摘 要:隨著國民經(jīng)濟(jì)的的不斷發(fā)展,人們對居住環(huán)境的要求也不斷提高。暖通工程作為建筑的重要組成部分,是保證室內(nèi)舒適度的關(guān)鍵設(shè)施,但同時也是建筑耗能中的主要組成部分。而科學(xué)合理的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用是保證建筑舒適度和降低能耗的重要保證。文章介紹了建筑暖通工程的一些節(jié)能設(shè)計技術(shù),對以后類似的工程施工具有一定的指導(dǎo)價值。
關(guān)鍵詞:暖通工程;節(jié)能技術(shù);分析
1 概述
隨著“節(jié)能環(huán)保”“可持續(xù)發(fā)展”等觀念日益深入人心,依靠燃煤提供的熱力已越來越受到限制。而作為高耗能的建筑業(yè)首當(dāng)其沖,這就要求建筑在不降低人們生活質(zhì)量的前提下,在節(jié)能領(lǐng)域中有一些作為。和發(fā)達(dá)國家相比,我國單位建筑耗能約為歐美等國的三倍。所以,加強(qiáng)建筑暖通工程中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,對以后我國建筑行業(yè)的順利發(fā)展意義重大。
2 暖通工程中的節(jié)能技術(shù)分析
從目前來看,應(yīng)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)主要包括以下幾種:蓄能空調(diào)技術(shù)、變頻技術(shù)、可調(diào)風(fēng)量和流量技術(shù)、熱泵技術(shù)、低溫送風(fēng)技術(shù)等。同時,加強(qiáng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱性能也是降低建筑能耗的重要途徑。下面幾類常見技術(shù)進(jìn)行介紹分析。
2.1 蓄能空調(diào)技術(shù)分析
蓄能空調(diào)技術(shù)是目前建筑設(shè)計中應(yīng)用較為廣泛的節(jié)能技術(shù),該技術(shù)包括蓄冷和蓄熱兩個方面。在蓄冷技術(shù)中,主要是水蓄冷和冰蓄冷兩種手段,其原理相同,都是在介質(zhì)中通過顯熱或潛熱的形式來達(dá)到儲存冷能的目的。冰蓄冷所需的介質(zhì)體積比水蓄冷要小,且溫度恒定,波動較小,但運行成本較高。蓄能空調(diào)技術(shù)的主要設(shè)備組成有蓄能裝置、控制系統(tǒng)、主機(jī)、換熱器等。蓄熱技術(shù)則主要依賴于電鍋爐系統(tǒng),考慮到成本、環(huán)保等因素,蓄熱的介質(zhì)一般選用自來水[1]。
2.2 熱泵技術(shù)分析
熱泵技術(shù)是近年來備受矚目的新能源,其本質(zhì)原理是從自然界中(包括空氣、土壤、水等)獲得低品位熱能,之后經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)換為能被人們利用的高品位熱能。目前,熱泵技術(shù)的主要種類有地源熱泵、水源熱泵和空氣熱泵,其運行原理是一樣的。下面介紹一下地源熱泵技術(shù)的工作過程[2]。
地源熱泵系統(tǒng)通常埋設(shè)在地下15-20m區(qū)域,這個區(qū)域溫度常年保持在20℃左右。在夏季,系統(tǒng)按冷工況運行,地下埋管將溫度較低的水(或其他介質(zhì))輸送到冷凝器中,之后經(jīng)過冷卻處理,然后通過蒸發(fā)器,將蒸發(fā)器內(nèi)的熱量吸走,蒸發(fā)器中空氣溫度降低,由通風(fēng)裝置將涼空氣送入室內(nèi)。而冬季取暖原理和制冷原理一樣,在此不作介紹。熱泵技術(shù)的優(yōu)點主要有以下幾個:(1)系統(tǒng)運行穩(wěn)定。整個熱泵系統(tǒng)運行受外界環(huán)境影響很小,只要保養(yǎng)到位,使用壽命達(dá)到20年沒什么問題;(2)溫度舒適。對大型商城或大廳來說,溫度布局更合理,室內(nèi)外溫差較小,舒適度較高;(3)節(jié)能環(huán)保。相比于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng),熱泵技術(shù)耗能可減少40%-60%,此外該系統(tǒng)沒有設(shè)置室外機(jī)器,避免產(chǎn)生熱島效應(yīng),達(dá)到了“零排放零污染”的目標(biāo)。
2.3 可變流量技術(shù)分析
