淺談綠色理念和節(jié)能技術在暖通設計中的應用獲獎科研報告

淺談綠色理念和節(jié)能技術在暖通設計中的應用獲獎科研報告摘

要：在技術和經濟環(huán)境支撐下，暖通技術得到了較好的發(fā)展，能源損耗得到進一步降低，環(huán)境污染得到較好控制。同時，由于社會和用戶需求，誕生了更多綠色理念和節(jié)能技術，使暖通技術得到了更深的進步，事實上，目前在暖通設計過程中，綠色理念和節(jié)能技術層面還未得到較好的應用，仍然存在一定缺陷?；诖?，筆者根據自身工作經驗，查閱相關文獻資料分析了綠色理念和節(jié)能技術在暖通設計中的應用，以供參考。

關鍵詞：綠色理念;節(jié)能技術;暖通設計

引言

隨著社會經濟的發(fā)展，我國建筑工程項目的建設規(guī)模在不斷擴大，為了實現(xiàn)綠色經濟和可持續(xù)發(fā)展，建筑工程項目呈現(xiàn)出節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展趨勢。暖通空調是建筑工程項目建設的關鍵部分，也是建筑的重要耗能部分，暖通空調工程節(jié)能技術的應用具有重要的意義與作用，可以為綠色建筑工程的建設提供技術支持。在新時期的發(fā)展中，建筑企業(yè)需要將暖通空調節(jié)能技術作為重點，實現(xiàn)暖通空調工程建設節(jié)能降耗的預期目標。

1暖通空調節(jié)能設計的必要性

暖通空調憑借著突出的環(huán)境調節(jié)能力在建筑工程中應用較多，綠色可持續(xù)發(fā)展理念下，人們要求實現(xiàn)暖通空調的節(jié)能化設計。其必要性體現(xiàn)在以下層面：第一，傳統(tǒng)空調利用形式中，暖通空調的能耗較為嚴重，有研究顯示，建筑行業(yè)能耗占到社會總能耗的2/3，而暖通空調的能耗占到建筑能耗的2/3，這使得建筑投入使用后能耗嚴重，不利于建筑經濟效益的實現(xiàn)。第二，創(chuàng)造一個舒適高雅的室內環(huán)境是暖通空調系統(tǒng)設計的核心主旨，在實際設計中，暖通空調設計需要考慮流體力學、力學、熱力學等理念，整體設計過程較為復雜，在以往設計中，設計人員過度關注空調的美觀性，這使得部分空調功能應用難以達到預期效果。節(jié)能化是人們對暖通空調設計的內在要求，合理進行空調節(jié)能設計，能實現(xiàn)其應用功能的優(yōu)化。第三，步入新時期以來，我國倡導綠色、可持續(xù)發(fā)展理念，能源節(jié)約與循環(huán)利用是踐行綠色可持續(xù)發(fā)展理念的重要內容，可見，實現(xiàn)建筑暖通空調節(jié)能設計是綠色可持續(xù)發(fā)展的內在需要。

2綠色理念和節(jié)能技術在暖通設計中的應用

2.1溫濕度獨立控制技術

空調系統(tǒng)總負荷組成體系中，顯熱負荷（排熱）為重要部分，占比70%～80%，剩余部分則為潛熱負荷（排濕）。根據熱濕耦合處理方式的基本特征可知，冷源溫度易受室內空氣露點溫度的影響，通?？刂圃?～7℃。僅從排除余熱的角度來看，此時冷源溫度在15～18℃時便可達到要求。由于顯熱負荷占比較大，原本通過高溫冷源排走熱量的方式缺乏可行性，此時需要得到5～7℃的低溫冷源的支持，隨之產生的問題則是能源浪費量增加，嚴重抑制制冷設備的工作效率。溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)中，其配置的是具有相互獨立運行特征的溫度與濕度空調系統(tǒng)，各自具有獨立控制功能，前者調節(jié)室內溫度，后者調節(jié)室內濕度。溫度控制系統(tǒng)包括高溫冷源、余熱消除末端裝置，推薦采用水或制冷劑作為輸送媒介，盡量不用空氣作為輸送媒介以降低輸配系統(tǒng)運行能耗。除濕工作均通過獨立的濕度控制系統(tǒng)而完成，但對于顯熱系統(tǒng)而言，其對應的冷水供水溫度將提升至157～187℃，此時能夠給天然冷源的使用創(chuàng)設良好的條件，盡管采取的是機械制冷的方式，但制冷劑依然可以高效運行，其性能系數具有大幅提升。余熱消除末端裝置的可選形式較多，包含輻射板、干式風機盤管等，相比室內空氣的露點溫度，供水的溫度明顯更高，基于此特點，有效避免結霜現(xiàn)象。溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)將室內排熱排濕過程中的排熱和排濕過程分開處理，可解決以往熱濕聯(lián)合處理過程中損失量過大的問題。此外，獨立的控制調節(jié)系統(tǒng)具有更強的靈活性，可高效處理溫度和濕度，與室內濕熱比相適應，從而避免室內濕度過高（或過低）的情況。

