖設(shè)計(jì)不僅可以大大度地起到改善中國高層建筑的房屋門窗絕熱保溫保暖效果，也同樣可以能夠有效率地提高高層建筑使用太陽能的能源綜合利用率和效率。

4.2 建筑節(jié)能中的通風(fēng)策略

4.2.1 利用風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)

對(duì)于那些地理地勢(shì)位置良好，氣候條件適宜的農(nóng)村地區(qū)，具備外部自然風(fēng)光和環(huán)境的建筑區(qū)域，可以將利用自然通風(fēng)系統(tǒng)作為加強(qiáng)建筑物內(nèi)通風(fēng)的主要使用方法。在中國，許多著名的中國傳統(tǒng)民居都充分利用了室內(nèi)自然通風(fēng)條件。在許多民用建筑中，對(duì)室內(nèi)布局、門窗位置、門窗結(jié)構(gòu)形式等進(jìn)行良好的通風(fēng)設(shè)計(jì)后，可以充分利用外部自然景觀和環(huán)境，大大提高室內(nèi)自然空氣質(zhì)量。在室內(nèi)風(fēng)洞試驗(yàn)中，面對(duì)移動(dòng)建筑的室內(nèi)風(fēng)洞也會(huì)被面對(duì)建筑的室內(nèi)墻、門窗等主要構(gòu)件的壓力堵住。此時(shí)，氣流會(huì)在建筑物迎風(fēng)側(cè)產(chǎn)生正壓和負(fù)壓，當(dāng)室內(nèi)氣流與周圍建筑物相遇時(shí)，會(huì)形成相對(duì)負(fù)的正壓，室內(nèi)空氣壓差的差異是影響室內(nèi)空氣正常流動(dòng)的重要因素。

4.2.2 利用熱壓形成自然通風(fēng)

建筑物的室內(nèi)和室外經(jīng)常有溫差，通過對(duì)整個(gè)建筑的景觀設(shè)計(jì)，充分利用室外熱壓差，從而產(chǎn)生良好的自然通風(fēng)，改善整個(gè)建筑的空氣環(huán)境。熱風(fēng)壓力升高，冷風(fēng)壓力降低，形成有利于通風(fēng)的熱風(fēng)壓力流動(dòng)條件。利用這一工作原理，可以在整個(gè)建筑的屋頂?shù)容^高建筑位置的底部設(shè)置排風(fēng)口，將室內(nèi)的熱空氣全部排除，冷空氣同時(shí)從整個(gè)建筑的底部流入其他建筑，形成室內(nèi)空氣的橫向流動(dòng)，從而達(dá)到建筑自然通風(fēng)的良好效果。但是室內(nèi)熱壓的實(shí)際作用仍然會(huì)直接受到室內(nèi)進(jìn)出口通風(fēng)口溫度高差、室內(nèi)外空氣溫度差這兩個(gè)主要因素的直接影響。通風(fēng)口的效果和差異數(shù)值的大小必須成正比，在進(jìn)行工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的過程時(shí)候，可以考慮設(shè)計(jì)一個(gè)豎向的室外拔風(fēng)口天井、中庭門以滿足室內(nèi)高差等等方面的設(shè)計(jì)要求，建筑的整個(gè)實(shí)體結(jié)構(gòu)材料內(nèi)部會(huì)自動(dòng)創(chuàng)造不超出室內(nèi)外間的溫差，從而可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑室內(nèi)的自然空氣流通。

4.2.3 利用機(jī)械輔助實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)

對(duì)于大型的公建，室內(nèi)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間結(jié)構(gòu)層次多，使用空氣情況復(fù)雜，因此通過室外風(fēng)壓和室內(nèi)熱壓難以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)自然通風(fēng)，這時(shí)候就要考慮借助室內(nèi)機(jī)械通風(fēng)實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。在工業(yè)建筑中合理地設(shè)計(jì)安排室內(nèi)通風(fēng)管道，通過使用風(fēng)壓機(jī)給室內(nèi)管道進(jìn)行通風(fēng)，既能夠有效實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的整體自然通風(fēng)，也能大大改善工業(yè)建筑的自然室內(nèi)環(huán)境，通風(fēng)管理效率不僅提高，也降低了工業(yè)建筑中在制冷及清潔空氣方面所用能源的大量消耗，有利于工業(yè)建筑的健康可持續(xù)發(fā)展[3]。

5 結(jié)語

總之，節(jié)能減排最主要的目的就是能夠使得資源浪費(fèi)、廢氣排放的情況得到強(qiáng)化。同時(shí)為了能夠更好地落實(shí)科學(xué)主義發(fā)展觀，促使社會(huì)和諧。在建筑工程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能是非常有必要的，論文主要分析了建筑采暖通風(fēng)的節(jié)能和建筑工程方面的節(jié)能，以提供一些借鑒。