暖通設計中綠色節能技術的應用分析

戚大偉 侯會忱

摘 要：暖通空調系統占據了建筑節能的重要位置，對建筑綠色節能來說具有重要意義，高質量的暖通空調系統設計，能夠有效降低建筑能耗，順應我國提倡的"可持續發展"腳步。本文主要對暖通空調綠色節能技術應用展開探討，分析現今暖通設計中存在的若干問題，并提出相關意見和建議。

關鍵詞：暖通空調；綠色設計；節能；存在問題

1 引言

現今，我國的經濟水平和社會水平不斷發展，人民的生活水平也得到了大幅提高，對生活質量的要求也日漸加大，現今社會的主要矛盾是能源使用和環境保護之間的矛盾。對建筑來說，暖通空調系統能夠占據30%到40%的能耗。將綠色節能技術運用在暖通設計中，能夠有效降低建筑能耗，創造更加舒適的生活環境，為可持續發展貢獻力量。

2 暖通空調系統原理

空調制冷系統主要由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器以及輔助部件組成。其工作過程如下：壓縮過程-制冷劑（氣態）通過壓縮機受壓后，壓力增大且溫度上升；冷凝過程-高溫高壓制冷劑氣體通過管路輸送至冷凝器，通過冷凝器換熱（放熱），制冷劑溫度降低壓力不變，此時制冷劑由氣態轉化為液態；減壓過程-在制冷劑通過膨脹閥（或節流部件）時，制冷劑壓力降低，制冷劑膨脹，此時制冷劑為低溫低壓狀態（液態）；蒸發過程-膨脹后的制冷劑進入蒸發器，在蒸發器內與外界換熱（吸熱）即制冷，制冷劑吸收熱量由液態向氣態轉化；蒸發后的制冷劑再次被吸附壓縮機，從而實現整個制冷過程。

3 暖通設計中綠色節能技術應用的必要性

隨著社會不斷發展，能源消耗需求越來越大，能源是推動社會發展和經濟發展的動力，但是近年來，能源發展已經很難滿足經濟發展需求。可以看到，近幾年我國GDP增長速率達到了10%左右，但是能源增長率僅為4%，倡導“綠色節能”是社會發展的必由之路。現在，暖通空調系統使用的大多是電能等不可再生能源，雖然我國是一個地大物博的國家，能源總量豐富，但是高速度的能源使用仍然讓我國面臨能源短缺的問題，并且造成了日漸嚴重的環境問題，例如酸雨、沙塵暴等自然災害發生的頻率越來越高。

據調查統計，暖通空調系統占據總用電的30%以上，這種情況在炎熱的夏季更甚，在暖通設計中運用綠色節能技術，能夠有效降低電力消耗，還能夠減少能源消耗，達到能源保護和環境保護的目的，對維護生態環境健康發展來說有重要作用。加大綠色節能技術的研究力度，能夠節省暖通消耗的能源高達50%。這樣，不僅能夠節省暖通用戶的電費，還能夠保護環境，有效節省我國有限的能源，兼具社會性和經濟性的雙重效益。由此可見，暖通設計中綠色節能技術的應用意義重大。

4 暖通綠色節能設計存在的問題

4.1 暖通綠色節能設計方案問題

隨著科學技術水平日新月異的發展，各種綠色節能新技術如雨后春筍般涌現出來，每種方案都有缺點和有點，由于看待綠色節能設計的角度不同，對不同的暖通設計方案也會有不同的評價，但是由于缺乏統一標準，造成設計人員無所適從，不知道哪一種設計方案更加合適，這也是造成暖通設計中綠色節能技術應用困難的重要因素之一，雖然新技術會帶來更好的節能效果，但是如果應用不當，可能適得其反，帶來更加嚴重的影響。

4.2 暖通空調系統綠色節能技術

暖通空調節能技術是影響暖通空調設計節能效果的重要因素，一個設計良好的暖通空調系統一定會安全的性能，良好的外觀還有高效的節能技術。優化空調系統一定離不開高效的節能技術，目前暖通空調節能技術分為兩種一種是蓄冷系統節能技術，另一種為變頻系統節能技術。蓄冷系統節能技術、變頻技術、溫濕度獨立控制技術、數字化管理節能控制技術、熱泵技術等技術仍然有待完善。

