建筑暖通工程設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)分析

摘 要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的的不斷發(fā)展，人們對(duì)居住環(huán)境的要求也不斷提高。暖通工程作為建筑的重要組成部分，是保證室內(nèi)舒適度的關(guān)鍵設(shè)施，但同時(shí)也是建筑耗能中的主要組成部分。而科學(xué)合理的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用是保證建筑舒適度和降低能耗的重要保證。文章介紹了建筑暖通工程的一些節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，對(duì)以后類似的工程施工具有一定的指導(dǎo)價(jià)值。

關(guān)鍵詞：暖通工程；節(jié)能技術(shù)；分析

1 概述

隨著“節(jié)能環(huán)保”“可持續(xù)發(fā)展”等觀念日益深入人心，依靠燃煤提供的熱力已越來越受到限制。而作為高耗能的建筑業(yè)首當(dāng)其沖，這就要求建筑在不降低人們生活質(zhì)量的前提下，在節(jié)能領(lǐng)域中有一些作為。和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)單位建筑耗能約為歐美等國(guó)的三倍。所以，加強(qiáng)建筑暖通工程中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)以后我國(guó)建筑行業(yè)的順利發(fā)展意義重大。

2 暖通工程中的節(jié)能技術(shù)分析

從目前來看，應(yīng)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)主要包括以下幾種：蓄能空調(diào)技術(shù)、變頻技術(shù)、可調(diào)風(fēng)量和流量技術(shù)、熱泵技術(shù)、低溫送風(fēng)技術(shù)等。同時(shí)，加強(qiáng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱性能也是降低建筑能耗的重要途徑。下面幾類常見技術(shù)進(jìn)行介紹分析。

2.1 蓄能空調(diào)技術(shù)分析

蓄能空調(diào)技術(shù)是目前建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為廣泛的節(jié)能技術(shù)，該技術(shù)包括蓄冷和蓄熱兩個(gè)方面。在蓄冷技術(shù)中，主要是水蓄冷和冰蓄冷兩種手段，其原理相同，都是在介質(zhì)中通過顯熱或潛熱的形式來達(dá)到儲(chǔ)存冷能的目的。冰蓄冷所需的介質(zhì)體積比水蓄冷要小，且溫度恒定，波動(dòng)較小，但運(yùn)行成本較高。蓄能空調(diào)技術(shù)的主要設(shè)備組成有蓄能裝置、控制系統(tǒng)、主機(jī)、換熱器等。蓄熱技術(shù)則主要依賴于電鍋爐系統(tǒng)，考慮到成本、環(huán)保等因素，蓄熱的介質(zhì)一般選用自來水[1]。

2.2 熱泵技術(shù)分析

熱泵技術(shù)是近年來備受矚目的新能源，其本質(zhì)原理是從自然界中（包括空氣、土壤、水等）獲得低品位熱能，之后經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)換為能被人們利用的高品位熱能。目前，熱泵技術(shù)的主要種類有地源熱泵、水源熱泵和空氣熱泵，其運(yùn)行原理是一樣的。下面介紹一下地源熱泵技術(shù)的工作過程[2]。

地源熱泵系統(tǒng)通常埋設(shè)在地下15-20m區(qū)域，這個(gè)區(qū)域溫度常年保持在20℃左右。在夏季，系統(tǒng)按冷工況運(yùn)行，地下埋管將溫度較低的水（或其他介質(zhì)）輸送到冷凝器中，之后經(jīng)過冷卻處理，然后通過蒸發(fā)器，將蒸發(fā)器內(nèi)的熱量吸走，蒸發(fā)器中空氣溫度降低，由通風(fēng)裝置將涼空氣送入室內(nèi)。而冬季取暖原理和制冷原理一樣，在此不作介紹。熱泵技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)：（1）系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。整個(gè)熱泵系統(tǒng)運(yùn)行受外界環(huán)境影響很小，只要保養(yǎng)到位，使用壽命達(dá)到20年沒什么問題；（2）溫度舒適。對(duì)大型商城或大廳來說，溫度布局更合理，室內(nèi)外溫差較小，舒適度較高；（3）節(jié)能環(huán)保。相比于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)，熱泵技術(shù)耗能可減少40%-60%，此外該系統(tǒng)沒有設(shè)置室外機(jī)器，避免產(chǎn)生熱島效應(yīng)，達(dá)到了“零排放零污染”的目標(biāo)。

