現代建筑中的暖通節能設計探討

魏松柏

【摘 要】 隨著人們生活質量的提高，對暖通空調的需要也越來越大，但暖通空調卻在建筑業能耗中占有重要的比重。由于能源的短缺，暖通空調做為人們取暖的需要又必不可少，所以暖通空調的節能問題已成為人們面臨的一大難題。本文就現代建筑中的暖通節能設計進行探討。

【關鍵詞】 現代建筑；暖通；節能設計

一、采用暖通節能技術的重要性

隨著我國工業化進程和城鎮化速度的加快，辦公建筑也如雨后春筍般在城市興起，隨著這一現象的出現，城市能耗也在逐年攀升。據統計，在城市能耗中，建筑能耗已經占據社會總能耗的27%，有些城市則接近40%。而在辦公建筑能耗中，暖通空調系統所占據的比例屬最高，因此如何提高暖通系統的工作效率，降低暖通工作系統的能耗對于我國建設資源節約型社會和走新型工業化道路有著至關重要的作用。

另外，我國與北美和歐洲一些發達國家相比，在建筑物節能方面也有著很大的差距。至1973年石油危機以后，發達國家紛紛將建筑節能列入國家的政策。例如，法國就于次年率先制定了建筑節能標準，要求新建的建筑物暖通能耗比以前降低 25%。此后，其他各國紛紛仿效，于是這一標準便慢慢成為了各國在建筑節能標準方面的楷模。經過多年的努力，如今，法國的建筑能耗已降到了總能耗的28%。丹麥也在此方面取得了顯著的成果。在1992年，丹麥的能耗量為 222PJ，比1972年能耗322PJ減少了31.1%，其中，采暖能耗占全國總能耗由39%下降到了27%，并且在每平方米建筑面積中，采暖能耗減少50%。這些發達國家，對建筑節能有著正確的認識，他們看到了建筑節能的重要性，因此也在此方面引起了足夠的重視，采取了一些必要的措施，取得了一些長足的效果。

在全球經濟化和資源日益減少的大背景下，我國也逐步認識到了節能技術的重要性，并采取了一些重要的措施。然而，我國在建筑節能方面還有很大的提升空間，在暖通節能技術方面則更加需要提高。我國絕大多數建筑物就存在著維護結構熱性能差的問題。在傳熱系數方面，與氣候與我國接近的發達國家相比，我國的外墻為他們的3.5～4.5倍，外窗為他們的2～3倍，屋面為他們的3～6倍，門窗的空氣滲漏為他們的3～6倍。此外，我國在建筑物暖通節能方面還存在著一些嚴重的問題：我國現有的管理體制與建筑節能工作發展要求不相適應，管理體制改革有待進一步深化；在建筑節能方面，科學技術研究進程慢，在許多的節能關鍵技術上有待取得重大突破；建筑節能新技術、新產品得不到及時推廣和應用，有待某些部門對新技術和新產品進行大力推廣和應用；此外，我國在建筑節能方面的政策、法規和實施監管滯后，不能滿足節能工作發展的需要。為此，我國在建筑節能方面任重而道遠。

二、暖通節能技術措施

暖通節能技術主要包括非電驅動制冷技術、蓄能技術、熱泵技術等。

2.1 非電驅動制冷技術

在夏季，天氣炎熱，居民用電量較往常大幅度增加，在此情況下，采用電力驅動制冷技術無疑是一種不明智的行為。于是人們將目光逐步投向了非電驅動制冷技術，人們對此的研究也開始漸漸增加。在這一技術中，主要又包括采用燃氣空調和蒸發冷卻。

燃氣空調，即是以燃氣為能源的空調設備。廣義的燃氣空調有多種方式：燃氣直燃機、燃氣鍋爐+蒸汽吸收式制冷機、燃氣鍋爐+蒸汽透平驅動離心機等等。我們通常所說的燃氣空調就是燃氣直燃機。目前，天然氣在空調系統中的應用住要有三種方式：一是利用天然氣燃燒產生熱量的吸收式冷熱水機組；二是利用天然氣發動機驅動的壓縮式制冷機；三是利用天然氣燃燒余熱的除濕冷卻式空調機。大量使用燃氣空調不僅有利于改善供電緊張狀況，而且對于提高電力負載率，改善電力峰谷平衡率都有十分可觀的效果，這不僅能解決能源綜合利用，減少資源浪費，而且對于提高電力設備運轉利用率和有效控制電力設備投資盲目增長，降低電力成本和穩定供電能力都有顯著的經濟效益和社會效益；另外，大量使用燃氣空調對于有效平衡燃氣季節峰谷、提高燃氣管網利用率、降低供氣綜合成本起到不言而喻的作用。

