關于暖通技術在民用綠色建筑領域中的應用問題分析

陳國燕

（甘肅澳華建筑規劃設計有限責任公司， 甘肅 武威 733000）

0 引言

從理論層面分析，暖通技術可有效平衡建筑物內部環境中的溫度和濕度，而強化暖通控制系統的應用還有助于提高民用綠色建筑的通風、采暖、照明效果。實際上暖通技術主要包括采暖和通風兩部分，其作為綠色建筑工程的輔助性結構，在整個建筑工程的使用中發揮了至關重要的作用。與此同時，近年來暖通空調能耗的占據比例逐年增長，而影響暖通空調能耗的因素主要與圍護結構、室內設計標準、室內施工人員、室外氣候條件以及設備照明有關。

1 暖通空調在民用綠色建筑領域中的具體應用

近年來，暖通技術在民用綠色建筑領域中的應用愈發廣泛，其本質上是用于維持建筑物內部環境的溫度和濕度的控制技術，可有效加強民用綠色建筑領域的采暖和通風效果。實際上暖通空調的功能主要包括采暖、通風以及空氣調節三部分。在綠色建筑領域的應用中，暖通空調可在有益條件下使日光、熱、空氣流通到建筑物中，其根本目的在于操控陽光和空氣在適合的時間段進入建筑，實現冷空氣和熱空氣的分配與存儲，從而在有需要的時刻發揮最大化作用[1]。

1.1 控制太陽輻射

對于暖通空調而言，太陽輻射具有一定的雙刃劍屬性。增加進入室內的太陽輻射可以充分利用其晝光功能進行照明，在一定程度上減少了電氣照明時產生的能源損耗，還能降低因照明而引起的夏季空調冷負荷和冬季采暖負荷。與此同時，若進入室內的太陽輻射增加，空調日射冷負荷也會隨之增加。

1.2 實現自然通風

自然通風作為一項年代久遠的技術手段，在現代生態建筑中已得到了廣泛應用。我國傳統建筑的平面布局普遍采用坐北朝南的方式，旨在突出強調穿堂風的作用，而這種方式也可充分達到自然通風、節約能源的目的。將自然通風與現代技術進行有機結合后，無論在理論還是在實踐中，都取得了創新性的突破和發展。在當前建筑設計模式下，應用自然通風技術手段時，通常需要考慮建筑形式、熱壓、風壓、室外空氣的濕熱狀態以及污染情況等因素[2]。

1.3 蓄冷技術革新

在現代城市化進程不斷加快的背景下，我國夏季城市用電量急劇增加，大部分省區在用電高峰期普遍選擇拉閘的方式限電。在此基礎上，為減少用電峰谷差，一種高效節能的蓄冷中央空調逐漸進入大眾的視野，有效突破了傳統拉閘限電的局限性。這項蓄冷技術本質上是為解決能源危機改革而成的新型技術手段，其不但能實現資源的合理化配置，為生態環境提供安全保障，還能形成良好的社會效益和經濟效益[3]。實際上該項蓄冷技術的工作原理并不復雜，其在夜間電力低谷時段制冷后，可將冷量通過冰或水的形式存儲在蓄冷設備中。在電力達到高峰時段后，被存儲的冷量可直接釋放給空調使用，以此達到電網移峰填谷、節約電費、減少能源損耗的目的。但蓄冷技術在當今時代并未在全國范圍內得以廣泛應用和普及，而冰蓄冷和區域供冷的方式不但能起到良好的節能環保效果，還能不斷優化與完善社會資源。現階段我國大部分地區仍以火力發電的主要方式，不僅無法從根本上保證發動機的可調配性，還難以實現發電量的動態控制和調整。而冰蓄冷技術的有效應用，可以使電廠中的發電機組在夜間保持高效運行狀態，在某種程度上減少了單位煤的損耗，并且在夜間實現冰蓄冷用電還有助于提高電廠發電機的運行效率[4]。除此之外，冰蓄冷和區域供冷技術避開用電高峰時段后，還能有效降低其對電力資源的占有率，實現社會資源的放大化效應，在同等電力資源條件下為更多項目提供供給服務，有效緩解了我國電力資源緊缺的不利局面。

