綠色節(jié)能技術在暖通設計中運用

文／解宇辰 中海宏洋地產（合肥）有限公司 安徽合肥 230000

引言：

在城市化發(fā)展的進程中，內部環(huán)境問題逐漸加重，這讓保護生態(tài)環(huán)境、實行綠色節(jié)能技術，已經(jīng)成為當前的關鍵任務之一。目前，在城市建設的過程中，暖通系統(tǒng)是其中資源消耗數(shù)量較多的關鍵主體之一，為了完成可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標，便要將其與節(jié)能技術進行融合，之后通過深層次研究，來減少其中的資源消耗數(shù)量，促使建筑工作逐漸向綠色環(huán)保的角度不斷發(fā)展。

1、綠色節(jié)能技術應用原則

1.1 可行性

體現(xiàn)設計方案中可行性的關鍵標準，那便是人們在使用過程中的需要內容，但在該過程中施工人員要對環(huán)境保護條款、法律規(guī)定內容進行遵守。在面對一些特殊情況時，相應人員要根據(jù)科可行性標準、參數(shù)內容來方案進行確定。與此同時，在建筑圍護結構施工的過程中，暖通設備選擇、系統(tǒng)使用、自動控制等方面都要實行效果更強的節(jié)能技術，并在設備、系統(tǒng)區(qū)分中，要將其具備的功能作為關鍵依據(jù)。不僅如此，施工人員通過對熱回收機組的合理使用，能夠降低其中的熱損失數(shù)量。除此之外，將變頻調節(jié)的技術手段與冷塔風機、水泵工作進行結合后，還能在一定程度上保障系統(tǒng)運行的安全可靠性。

1.2 經(jīng)濟性

施工人員在暖通設計的過程中，同樣要注重其中的經(jīng)濟性。在真實作業(yè)的過程中，操作人員需要在一定的時間內，對提出的要求內容進行滿足，并在與成本金額、使用壽命、運行之處等方面結合后，開展曲面競技的比對工作，提升最終成果的合理、準確性。在進行經(jīng)濟性能分析與比較時的過程中，施工人員要對相似的對照標準內容進行建立，例如：設備使用的型號種類、設計的具體要求內容、能源使用價格等，從而保障結果的科學性。在一小部分的項目施工中，會存在攜帶供暖、空調等方面的要求，面對該情況時，施工人員要在季節(jié)需求的基礎上，對相關的參數(shù)進行確定，并為整體的經(jīng)濟性做出良好保障。

1.3 節(jié)能性

經(jīng)濟快速發(fā)展的時代下，建筑施工中能源消耗的數(shù)量呈不斷上升趨勢，這也在一定程度上促使環(huán)保技術飛速進步。施工人員通過將該技術與暖通系統(tǒng)結合在一起后，便可以減少消耗的比例數(shù)量，同時系統(tǒng)在運行中具備較高的復雜性，這讓其產生的環(huán)保效果非常明顯。不僅如此，在暖通系統(tǒng)設計與節(jié)能環(huán)保技術融合之后，不僅提升了工程中的“綠色”成效，還逐漸朝可持續(xù)發(fā)展的方向邁進。

2、綠色節(jié)能技術應用要點

2.1 優(yōu)化規(guī)劃方案

施工人員在暖通系統(tǒng)設計的過程中，不僅要對相應的風量進行多加考量，還要對居住環(huán)境中的舒適性加大重視，以此來創(chuàng)建出更加健康的氛圍，并降低其中的能源消耗總量。如果在建筑內部的空間相對較大時，施工人員可根據(jù)實際中的需求情況，來對風量具體情況進行調整，并對室內的二氧化碳含量進行合理控制。在該過程中，施工人員想要保障新風量、標準內容之間的一致性，便要在條件允許的情況下，在出風口位置單獨設立新風裝置，防止與回風的入口發(fā)生制約。如果在建筑內部空間相對較大的情況下，還可以對室內的空氣溫濕度進行集中管控。

