暖通設(shè)計(jì)中綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

陳少良（深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，廣東　深圳　518000）

暖通設(shè)計(jì)中綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

陳少良
（深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，廣東深圳518000）

本文將對暖通綠色節(jié)能設(shè)計(jì)過程中存在的問題進(jìn)行分析，并在基礎(chǔ)上就暖通設(shè)計(jì)中綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，談一下自己的觀點(diǎn)和認(rèn)識，以供參考。

暖通設(shè)計(jì)；綠色節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用；研究

據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，暖通系統(tǒng)在整個建筑系統(tǒng)中的能耗、用電占比大約在30%左右，尤其在炎熱的夏季用電量更大，所以暖通設(shè)計(jì)中的綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用勢在必行。

1　暖通設(shè)計(jì)中存在的主要問題分析。

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，雖然國內(nèi)暖通設(shè)計(jì)水平有了一定程度的提高，但是實(shí)踐中依然存在著一些問題與不足。

（1）暖通設(shè)計(jì)過程中的公眾認(rèn)識問題。實(shí)踐中可以看到，部分群眾對節(jié)能概念、節(jié)能技術(shù)不甚了解，在面對前期大量投資時，甚至持反對態(tài)度；對暖通節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，雖然有一些了解，但是也表現(xiàn)出片面性。一般而言，要想獲得足夠高、足夠低的溫度，大量的能耗不可避免，而且長期的空調(diào)環(huán)境條件下，會對人們的免疫能力產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而威脅人體健康。建設(shè)單位為了有效縮短工期、減少成本，在暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，很少深入現(xiàn)場，設(shè)計(jì)人員對暖通設(shè)計(jì)缺乏足夠的認(rèn)識和重視。正所謂魚與熊掌不可兼得，暖通設(shè)計(jì)過程中若想達(dá)到節(jié)能目標(biāo)，需消耗大量的資金、加大成本投入，在此情況下，重量不重質(zhì)的現(xiàn)象非常的普遍，以致于暖通系統(tǒng)建成后，能耗不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，甚至暖通能耗占總能耗的流程以上。在現(xiàn)代暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，由于公眾缺乏正確的認(rèn)識，沒有長遠(yuǎn)的考慮，以致于各種問題頻發(fā)。（2）暖通節(jié)能設(shè)計(jì)問題。社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，使得各類節(jié)能新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，然而每一種設(shè)計(jì)方案都有其自身的有點(diǎn)與不足。實(shí)踐中，因節(jié)能設(shè)計(jì)過程中的關(guān)注視角不同，對不同暖通設(shè)計(jì)方案的評價也存在著較大的差異性；同時，由于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，因此導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在具體暖通工程建設(shè)方案設(shè)計(jì)過程中無所適從，這在很大程度上導(dǎo)致暖通設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用非常的困難。從實(shí)踐來看，雖然新技術(shù)帶來的節(jié)能效果非常的顯著，但是應(yīng)用過程中缺乏統(tǒng)一規(guī)范，一旦應(yīng)用不當(dāng)，則可能會適得其反。（3）暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)管理與新技術(shù)推廣問題。暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作非常重要，系統(tǒng)設(shè)計(jì)管理也同樣重要，如果忽視了暖通系統(tǒng)管理人員、操作人員的培訓(xùn)工作，則部分管理人員可能會對新引進(jìn)的節(jié)能技術(shù)不了解，或者只是一知半解，不但會影響節(jié)能效果，而且可能會造成嚴(yán)重的不利后果。同時，由于新技術(shù)科技含量非常的高，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中，必然會增加施工成本。必然太陽能、地源熱泵等技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用，可以達(dá)到高效利用能源的目的，而且還可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益共贏。然而，其造價比較高，新技術(shù)適用性有待提高，新技術(shù)應(yīng)用推廣乏力。