2.3 可變流量技術(shù)分析

在日常住宅建筑中，變頻空調(diào)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，其本質(zhì)是在普通空調(diào)上安裝了變頻專用壓縮機(jī)。變頻壓縮機(jī)可根據(jù)房間溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)供冷（供熱）量，避免了空調(diào)機(jī)頻繁啟動(dòng)帶來的耗能，同時(shí)保證了室內(nèi)溫度維持在一定范圍內(nèi)。

現(xiàn)代的大型建筑，一般采用全水或水-空氣空調(diào)系統(tǒng)方式，為房間提供適宜溫度的任務(wù)就由介質(zhì)來承擔(dān)。但這也導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)異常復(fù)雜，管路及相關(guān)設(shè)備投資也很大，運(yùn)行費(fèi)用也很大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，空調(diào)系統(tǒng)在冬季供暖耗能所占據(jù)全部總耗能的25%，而在夏季供冷中耗能量占總耗能的15%。當(dāng)應(yīng)用可變流量技術(shù)后，節(jié)能效果很明顯。可變流量本質(zhì)是通過對(duì)介質(zhì)進(jìn)行一級(jí)泵和二級(jí)泵變流量系統(tǒng)控制，當(dāng)對(duì)能量需求較低時(shí)，可采用低級(jí)流量提供能量，這就有效避免了能量浪費(fèi)的現(xiàn)象發(fā)生[3]。

2.4 低溫送風(fēng)技術(shù)分析

低溫送風(fēng)系統(tǒng)和普通空調(diào)系統(tǒng)比的突出特點(diǎn)是送風(fēng)溫度低、溫差大，大大減小了輸送管道和相關(guān)設(shè)備的體積和耗能，兩者溫度對(duì)比見下表1.根據(jù)實(shí)踐可知：將冰窖水和低溫送風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合可顯著提高制冷效果，節(jié)約總耗能。

表1 空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)溫度對(duì)比

低溫送風(fēng)系統(tǒng)的本質(zhì)是將空氣送入處理機(jī)中后，得到溫度較低的空氣，之后送入到室內(nèi)。低溫送風(fēng)系統(tǒng)的輸風(fēng)溫度較普通空調(diào)系統(tǒng)可降低5-6℃，這樣可大大提高系統(tǒng)效率，以此優(yōu)勢(shì)減少了設(shè)備所需尺寸和電能消耗，降低了工程的投資成本。低溫送風(fēng)系統(tǒng)可在較短的時(shí)間內(nèi)使室內(nèi)溫度降低，再配合測(cè)定室內(nèi)溫度的傳感器控制系統(tǒng)運(yùn)行情況，將系統(tǒng)的節(jié)能性和實(shí)用性完全發(fā)揮出來[4]。

2.5 自然能源的有效利用

在暖通工程設(shè)計(jì)的同時(shí)，應(yīng)充分將清潔能源的利用考慮進(jìn)去，例如太陽(yáng)能和自然通風(fēng)。目前，太陽(yáng)能系統(tǒng)在局部供暖（供水）上已經(jīng)發(fā)揮了廣泛作用。而對(duì)自然通風(fēng)的利用主要在于對(duì)室內(nèi)的設(shè)計(jì)中，例如門窗的留設(shè)位置、尺寸，室內(nèi)擺設(shè)和裝飾等。這些設(shè)計(jì)工作需要技術(shù)人員充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，作出“因地制宜”的決定。

3 結(jié)束語

目前，關(guān)于建筑暖通工程的節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)引起廣泛關(guān)注，這也是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。和歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)建筑在耗能量方面還有不小的差距，這和我國(guó)的相關(guān)法律法規(guī)、材料技術(shù)和設(shè)計(jì)水平有很大關(guān)系。作為建筑行業(yè)的技術(shù)人員，我們應(yīng)當(dāng)努力借鑒別人先進(jìn)的設(shè)計(jì)和技術(shù)，為我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn)

[1]吳清霞.對(duì)我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)策分析[J].黑龍江科技信息，2009，28（32）：65-70.

[2]張莉，李堯，朱玉明.暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)分析[J].山西建筑，2010，36（9）：29-32.

[3]李志強(qiáng).建筑節(jié)能及其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技信息，2011，52（7）：16-19.

[4]黃成峰.探析建筑設(shè)計(jì)中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材，2014，20（15）：25-26.

作者簡(jiǎn)介：呂小平（1989，9-），男，湖北洪湖人，畢業(yè)于解放軍理工大學(xué)，本科，助理工程師，研究方向：建筑暖通設(shè)計(jì)。