在日常住宅建筑中,變頻空調(diào)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,其本質(zhì)是在普通空調(diào)上安裝了變頻專用壓縮機(jī)。變頻壓縮機(jī)可根據(jù)房間溫度自動調(diào)節(jié)供冷(供熱)量,避免了空調(diào)機(jī)頻繁啟動帶來的耗能,同時保證了室內(nèi)溫度維持在一定范圍內(nèi)。
現(xiàn)代的大型建筑,一般采用全水或水-空氣空調(diào)系統(tǒng)方式,為房間提供適宜溫度的任務(wù)就由介質(zhì)來承擔(dān)。但這也導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)異常復(fù)雜,管路及相關(guān)設(shè)備投資也很大,運行費用也很大。據(jù)統(tǒng)計,空調(diào)系統(tǒng)在冬季供暖耗能所占據(jù)全部總耗能的25%,而在夏季供冷中耗能量占總耗能的15%。當(dāng)應(yīng)用可變流量技術(shù)后,節(jié)能效果很明顯??勺兞髁勘举|(zhì)是通過對介質(zhì)進(jìn)行一級泵和二級泵變流量系統(tǒng)控制,當(dāng)對能量需求較低時,可采用低級流量提供能量,這就有效避免了能量浪費的現(xiàn)象發(fā)生[3]。
2.4 低溫送風(fēng)技術(shù)分析
低溫送風(fēng)系統(tǒng)和普通空調(diào)系統(tǒng)比的突出特點是送風(fēng)溫度低、溫差大,大大減小了輸送管道和相關(guān)設(shè)備的體積和耗能,兩者溫度對比見下表1.根據(jù)實踐可知:將冰窖水和低溫送風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合可顯著提高制冷效果,節(jié)約總耗能。
表1 空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)溫度對比
低溫送風(fēng)系統(tǒng)的本質(zhì)是將空氣送入處理機(jī)中后,得到溫度較低的空氣,之后送入到室內(nèi)。低溫送風(fēng)系統(tǒng)的輸風(fēng)溫度較普通空調(diào)系統(tǒng)可降低5-6℃,這樣可大大提高系統(tǒng)效率,以此優(yōu)勢減少了設(shè)備所需尺寸和電能消耗,降低了工程的投資成本。低溫送風(fēng)系統(tǒng)可在較短的時間內(nèi)使室內(nèi)溫度降低,再配合測定室內(nèi)溫度的傳感器控制系統(tǒng)運行情況,將系統(tǒng)的節(jié)能性和實用性完全發(fā)揮出來[4]。
2.5 自然能源的有效利用
在暖通工程設(shè)計的同時,應(yīng)充分將清潔能源的利用考慮進(jìn)去,例如太陽能和自然通風(fēng)。目前,太陽能系統(tǒng)在局部供暖(供水)上已經(jīng)發(fā)揮了廣泛作用。而對自然通風(fēng)的利用主要在于對室內(nèi)的設(shè)計中,例如門窗的留設(shè)位置、尺寸,室內(nèi)擺設(shè)和裝飾等。這些設(shè)計工作需要技術(shù)人員充分結(jié)合現(xiàn)場情況,作出“因地制宜”的決定。
3 結(jié)束語
目前,關(guān)于建筑暖通工程的節(jié)能設(shè)計已經(jīng)引起廣泛關(guān)注,這也是社會發(fā)展的必然趨勢。和歐美等發(fā)達(dá)國家相比,我國建筑在耗能量方面還有不小的差距,這和我國的相關(guān)法律法規(guī)、材料技術(shù)和設(shè)計水平有很大關(guān)系。作為建筑行業(yè)的技術(shù)人員,我們應(yīng)當(dāng)努力借鑒別人先進(jìn)的設(shè)計和技術(shù),為我國建筑行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。
參考文獻(xiàn)
[1]吳清霞.對我國建筑節(jié)能設(shè)計對策分析[J].黑龍江科技信息,2009,28(32):65-70.
[2]張莉,李堯,朱玉明.暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)分析[J].山西建筑,2010,36(9):29-32.
[3]李志強(qiáng).建筑節(jié)能及其在建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].科技信息,2011,52(7):16-19.
[4]黃成峰.探析建筑設(shè)計中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材,2014,20(15):25-26.
作者簡介:呂小平(1989,9-),男,湖北洪湖人,畢業(yè)于解放軍理工大學(xué),本科,助理工程師,研究方向:建筑暖通設(shè)計。