2 暖通空調系統在民用綠色建筑應用中的節能問題

2.1 暖通空調系統在管線設計中的問題

在暖通空調系統中進行管線設計時，通常需要注意以下幾方面的問題：第一，預先配置管徑較大的管線，按照從大到小的基本原則，逐一配置管徑較小的管線。若管線出現相互交錯的問題，還應以小管避讓大管。因此，在實際操作過程中應預先設置風管，其次逐漸安排空調水管和蒸汽管。這種布設方式可有效降低成本費用，簡化安裝流程。第二，金屬管的連接、切割以及彎曲等操作較為簡便，因此應先對金屬管布線，再對非金屬管布線，意味著可彎曲管應優先于非可彎曲管[5]。另一方面，在管線設計過程中，應以附件多的管線為底線，為后續施工操作和維護工作的順利開展奠定良好基礎，有效避免管件更換問題的發生。第三，通過分層的方式布置管道式，按照自上而下的順序將接風管、熱風管、蒸汽管以及冷水管進行連接。對于暖通控制系統的管線，應通過托架、支架或吊架的方式進行固定，并且在設計過程中還應重點關注管線的保溫處理[6]。

2.2 暖通空調系統在系統運行中的問題

在暖通空調系統施工過程中，普遍存在各種質量問題，必須從理論和實踐兩方面著手加大研究力度，以此制定出科學有效的實施方案，有效解決系統在控制和管理方面存在的問題。目前暖通空調系統中最常見的問題即為風管漏風現象，而引起該問題的原因主要與風管和法蘭或其墊片與法蘭的結合不密實有關[7]。因此，在解決以上問題時，可從以下幾點著手尋找突破點。若在閘門或配件接口位置出現水管漏水或滴水現象，很可能與螺絲松緊度弱化或未墊好麻絲有關。若在保溫系統出現問題的前提下發生滴水現象，很可能是由于未在支架中安放木墊而導致冷橋現象，也可能是因保溫口的接口不嚴實，造成保溫層和空調管道中存在縫隙。

若暖通系統中的閥門安裝操作失誤，很可能是由于防火閥原本放置的位置中安裝了相應的止回閥或排煙閥，造成逆向安裝閥門的局面。尤其在人防系統中，極易出現手動密封閥方向錯誤的情況。這就需要相關施工人員精準判別風向，在此基礎上確定閥門的安裝方向。若暖通系統的最高處未安裝相應的排空閥或者最低處未安裝排污閥，也會對暖通系統的正常運行造成不同程度的影響。若風機盤管中有風排除，但未形成明顯效果，并且進出水管閥門都已全部打開，則可將其判定為空調水管過濾器中發生了堵塞問題。另外，在暖通空調系統正式安裝前，相關工作人員還應全方位檢查設備是否已達到了相應的施工要求和規范標準，嚴格按照設計規范開展相關工作。最后，在施工過程中還應積極安裝冷卻塔，利用地腳螺栓進行加固處理，精準掌控冷卻塔中噴嘴和出水管的位置以及方向。以上現象在暖通空調系統運行中普遍較為常見，需要相關設計人員不斷積累自身經驗和理論基礎，積極研發全新的系統設計[8]。

