高鵬鴻
(山西凱的建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃有限公司,山西太原 030000)
隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深化落實(shí),節(jié)能環(huán)保專項(xiàng)研究的深入,將綠色節(jié)能技術(shù)拓展應(yīng)用到建筑暖通工程設(shè)計(jì)中成為大勢(shì)所趨。本文就將論述綠色節(jié)能技術(shù)的基本概念,概括綠色節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用形式與要點(diǎn)。
綠色節(jié)能技術(shù),是指在節(jié)能環(huán)保理念的引導(dǎo)下,通過對(duì)各類技術(shù)的有機(jī)整合,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資源配置,以及資源可持續(xù)利用的目標(biāo)。可以說,綠色節(jié)能技術(shù)是國家貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然成果,是推動(dòng)生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心動(dòng)力。隨著能源的緊缺情況日益嚴(yán)重,越來越多的人開始重視綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。建筑行業(yè)的能源消耗占全行業(yè)能耗比重較大,在建筑暖通工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)手段,可以有效增強(qiáng)建筑節(jié)能效果,有助于促進(jìn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
在建筑工程暖通設(shè)計(jì)階段,應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)的形式主要有四種,分別為:熱能回收技術(shù)、余熱循環(huán)技術(shù)、太陽能技術(shù)及變頻技術(shù)等,每種應(yīng)用形式具有其自身的優(yōu)勢(shì)與適應(yīng)情況,其具體內(nèi)容如下:
現(xiàn)階段,國內(nèi)暖通工程設(shè)計(jì)采用的熱能回收技術(shù)主要包括冷凝熱和排風(fēng)余熱兩種。其中,冷凝熱回收技術(shù)是指當(dāng)暖通系統(tǒng)無法滿足水源持續(xù)加熱需求時(shí),以冷凝器作為水源熱泵對(duì)水源進(jìn)行輔助加熱,維持熱水供應(yīng)的持續(xù)性、穩(wěn)定性和充足性。將冷凝熱回收技術(shù)拓展應(yīng)用到暖通工程中,可以有效減少有害氣體排放量,減輕空氣污染,增強(qiáng)節(jié)能環(huán)保效果。
而排風(fēng)余熱回收技術(shù)是指利用排風(fēng)系統(tǒng)與送風(fēng)系統(tǒng)組成新風(fēng)系統(tǒng),增大室內(nèi)空氣的流通速率,降低有毒氣體密度,改善空氣品質(zhì)。同時(shí),新風(fēng)系統(tǒng)通過交換器與換熱器對(duì)新風(fēng)予以預(yù)熱和制冷,既可以降低新風(fēng)的負(fù)載,又可以控制排風(fēng)熱量損失,增大熱量利用率。
余熱循環(huán)技術(shù)是我國建筑暖通工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為普遍的一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)。將余熱循環(huán)技術(shù)拓展應(yīng)用到建筑暖通工程中,既可以有效降低能源損耗,又可以減輕空氣污染。
余熱循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用原理是利用循環(huán)系統(tǒng)將剩余熱量,從某一個(gè)部分傳遞到另一個(gè)部分。由于動(dòng)力系統(tǒng)和熱傳輸系統(tǒng)是獨(dú)立運(yùn)行的,既可以避免熱量在不同介質(zhì)環(huán)境中傳遞造成的流失,又可以防止液體因熱傳遞污染的放射性造成不必要的負(fù)面影響。對(duì)循環(huán)回路產(chǎn)生的剩余熱量予以回收和利用,可以有效減輕熱能資源損失,促進(jìn)供暖系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
在現(xiàn)代科技日益完善的大環(huán)境背景下,太陽能技術(shù)被拓展應(yīng)用到各行業(yè)領(lǐng)域,尤其是在建筑暖通工程中的應(yīng)用,取得良好的成效。如今,太陽能技術(shù)在建筑暖通工程中的應(yīng)用已經(jīng)越來越普遍。將太陽能技術(shù)應(yīng)用到建筑暖通工程中,既可以降低電能損耗,又可以減輕能源污染。太陽能技術(shù)在建筑暖通工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用途徑是各種各樣的,如太陽能發(fā)電儲(chǔ)能板、太陽能熱水器、太陽能照明燈具等。隨著太陽能技術(shù)開發(fā)的深入,其在建筑暖通工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用水平也隨之提高。
總而言之,在建筑暖通工程設(shè)計(jì)過程中,合理應(yīng)用太陽能技術(shù)(見圖1),充分發(fā)揮太陽能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),能推動(dòng)整個(gè)行業(yè)逐步向節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展,滿足可持續(xù)發(fā)展理念的基本要求。
在建筑暖通工程設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用變頻技術(shù),可以進(jìn)一步加強(qiáng)暖通工程的節(jié)能環(huán)保效果。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)變頻技術(shù)展開必要的調(diào)整,控制能源損耗,減輕環(huán)境污染。
在變頻技術(shù)(見圖2)應(yīng)用到暖通工程中時(shí),當(dāng)建筑內(nèi)外部空間環(huán)境發(fā)生劇烈變化時(shí),會(huì)使空調(diào)的負(fù)荷需求也發(fā)生相應(yīng)的改變。此時(shí),必須利用水泵與調(diào)風(fēng)機(jī)等設(shè)備對(duì)輸出能量予以控制,增強(qiáng)整個(gè)工程系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保效果。

圖1 太陽能熱水系統(tǒng)

圖2 變頻多聯(lián)機(jī)