2　暖通設(shè)計(jì)過程中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐中。）

變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。所謂變頻節(jié)術(shù)，即在建筑結(jié)構(gòu)空調(diào)負(fù)荷需求出現(xiàn)變化時，比如室外溫度、室內(nèi)操作人員以及太陽輻射等發(fā)生變化時，利用變頻調(diào)節(jié)冷水機(jī)組、風(fēng)機(jī)以及水泵等設(shè)備，可以有效降低能量輸出，從而滿足荷載需求。從應(yīng)用效果來看，變頻技能技術(shù)應(yīng)用的節(jié)能效果，一般在30%～40%之間。以冷凍水泵為例，實(shí)際上就是一個冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，多用在中央空調(diào)制冷設(shè)備之中。水泵容量一般按照最高溫度以及滿住率為參考，并留出大約10%的余量設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)長期處于固定最大水流量工作狀態(tài)，因季節(jié)、住房率等發(fā)生變化時，中央空調(diào)系統(tǒng)就會工作，熱負(fù)載在多數(shù)情況下比設(shè)計(jì)負(fù)載要低。一般而言，冷凍水的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)當(dāng)控制在5～7℃之間，水泵全功率運(yùn)行，會增加能量損耗，浪費(fèi)水泵輸送能量。通過變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)流量的自動調(diào)節(jié)，節(jié)能效果非常顯著。對于變風(fēng)量系統(tǒng)而言，其主要由變頻中央空調(diào)系統(tǒng)、VAV末端設(shè)備共同構(gòu)成，是一種低能耗、高舒適度的空調(diào)系統(tǒng)。在暖通設(shè)計(jì)過程中，變風(fēng)量系統(tǒng)的應(yīng)用，表現(xiàn)出兩個方面的優(yōu)點(diǎn)：第一，系統(tǒng)能耗設(shè)備采用變頻技術(shù)，對能量輸出進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，即便是在較低負(fù)荷狀態(tài)下，也可實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)節(jié)，節(jié)約能源。第二，變風(fēng)量系統(tǒng)中的每一個房間都是獨(dú)立的，這在很大程度上為應(yīng)用者創(chuàng)造了舒適的空間度。（2）地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用。在暖通設(shè)計(jì)過程中，可以講地源耦合熱泵機(jī)組用于空調(diào)系統(tǒng)供熱（冬季）、供冷（夏季），而且還可以有效提供生活用水。從應(yīng)用實(shí)踐中來看，該系統(tǒng)主要利用的是地下巖石、土壤以及地下水溫度較為穩(wěn)定之特性，利用少量的電能，埋藏地下管路系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)與巖石、土壤以及地下水的熱交換。比如，在炎熱的夏季，通過對室內(nèi)有效的制冷，可以將室內(nèi)的熱量排出或者收集，然后將其中的一部分熱量用作免費(fèi)供熱，并且將剩余的熱量送至地下有效的儲藏起來；在寒冷的冬季時節(jié)，可以將儲藏的熱能經(jīng)熱泵輸送出來，實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)供熱。實(shí)踐中可以看到，地源耦合熱泵及其技術(shù)的應(yīng)用，能耗相對較低，一般只有常規(guī)系統(tǒng)能耗1/4，主要是由水循環(huán)系統(tǒng)、地源熱泵機(jī)組、熱交換器以及控制系統(tǒng)和空調(diào)末端組成，具有較好的節(jié)能特性，適合暖通設(shè)計(jì)應(yīng)用。（3）可再生能源合理應(yīng)用。暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，可以有效地應(yīng)用可再生能源，比如利用太陽能供暖、制冷，并且利用自然通風(fēng)、地?zé)崮堋?第一，利用太陽能供暖、制冷。在暖通設(shè)計(jì)過程中，利用太陽能供暖時，主要是利用主動式太陽能供暖系統(tǒng)。通常情況下，采用太陽能制冷的方法有兩種類型。一種方法是對太陽能進(jìn)行有效的利用，轉(zhuǎn)化成能力對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動，然后再利用機(jī)械設(shè)備對壓縮制冷循環(huán)驅(qū)動；另一種方法是直接利用太陽能獲取熱量，以此來有效實(shí)現(xiàn)對吸收式制冷機(jī)驅(qū)動，并且以此來有效降低室內(nèi)溫度。從實(shí)踐中可以看到，上述兩種利用太陽能制冷的方法，均未利用氟里昂，所以不會對臭氧層造成嚴(yán)重的破壞，具有良好的節(jié)能環(huán)保作用。 第二，利用自然通風(fēng)。所謂自然通風(fēng)，充分利用自然環(huán)境條件，對熱環(huán)境改善。建筑室外空氣干球溫度、焓值，比建筑室內(nèi)數(shù)值低時，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，不以消耗能源為基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)空氣溫度有效控制。同時，采用該種方法，還可以起到驅(qū)散潮濕氣體的作用，從而使人體感到熱舒適感。建筑室外的空氣溫度超過了相應(yīng)的舒適區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，需要設(shè)計(jì)人員消耗一定的能源進(jìn)行降濕和降溫處理。 第三，利用地?zé)崮堋ＥㄔO(shè)計(jì)過程中，利用地?zé)釋?shí)現(xiàn)對供熱、供冷，應(yīng)用前景非常的廣泛，逐漸衍生出地?zé)崴g接、地?zé)岜霉嵋约暗嘏祭鋮s和地?zé)峁┡诱{(diào)峰鍋爐等節(jié)能方式。在建筑設(shè)計(jì)過程中，暖通空調(diào)施工時，地?zé)峁こ虘?yīng)用非常的廣泛。不僅可以供熱，還可以供冷，具有良好的節(jié)能效果和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語

總而言之，雖然我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常迅速，國民經(jīng)濟(jì)增長速度非常的快速，但是能源消耗量也出現(xiàn)了大幅度的提高，因此在暖通設(shè)計(jì)過程中加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要對當(dāng)前國內(nèi)暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中存在的主要問題，比如公眾認(rèn)識問題、暖通節(jié)能設(shè)計(jì)問題以及暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)管理與新技術(shù)推廣問題進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上從變頻節(jié)能技術(shù)、地源熱泵技術(shù)以及可再生能源及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用等幾個方面，提出一些建設(shè)性建議，總結(jié)出節(jié)能技術(shù)應(yīng)用是暖通設(shè)計(jì)的必由之路。

[1]潘艷琴.論綠色節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)踐分析[J].建筑知識：學(xué)術(shù)刊，2012（02）.

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