蒸發冷卻空調是一項利用水蒸發吸熱制冷的技術。蒸發冷卻空調是一種環保、高校、經濟的冷卻方式，被稱為“零費用制冷技術”、“綠色空調”和仿生空調，是真正意義上的節能環保和可持續發展的制冷空調技術，目前在我國的蘭州、呼和浩特、銀川等西北地區都有著廣泛的應用與推廣。

2.2 蓄能技術

蓄能就是指在電力需求低谷時啟動制冷、制熱設備，將產生的冷或熱儲存在某種媒介中，在電力需求高峰時，將儲存的冷或熱釋放出來使用，從而減少高峰用電量。

蓄能技術主要針對熱能或電能儲存，并著眼于大規模、長時間應用。在蓄能技術中，一般要求儲能密度大、變換損耗小、運行費用低、維護較容易和不容易污染環境。在20世紀末，這一技術開始廣泛應用。巴西則是這一技術應用非常成功的國家。其使用抽水蓄能電站，將電能成本由每度3.5每分降低到了2.5每分。

采用蓄能技術，可以減少城市辦公建筑電網的谷峰差，提高電網的運行效率，有效節約能源資源，并且保護城市辦公建筑生態環境。

2.3 熱泵技術

熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源劉翔高位熱源的裝置。在我國，熱泵技術中的低位熱源主要是指水源熱泵、地源熱泵和空氣源熱泵。其中水源熱泵包括海水、污水、地下水和地表水等熱泵。地源熱泵包括土壤和地下水熱泵等。

熱泵在我國有著廣泛地應用。據統計，1996年我國的空調設備的總制冷能力約為200萬kW，其中，熱泵型機組的制冷能力就約占60%。尤其在人口集中的大中城市，能源消耗大，污染問題突出，這就為熱泵的應用創造了條件。

水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源，進行轉換的空調技術。水源熱泵在我國南方的深圳、廣州，過度地區的南京、上海，以及北方北京、大連等城市的辦公建筑中有著廣泛的應用。水源熱泵具有許多優點。水源熱泵既高效，又節能；還可有效利用可再生能源，節水省地；環保效益明顯；一機多用，應用范圍廣；運行穩定可靠，維護方便以及符合國家政策，獲得國家政策性支持等。

地源熱泵是一種利用淺層地熱資源，既可供熱、又可制冷的高效節能空調設備。其利用土壤所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉換的供暖制冷空調系統，其利用的是清潔的可再生能源。它的成功使用，使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現實。此外，地源熱泵既可供暖，又可空調制冷，還可提供生活熱水。并且，使用地源熱泵具有自動運行、無環境污染、維護費用低、使用壽命長、維護生態環境平衡和節省空間等優勢，因此，在城市辦公建筑中有著廣泛地應用。

空氣源熱泵是指將空氣中低溫熱能“泵送”到高溫位來供應熱量需求的熱泵設備。其利用冷媒，在壓縮機的作用下，在系統內循環流動。冷媒在壓縮機內完成氣壓升溫、升壓過程，進入換熱器后釋放出高溫熱量加熱水。冷媒不斷地循環就實現了空氣中的低溫熱量轉變為高溫熱量并加熱冷水的過程。它具有使用安全，省錢，廚房制冷，綠色環保，低碳時尚等特點，因此也備受辦公建筑群的青睞。

三、暖通節能設計推廣的意義

暖通節能設計在辦公建筑中的推廣，對于緩解城市能源資源緊張有著不可或缺的作用，此外，在辦公建筑中推廣暖通節能設計，也有利于城市辦公環境改善，保持辦公建筑環境清潔、美觀有著很重要的意義。更近一步說，暖通節能設計的推廣，對于我們加快工業化進程、實施可持續發展戰略和建設生態環境美好的和諧社會意義重大。

四、結束語

暖通系統是一項龐大的工程，其節能工作更是涉及到方方面面，因其涉及面廣所以在節能的問題上更應重視，不能有一絲漏洞，以免為系統工程留下隱患。暖通系統的節能是建筑節能的一種，是關系到國計民生的大事，因此我們要給予高度重視。