2.2 變頻技術應用

隨著時代的不斷發(fā)展，變頻技術、綠色環(huán)保理念在很早以前便進行了良好的融合，并且還在多個企業(yè)內部進行普及與使用。同時，變頻技術適用范圍的增加，不僅對當前環(huán)境進行了良好的效果，也改善了使用中的具體效果。例如：在室內的人員數(shù)量產生變化時，整體環(huán)境便會依據(jù)總量的增加、減少，作出相應的改變；在太陽發(fā)生變化時，環(huán)境內部還會隨著陽光強弱的影響而產生改變。通過對變頻技術的綜合使用情況進行分析，其主要由以下幾方面組成：（1）可以對室內的溫度進行自動化控制、改變，以此保障環(huán)境的舒適程度，降低資源的使用總量；（2）各個設備在工作的過程中都是獨立狀態(tài)，互相之間并不具備相應的關聯(lián)，正是在該情況下，才能對人們不同的生活需要進行滿足（如圖1所示）。

圖1 變頻暖通空調技術原理圖

在上文中了解到，變頻技術是綠色環(huán)保理念的直接體現(xiàn)，其在使用的過程中不僅可以減少能源的消耗數(shù)量，還能達到環(huán)保的標準，并根據(jù)建筑的需要來對自身模式進行調整。并且變頻技術的使用原理，便是在相應設備的操作之下，來將直流電進行分解、轉變，并轉變成為多個不同的電流形式，其作為一種對電能控制的措施，在應用時并不需要電流對其進行支持。與此同時，暖通空調的運行狀態(tài)會根據(jù)室內情況的改變而發(fā)生變化，一般情況下其會在使用中節(jié)省32%的能源。例如：其中冷凍水泵在運行的過程中，主要是通過冷凍水的循環(huán)，讓其在制冷設備內進行不斷運轉；水泵內部的定額數(shù)值，通常都會將最高溫度作為標準，之后再留出12%的空間，以便讓其長時間處于最大水流的工作狀況。

中央空調在運行的過程中，負載通常都會低于設計的參數(shù)內容，正常情況下為5攝氏度，以此來防止水泵在運行時出現(xiàn)不重要的能源損耗，促使輸送過程中的能量能夠高于當前所需。將變頻技術與冷凍水泵運行系統(tǒng)融合之后，其中使用的能源會根據(jù)需要的數(shù)量進行調節(jié)，防止長時間處于高效運行狀態(tài)中（如圖2所示）。

圖2 暖通空調變頻技術應用原理

2.3 冷熱泵技術應用

在暖通系統(tǒng)設計的過程中，冷熱泵在其中得到了大面積使用。該技術最早出現(xiàn)的時候，主要是依賴地源熱泵來進行工作，并且其在系統(tǒng)內部的存在，與變頻技術具備相同的重要程度，主要負責的工作便是制冷、供暖兩方面。暖通系統(tǒng)中的地源熱泵設備在使用時，主要是為人們提供生活中所需要的熱水。從該設備的本質角度進行分析，其能夠將地下水的性質充分展現(xiàn)了出來，這不僅能促進地下關系、地下水聯(lián)系的建立，還可以順利完成熱量交換的工作，從而達到制冷、供暖的目標。與此同時，在使用冷熱泵技術進行制冷時，通常都會將建筑內部的熱量帶走，之后將其使用在其他的環(huán)節(jié)內部，然后在天氣溫度較低的時間段進行供暖、熱水存儲。

想要達到以上的效果，便需要冷熱泵的系統(tǒng)內部供水、回水溫度保持在較為相近情況下，如果其中的負荷情況發(fā)生了變化，施工人員便要通過改變供水的總量來對其進行調整、優(yōu)化。在以上的階段中，系統(tǒng)輸送的能源消耗數(shù)量、系統(tǒng)負荷數(shù)值呈現(xiàn)出正比；如果系統(tǒng)中的負荷數(shù)值減少，便會讓水泵容量、電能消耗都大幅降低。不僅如此，在冷熱泵運行的過程中，想要得出其中最大輸水量數(shù)值，便先要得出其中的冷負荷，為此在循環(huán)泵的內部早期投資數(shù)量相對較低。