4.3 暖通設計和施工管理問題

首先，現在的建筑施工單位為了減少成本，縮短工期，在暖通設計方面花費的時間和精力都較少，設計人員和相關部門對暖通空調系統的設計也沒有充分的重視。魚和熊掌不可兼得，要讓暖通達到綠色、節能的目標，就需要消耗更多的資金，施工單位往往重量不重質，暖通系統施工結束后，能源消耗完全不符合國家標準。更有甚者，單是暖通能源消耗就占據了建筑總能耗的60%以上。其次，暖通空調系統設計缺乏高水平、高質量人才，也是造成能源消耗過大的原因之一，部分建設單位聘用毫無專業知識的員工，這些員工在設計暖通空調時，基本上是依靠經驗和個人感覺，缺乏理性思考，在施工、設計中出現問題，不能及時有效的解決，造成嚴重的隱患和后果，也給建筑施工單位造成了嚴重的經濟損失。

4.4 暖通空調系統管理問題

除了暖通空調系統的設計、施工，系統日常運行管理同樣重要；很多施工單位不重視系統管理，認為施工完成就萬事大吉，忽視了培訓暖通空調系統的管理人員和操作人員，部分管理人員對暖通空調系統的運行一知半解，只知道進行夏季、冬季轉換和系統開關機操作，難以實現綠色節能的目的。

5 暖通空調系統綠色節能技術的應用

5.1 選擇優秀的設計方案

在進行暖通空調設計時，設計人員不應強制改變暖通系統風量大小，以保證人體舒適度和最佳的節能效果；如果房間人員流動較大并且人員密度也較大，為保證二氧化碳濃度保持在適宜濃度，應根據室內二氧化碳濃度隨時調整暖通新風量，也就是采用新風需求控制措施；為避免風機盤管處理室回風能力，增加新風量，不應在風機盤管機組回風吸入口處接入新風，而應將加新風暖通系統設置在風機盤管機組出風口旁，也可以單獨設置；如果房間面積、空間較大，可以進行集中溫濕度控制。

5.2 科學引入變頻技術，合理降低運行成本

變頻技術是空調發展過程中的一大革新，變頻技術的研發成功使得空調系統在節能方面邁向了一個全新的高度，這同時也是現代化空調系統發展的一個大勢所趨。變頻技術不僅能夠對傳統工藝技術進行不足之處的改良，最重要的在于在不影響人體舒適感的前提下，能耗的大幅度降低。科學的利用變頻技術進行節能設計的原理在于，設計者在設備選擇環節中通常會預留一定設計余量，一般為20%至25%，而設備在實際運行中也極少出現全負荷的工況運行現象，甚至可能是從未進行過全負荷運行，因此變頻技術較適用于該設計應用狀況。變頻技術讓空調系統的運行始終處于一種動態平衡的狀態下，是最為科學且人性化的節能設計模式。

5.3 空調冷卻水系統的節能設計工作

由于要同時考慮到自然環境、地域條件及天氣變化等因素，空調冷卻水系統的節能設計工作也必然受到制約。設計時簡單冷卻塔循環使用模式可以在一定程度上減少循環水設備的能耗和揚程。設置冷卻塔，要求當地的通風條件要十分良好，并遠離高溫區域，這樣方可在很大程度上提高冷卻效率，而降低能耗。如使用多臺冷卻塔還可加裝連通管道與水槽。同時，在回水管及供水管之間設置旁通還可使低溫的冷卻水對冷水機組起到一定程度的保護作用。

6 結束語

暖通空調系統的綠色節能問題是一個系統而復雜的攻堅過程，需要我們從多個方面多個角度進行綜合考量與探究，只有真正解決了暖通空調系統這一節能課題，環保主題才更加真實、切實，我們的家園更可能永葆綠色。

參考文獻：

[1] 李晴.暖通節能技術探究[J].科技創新導報，2013（3）：59～60.

[2] 畢知威.關于建筑暖通節能技術的探索分析[A].中國科學技術協會.科學時代，2014.