市政暖通設計中綠色理念和節能技術的應用

郭泓池

本文首先分析了市政暖通設計中綠色理念及節能技術應用的作用，然后說明了建筑暖通空調系統的設計原則，最后詳細闡述了市政暖通設計中綠色理念和節能技術的應用。

暖通設計;綠色理念;節能;太陽能

一、市政暖通設計中綠色理念及節能技術應用的作用分析

（一）降低暖通工程能源消耗量

我國經濟增長速度較快，人均收入水平持續提升，人們對生活居住環境質量和標準有了更高的要求，因而市政建筑行業的發展也是日新月異。暖通工程在市政建筑結構當中占有重要的比例，建筑數量不斷增多，暖通工程的應用也隨之增加。而暖通工程的運行需要大量的能源供應，能源消耗過多會導致能源供不應求的問題出現，能源消耗過多也不利于生態發展。利用綠色理念和節能技術能夠大幅度減少暖通工程運行的能源消耗量，從而提高暖通工程的能源利用率。

（二）緩解暖通工程對環境的污染

暖通工程在建筑當中四季運行，人們經濟水平提升，空調、暖水供應等設備都是常年運行的。而暖通工程運行期間會產生大量的污水、氣體、灰塵等具有污染性能的物質，常年運行這些污染物質會對環境造成污染。環境污染問題是如今我國社會發展重視的問題，利用綠色理念和節能技術能夠充分發揮環保的作用，一方面減少暖通工程運行污染物質的排放量，另一方面對污染物質進行處理，從而緩解暖通工程對環境造成污染的問題。

二、建筑暖通空調系統的設計原則

（一）經濟原則

經濟原則是設計時需要遵守的基本原則，堅持經濟原則不僅能有效控制設計和施工成本，還能減少能源消耗，滿足可持續發展要求。節能設計的基本要求就是減少能源的消耗，提升能源的利用效率，進而降低支出，實現投資效果的增加和完善。

（二）回收原則

在節能設計的過程中，要選擇恰當的零部件，完成某個階段的設計工作后，要保證該階段部件能夠有效回收。一旦部件出現問題，可以通過回收清晰進行問題的處理，處理完成后在將部件安裝回原來的位置，實現部件的循環使用，從而滿足降低成本，節約資源的要求。

（三）循環原則

一方面要增加零部件回收再使用的次數，另一方面可以對無法使用的部件進行加工改造，即使某些材料破損嚴重，甚至報廢，經過加工也可以二次使用，進而實現循環生產。如果零件無法回收，則要對不可回收零件的使用數量進行控制，不僅可以減少成本的投入，還能避免環境污染等問題的出現。

三、市政暖通設計中綠色理念和節能技術的應用

（一）科學使用節能型建筑材料

現代社會發展，節能環保成為重點，很多新型具有節能性質的建筑材料已經研發生產出來。在進行建筑工程建設階段可以選擇溫度調節性能較強的材料，起到良好的保溫隔熱的效果，從而減少建筑室內外的溫度差異。綠色節能型的建筑材料能夠充分的調節室內的溫度，冬季可以起到保溫效果，保持室內溫暖，夏季可以起到隔熱作用，保持室內涼爽。這樣暖通工程不同季節調節的溫度差就會相應的減少，從而節約能源消耗，并延長暖通工程設備使用壽命，達到節能環保的效果。

（二）太陽能的充分應用

作為最清潔的能源之一，太陽能具有可再生性，通過相應的設備和系統可以直接開發應用。隨著環境污染形勢的日益嚴重，清潔的太陽能資源應用已成主流趨勢。在現階段建筑領域的暖通空調系統節能設計實踐中，采用太陽能技術手段和方法，可以實現有效的節能降耗的目的。在建筑暖通空調設計時，利于太陽能技術和設施將太陽能有效地轉化成熱能，然后基于集熱設備和系統將熱量收集起來;同時，利用電子控制設備對室內水溫嚴格管控，既可有效控制室內溫度，也能實現節能降耗目標。值得一提的是，在缺少太陽能資源的時間段，系統能夠自動將設備切換至輔熱模式，從而實現太陽能供熱的目的，并且有效彌補太陽能供應不足的弊端。通常情況下，暖通系統中的太陽能供暖設備壽命在 20 年以上，大約 5 年的時間即可收回建設成本，從長遠發展的視角來看，該種節能技術手段應用效果非常的顯著。