2.4 可再生能源應用

在暖通空調使用可再生能源時，雖然其具備高清潔度、可再生的優(yōu)勢，但是在真實應用時，會具備一定的高難度，并且在當前的發(fā)展中，對可再生能源的使用率較低，其作為綠色節(jié)能技術中的關鍵組成因素，伴隨科技實力的不斷突生，日后工作中會不斷增加其的使用次數(shù)、頻率。例如：在英國倫敦的西門子“水晶大廈”，其與普通的辦公樓相比較來講，在暖通方面使用的電能節(jié)省了50%，降低了60%左右的碳排放數(shù)量，并且其中的供冷、制熱都是通過可再生的太陽能、風能來實現(xiàn)，在該設計下促使不可再生能源使用總量大幅降低。

2.4.1 太陽能

在太陽能使用的過程中，其不僅能在暖通系統(tǒng)中完成供暖、制冷的效果，在該系統(tǒng)設計的過程中，通過主動對其進行引入，還降低氟利昂的使用數(shù)量，減少對臭氧層的危害，降低能源的使用數(shù)量。想要對太陽能源進行科學合理的使用，便需要相應系統(tǒng)的支撐與幫助，能夠與該能源進行良好結合的設備主要有：熱交換器、水箱、集熱循環(huán)器等，通過對設備、技術科學的使用，來讓太陽能改變成為其需要的熱能。

2.4.2 風能資源

在對風能使用時，施工人員可通過自然風的引用，來對建筑內部的空氣流動、溫度等方面進行良好調節(jié)，其作為涉及面積相對大的能源之一，將其與暖通空調系統(tǒng)結合之后，便可以根據(jù)此來對系統(tǒng)運轉進行支持。但是在風能使用的過程中，產生的要求較為嚴格，決定其強弱的關鍵因素便是風力速度、強度兩方面，只有在二者不斷提升時，才能讓能源數(shù)量因此增多。正常情況下，風能使用環(huán)境較為嚴格，多數(shù)在沿海、山區(qū)、草原等城市中使用，這些地域中不僅地形較為豐富，還能通過將其與暖通空調系統(tǒng)結合，在一定范圍內減少不可再生資源的使用數(shù)量。例如：國外的The Houl中，使用了空氣熱源泵、風力渦輪機，以及風力發(fā)電技術（如圖3所示）。

圖3 The Houl外觀圖

2.5 地源熱泵技術應用

地熱能源多產自于地下，施工人員通過使用相應設備來對該能源進行采集，這對暖通系統(tǒng)設計來講，具備非常關鍵的意義。地熱能源在內部使用的過程中，不僅可以降低內部的能源消耗總量，還能維持系統(tǒng)設備的正常運行。例如：在溫馨小區(qū)內部，為了對建設節(jié)約型社會的號召，其便對可再生能源進行了使用，并通過地源熱泵來實現(xiàn)了清潔供暖。經(jīng)過相關專業(yè)人士的計算，在對其計算后發(fā)現(xiàn)運行費用與往年相比下降了40%，并且其在使用的過程中，還不會受到環(huán)境的影響。

地熱能源的產生，是因為地下內部熔巖將進行熱量散發(fā)，通過使用相應集成設備對其進行采收之后使用在暖通空調系統(tǒng)中，其可以實現(xiàn)夏季制冷、冬季供熱的效果。地熱能源與其他種類相比較來講，具備極高的穩(wěn)定性，不僅不會對環(huán)境產生破壞，在使用上還較為簡單。不僅如此，地熱作為可再生能源種類之一，在使用時需要的成本數(shù)量較低，甚至還不會因此產生大量的消耗（如圖4所示）。

圖4 地源熱泵供暖流程

暖通系統(tǒng)中使用地熱能源時，較為常見的方式為安裝熱泵，其作為關鍵組成部分之一，可以分成為地下水、地表水、埋管三種不同的形式，在現(xiàn)實中對其使用時，需要根據(jù)本地環(huán)境來選擇適合的種類。地源熱泵正常情況下是由熱泵機、循環(huán)水泵、換熱管、分集水器等一系列部件構成，可以實現(xiàn)對地熱資源的良好采集、存儲，以此為暖通提供高穩(wěn)定、高效率的能源輸送。將地源熱泵使用在暖通系統(tǒng)中后，根據(jù)其中的能源的存儲情況，讓系統(tǒng)運行中使用資源總量降大幅低，這讓其成為當前節(jié)能環(huán)保技術中的關鍵形式之一。