如今,綠色節(jié)能技術(shù)在建筑暖通工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)包括如下幾方面:制定合理的設(shè)計(jì)方案;提高水力平衡水平;合理應(yīng)用環(huán)境監(jiān)測技術(shù);開發(fā)和利用可再生清潔型能源。
在建筑暖通工程設(shè)計(jì)時(shí),除要注重風(fēng)量以外,還應(yīng)高度重視舒適度體驗(yàn)效果和節(jié)能環(huán)保效果。若建筑室內(nèi)空間的人員密度較大、流動(dòng)性較強(qiáng),可以將新風(fēng)需求控制技術(shù)拓展應(yīng)用到暖通工程中,有效控制室內(nèi)空間的二氧化碳濃度及新風(fēng)熱量。
在以往的暖通工程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員往往會(huì)將新風(fēng)直接接入風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組中的回風(fēng)吸入口部位,而這種設(shè)計(jì)會(huì)在很大程度上削減新風(fēng)量。對(duì)此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)單獨(dú)設(shè)置新風(fēng)加入口或者將新風(fēng)接入口設(shè)置在出風(fēng)口旁邊。如果室內(nèi)空間較大,可以對(duì)新風(fēng)的溫度與濕度實(shí)行集中控制。對(duì)于室內(nèi)高度超過10m,且體積超過104m3的建筑工程項(xiàng)目來說,既可以在各樓層分別裝置空調(diào)系統(tǒng),又可以采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)。在夏季持續(xù)高溫天氣狀況下,采用分層空調(diào)技術(shù),這可以節(jié)省約30%的冷量,進(jìn)一步減輕能源損耗。
總體來說,全空氣空調(diào)系統(tǒng)具有新風(fēng)與回風(fēng)比例協(xié)調(diào)、后期維修管理難度小、噪聲分貝低等優(yōu)勢(shì)特征,適用于大體量的建筑工程項(xiàng)目。
對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的有效調(diào)節(jié),既可以降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗,減輕環(huán)境污染,又可以改善室內(nèi)環(huán)境品質(zhì),增強(qiáng)舒適度體驗(yàn)效果。在建筑暖通工程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員要第一時(shí)間深入施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察測量,根據(jù)實(shí)際情況,采用合理的設(shè)計(jì)方法,提高環(huán)路水力平衡度。如果受到現(xiàn)場環(huán)境條件限制無法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),需考慮設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥或動(dòng)態(tài)水力平衡閥。這種水力平衡閥具有較強(qiáng)的權(quán)度和阻力,可以有效解決暖通工程水量變化過大的問題。此外,在布置熱力入口時(shí),為保障暖通工程系統(tǒng)的水力平衡,設(shè)計(jì)人員往往會(huì)選用靜態(tài)水力平衡閥。
在暖通工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,合理應(yīng)用環(huán)境監(jiān)測技術(shù),可以增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保效果。采用環(huán)境監(jiān)測技術(shù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測室內(nèi)空間的氧氣含量、空氣濕度與溫度等,將監(jiān)測結(jié)果作為衡量暖通工程系統(tǒng)應(yīng)用成效的關(guān)鍵指標(biāo)。在建筑室內(nèi)空間中安置環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),可以獲取實(shí)時(shí)性、精確性的室內(nèi)環(huán)境參數(shù),再通過對(duì)溫度調(diào)節(jié)器與除濕裝置的自動(dòng)化調(diào)節(jié),改善室內(nèi)環(huán)境品質(zhì),控制能源損耗,減輕環(huán)境污染。
在建筑暖通工程設(shè)計(jì)時(shí),單純采用一種節(jié)能措施,無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。為此,設(shè)計(jì)人員要積極開發(fā)和利用可再生清潔型能源,代替不可再生能源。太陽能是極具代表性的可再生清潔型能源。太陽能取用方便、安全可靠、清潔無污染。在建筑暖通工程中應(yīng)合理利用太陽能技術(shù),將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能和電能,從而滿足人們的基本需求。在實(shí)際應(yīng)用過程中,可以應(yīng)用加熱設(shè)備與溫控設(shè)備,優(yōu)化暖通系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),增強(qiáng)暖通系統(tǒng)的應(yīng)用成效,以改善室內(nèi)環(huán)境。
太陽能技術(shù)的合理應(yīng)用,既可以控制熱能與電能損耗,又可以減少因煤炭燃燒排放的溫室氣體,保護(hù)大氣層。總而言之,在建筑暖通工程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員必須合理應(yīng)用各類節(jié)能環(huán)保技術(shù)及可再生清潔型能源,以緩解能源供應(yīng)壓力,減輕生態(tài)環(huán)境污染。
綜上所述,將綠色節(jié)能技術(shù)拓展應(yīng)用到建筑暖通工程系統(tǒng)中,可以進(jìn)一步增強(qiáng)建筑的整體性。在建筑暖通工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員要深化綠色節(jié)能理念在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用,借鑒國外的先進(jìn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),合理應(yīng)用各類節(jié)能技術(shù),科學(xué)利用節(jié)能可再生資源,以此推動(dòng)整個(gè)建筑行業(yè)的良性發(fā)展。