（三）通風技術的合理應用

暖通設計還可以運用通風技術來提高其綠色節能的效果，也就是置換通風技術的合理運用。它能夠將建筑物內的空氣與室外進行良好的置換和協調，通過換熱芯體的全熱換熱過程，讓新風從空調排風中回收能量，進而也就能在一定程度上降低對于暖通系統的依賴性，而且能夠大大地降低能源的消耗。

（四）環境監測技術的合理應用

環境監測技術在暖通設計當中應用作用主要是監測建筑環境內部的 CO2氣體含量，包括暖通工程中的風機盤管+新風系統或輻射供熱制冷系統等。通過對系統環境氣體的監測能夠推斷出暖通工程運行的能源消耗情況，從而調節暖通工程的運行參數。同時，利用環境監測技術還能夠判斷暖通工程溫度調控的質量，從而優化暖通工程運行質量和效率，達到綠色節能的效果。

（五）余熱回收技術

這里所講的余熱回收，主要是指排風余熱回收方法，同時這也是當前應用非常廣泛的一種暖通空調系統節能設計技術和措施。尤其在炎熱的夏季，空調建筑系統排風溫度比室外新風系統的溫度相對較低，而且室內含濕量較之于室外新風系統要低，此種情況下可利用熱回收設施和系統對新風、排風過程中的熱量交換時的余熱有效的回收回來再次利用。在寒冷的冬季，排風溫度較之于室外新風系統溫度要高，其中含濕量也較之于室外新風系統更大，此時利用熱回收系統即可對新風預熱、加濕。從實踐來看，該種設計措施和方案，主要是基于空調排放口位置的熱量交換器應用，使新風、排風能夠通過間接接觸并且進行換交熱，以此來實現排風余熱回收之目的。對于該種技術手段而言，其應用過程中不僅可以在中央空調系統中得以應用，而且在供暖建筑領域依然能夠有效適用，由此可見，該技術措施可以有效實現暖通節能設計之目的。

（六）變頻技術

對于暖通空調系統而言，其運行負荷較之于最大運行負荷而言相對較低，若不能符合該條件，則會導致空調系統耗能增大。在當前暖通系統設計過程中，建議采用變頻技術手段來有效解決該問題，從而實現水泵以及冷水機組的智能化 以及自動化調節與管控，有效提升能源有效利用率，實現節能降耗之目的。在此過程中需要注意：在暖通空調系統設計時采用變頻技術，可將電力電子、微控與變頻技術有機結合在一起，從而實現對暖通系統的有效控制，符合節能降耗之目的。以中央空調系統為例，其循環泵的應用可以實現節流變頻管控之目的。循環泵節流變頻系統設計過程中，應當確保壓差檢測質量達標。具體而言，在供水管與回水管間加設壓差傳感設備，將壓差值轉換為 4至 20mA 信號，然后送入變頻器模擬量輸入端，經數據處理系統進行計算并與設定壓力值進行對比，給出 PID 輸出頻率，從而改變電動機轉速來并持續供回水管壓差，然后形成完整的封閉控制系統。隨著管道用水量的不斷加大，管道壓差就會隨之下降，自控環節會使得變頻器輸出頻率上升，此時電動機的轉速也隨之提高，管道壓差即回至設定值。由于始終保持循環泵處于變頻運行狀態，因此泵的使用比較均勻。冷凍機組中的冷卻水循環泵得以有效的控制，全部的泵均為軟啟動模式，省略了壓差旁通控制設備，長遠來看變頻調速的經濟效益更為可觀。

結語

綜上，暖通工程規模極大，各項設備、技術種類較多，能源的消耗量也是非常大的，基于生態環境保護的發展角度，綠色理念和節能技術在暖通工程設計中應用是必然趨勢。目前綠色理念和節能技術還未能完全廣泛應用，還需要加強市政建筑行業暖通設計綠色理念和節能技術的宣傳，以強化綠色節能理念和技術的應用。

參考文獻

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