3 暖通技術在民用綠色建筑應用中的節能措施

3.1 熱泵技術

熱泵可將大氣、地表水、地熱等大自然中蘊含的低溫熱能作為熱源，在壓縮機的工作原理下將熱源中蘊含的低溫熱能過渡轉化為高溫熱源。目前熱泵技術已廣泛應用于各種暖通空調設備中，其優勢具體可歸納為以下三點：第一，熱泵技術可以長期利用覆蓋范圍較廣的江河湖泊、城市污水、土壤中的低溫熱能，使社會生產和日常生活中廢棄的低溫熱能得以有效應用。第二，熱泵已成為當前節約效果最顯著的一次能源供給設備，可以將天然氣等熱能進行有效整合。第三，熱泵技術既有著良好的供熱性能，又能起到制冷效果，在某些特定條件下還能通過逆向使用的方式兼作熱源和冷源。另外，熱泵技術還能有效減少一次能源損耗，限制了二氧化碳和其他有害氣體的排放。最主要的是，熱泵技術還可以達到節能減排的目的，為社會創造大量可觀的經濟效益的同時，在各行業領域中也得到了創新性地發展和應用。

3.2 排風余熱回收技術

夏季空調的排風溫度響度和室外新風溫度都相對較低，并且室內含濕量還低于室外新風含濕量。因此，在降低新風的溫度和濕度時，可以借助熱風回收裝置達到冷熱交換的目的。反之，在冬季時節可用同樣的方式增加新風的濕度和溫度。目前最常用的兩種熱回收設備為顯熱回收型和全熱回收型，其不但適用于中央空調，在其他建筑行業中也有著良好的發展前景，在節能的同時還能有效改善室內空氣質量。盡管這項技術在我國各行業領域的應用中仍停留在初期階段，但經大量實踐與探究，這項技術在應用過程中已取得了明顯成效，在未來發展階段中也會繼續研發出更新穎、高效的產品[9]。

3.3 變流量技術

通常情況下，暖通空調系統的設計主要是以不利的氣象條件為前提，因此在一天之中發生變化的空調負荷將會小于實際負荷。其中水和空氣作為冷熱載體，可隨著負荷變化而發生明顯變動，不但達到了暖通空調的質量要求，還起到了良好的節能效果。因此動態調控系統流量不但能滿足形式多樣的負荷要求，還能有效減少能源損耗，成為暖通空調的技術熱點之一。

3.4 蓄能空調技術

蓄能空調技術作為一項較為常見的技術手段，在武漢地區的蓄能空調工程中得到了廣泛應用。實際上蓄能空調無法直接節能，其根本目的在于移峰填谷，將部分高峰電負荷轉移到低谷，有效提高發電廠的一次能源利用率，在此基礎上可將蓄能空調視為一項廣義的節能措施。與此同時，蓄能空調技術還能有效減小電力生產規模。我國大部分處于中、南部地區的城市，其夏季空調負荷在社會用電總負荷中占據了較高的份額比重，甚至可高達50%。因此，在暖通空調中應用蓄能技術可達到移峰填谷的目的，有效改善我國電力資源緊缺的現狀。

3.5 建筑熱電冷三聯供技術

目前天然氣已成為城市中應用最為廣泛的一次能源，相比于簡單的直接燃燒，其主要是通過燃氣發電，利用發電后的余熱起到供熱或制冷效果，從而整體提高能量利用率。該技術主要是通過大型建筑的自行發電來解決用電負荷問題，為用電的安全性和可靠性提供了基本保障，還有效減少了長途運輸過程中可能產生的各種損失。與此同時，該技術還可以通過余熱的方式解決供熱和空調能源問題。在全年存在穩定的電負荷、熱負荷或冷負荷建筑中，該技術具有較好的節能效果，還能創造可觀的經濟效益，整體具有較高的推廣價值[10]。

4 結語

在我國科技水平不斷提升的背景下，社會公眾對自身生存環境的質量提出了更高的要求，積極將各種新型技術手段和新材料應用到現代建筑領域，已成為當前建筑行業必須予以高度重視的研究課題。而綠色建筑的興起和發展為暖通空調技術的廣泛應用創造了良好的先決條件，并且暖通技術的創新和研發還能進一步推動現代建筑行業的長遠發展。靈活運用科學的環境控制技術，還能充分滿足現代社會公眾對室內環境品質的多元化需求。