2.2冷熱源系統(tǒng)的控制

在暖通系統(tǒng)中，冷熱源是能耗的主要部分之一，對其進行自動控制，不僅可以實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，避免不必要的能源消耗，而且可以對冷熱源系統(tǒng)進行保護，避免過度運行造成設備損壞。從建筑管理角度來看，自動控制能夠減少暖通設備存在的安全隱患，從而提升建筑設備的安全性。對于壓縮式制冷設備，制冷過程需要消耗大量的氟利昂等，為了降低對制冷劑和電能的耗用，自動控制系統(tǒng)能夠對啟動或者暫?？照{進行智能控制，全面地記錄、監(jiān)控其運行參數。比如對冷凍水的動態(tài)監(jiān)控，當溫度過低或者相關部件運行過載時，在報警的同時還可以自行關閉、降低運行等級或者暫停運行等操作。

2.3變頻調速節(jié)能技術

在建筑工程暖通空調節(jié)能設計過程中，技術人員需要充分利用變頻調速節(jié)能技術，根據實際需求調節(jié)暖通空調的實際運行情況，提高暖通空調的整體效能，減少暖通空調能源的消耗量。在建筑工程項目中，暖通空調系統(tǒng)中的風機、電機、水泵等機械設備消耗的能源占建筑工程項目總耗能的20%，而變頻調速技術通過改變電動機工作電源頻率，可以改變電機轉速，如在壓力偏高時，可降低電機的運行速度，使其在恒壓的同時節(jié)約電能，有效減少能源的消耗。因此，技術人員需要引進變頻調速技術，根據空調運行的實際需求，合理控制設備的運行頻率，減少不必要的能源消耗。

2.4注重通風系統(tǒng)設計

建筑類型不同，其實際的通風需要也存在一定差異性，基于此，在進行空調通風設計時，應系統(tǒng)考慮用戶的實際設計需要。譬如，當用戶對于暖通系統(tǒng)設計要求較低時，在滿足室內溫濕度條件的基礎上，采用單風管灌風模式完成通風系統(tǒng)設計即可，而當住戶對于室內暖通系統(tǒng)具有較高要求時，應按照全空氣空調模式完成設計。就目前而言，在空調通風設計中，應加大變風量形式的有效設計和應用，可實現(xiàn)空調系統(tǒng)總風量精準調節(jié)和控制。需注意的是，在空調通風設計中，還應注重自然通風的有效設計，實現(xiàn)自然通風與空調通風的協(xié)調。在一定程度上，合理化的進行自然通風設計，能在減少電氣設備使用的基礎上，以不消耗任何資源的方式實現(xiàn)室內環(huán)境調節(jié)。從實際應用效果來看，自然通風不需要消耗能量，節(jié)能效益突出，同時，自然通氣更加健康，其能確保住戶的身心健康。為進一步保證空調系統(tǒng)設計質量，提升室內通風效果，還應加大混合通風系統(tǒng)的有效設計和應用。

2.5結合自然光和人工照明

在目前社會背景下，人們擁有更高品質的生活追求，其日常生活中會使用很多具有一定污染性的家居電器，這些家電或多或少會污染居住環(huán)境。而綠色節(jié)能理念要求相關設計人員在進行相關項目設計時，需在優(yōu)化人們使用體驗的基礎上，盡量使用自然資源。而照明系統(tǒng)則是和某些自然資源擁有較高的契合度。因此，相關人員在進行該方面設計時，可充分利用自然光，并其將以合理方式融入人工照明，以達到綠色環(huán)保設計目的。例如，在進行室內設計時，可強化該空間的采光能力，以增強其照明效果，同時對于室內應具備的燈源，可使用一些具有一定柔和性的節(jié)能設備，在自然光和照明設備兩者催化下，能讓室內擁有較好的照明效果。此外，有些室內擁有較強的自然光源，造成光污染，此時可將具備反光屬性