2.6 室內溫度監(jiān)控技術

在建筑內部安裝溫度監(jiān)控系統(tǒng)后，其便可以根據(jù)該技術的使用，來對設備的當前情況進行嚴格監(jiān)測，之后再與智能化、自動化技術相結合，完成與暖通空調系統(tǒng)的融合。與此同時，暖通空調不僅可以根據(jù)當前室內溫度、空氣質量的情況來對運行功率進行調整，還能長時間處于最適宜的工作狀態(tài)，開展可續(xù)、合理的制冷、供暖，以減少過程中產生的能源消耗達到。因此，讓該技術成為了綠色技能措施中的關鍵內容之一。

3、綠色節(jié)能技術的應用創(chuàng)新

3.1 提升方案設計科學性

想要實現(xiàn)對暖通技術的優(yōu)化，便要在建筑設計的過程中對其進行規(guī)劃，并且二者之間還擁有一定的整體性、系統(tǒng)性特點。設計人員在工作開展的初期，要對綠色理念的內容進行合理使用，之后與建筑使用要求、空間布局情況、成本使用預算等方面進行結合，來對內部的通風情況、溫濕度、光照一系列的條件開展預設。例如：在設計環(huán)節(jié)中，通過對內部新風量的調整，來將空調機組安設在管機附近，減少回風對整體產生的干擾。在建筑的整體高度大于10m時，需要在相應的內部安設分層的空調系統(tǒng)，以此來讓使用的冷量節(jié)省50%。如果建筑內部空間較大、人員分布過于零散時，可以選擇使用全空氣的空調系統(tǒng)，由于其在能源消耗、功能調節(jié)上優(yōu)勢較為突出，以及后期運維工作開展更加方便快捷，這讓其被廣泛使用。

3.2 合理應用環(huán)境檢測平臺

環(huán)境監(jiān)測平臺是在綠色發(fā)展理念基礎上，對暖通空調功能、形式的進行合理設置。施工人員在安裝時，要在確定設計方案內容標準的基礎上，來對環(huán)境檢測平臺進行合理使用。總結來講，在使用環(huán)境檢測技術時，其中主要原理是在輻射制冷技術的前提下，對室內空間中空氣的溫濕度進行科學檢測，以此來方便對建筑內部情況的調節(jié)。在現(xiàn)實生活中，環(huán)境監(jiān)測技術的使用，不僅可以提升人民生活中的舒適程度，還能最大程度地避免能源消耗。

3.3 注重可再生能源的開發(fā)

在當前社會中，由于建筑施工成本支出、能源采集存儲、技術使用等多方面條件的限制，促使國內大多數(shù)建筑工程中能源多為不可再生的種類，這讓當前存在的資源危機情況愈加嚴峻。為避免該情況逐漸嚴重化，便要在暖通系統(tǒng)設計的中，將可再生能源作為消耗基礎，依據(jù)此來改變其當前消耗模式，從而達到節(jié)能、環(huán)保、綠色的效果。在目前的可再生能源種類中，太陽能與風能的使用次數(shù)、頻率相對較高，即便是在環(huán)保的角度進行分析，二者的優(yōu)勢依然是不容忽視。為此，施工人員要在暖通設計挑選的基礎上，對可再生的清潔能源進行多加考慮、使用，這不僅能避免不可再生能源對環(huán)境的破壞，還能通過多種能源的使用、支持，來達到建筑產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標。

結語：

暖通作為當前建筑中的關鍵部分之一，將其與節(jié)能環(huán)保技術結合在一起后，所產生的效果不容忽視。通過對綠色節(jié)能技術應用原則、應用要點、應用創(chuàng)新三方面進行細致分析后，了解到在暖通設計的過程中與綠色節(jié)能技術結合后，不僅可以降低能源消耗的總量，還可以提高社會環(huán)境、經(jīng)濟方面的效益，為國家的長久發(fā)展打下了良好基礎。