暖通設計中的綠色節能技術及其應用分析

姜小龍

（大同市二院建筑設計研究有限責任公司，山西 大同 037000）

0 引言

近些年來，我國科研水平持續提升，建筑暖通空調系統的設計也隨之不斷精進，旨在提升居民的生活質量，改善百姓的生活條件。基于全新的時代背景，綠色理念與節能技術逐漸成為暖通空調系統設計的主流趨勢，也是建設綠色建筑領域的關鍵所在。在暖通設計中，綠色節能技術的應用可有效降低對能源供應的巨大壓力，如此一來，逐漸被廣泛運用到建筑行業，推動可持續發展。

1 在暖通設計中應用綠色節能技術的重要意義

自我國實施改革開放以來，大量先進的施工理念及其工藝不斷流入國內，推動著建筑工程暖通設計的創新發展，尤其是暖通設計的綠色節能等方面。計劃經濟時代，多數建筑工程的暖通空調系統均為老式設計，但在市場經濟體制到來之后，傳統的暖通設計無法達到現代化標準，從而無法滿足人們對于暖通空調系統的實際需求，因此應當努力革新傳統的建筑暖通設計，提升人們生活質量。

近些年來，我國的經濟水平迅猛增長，為建筑行業整體的創新發展提供了堅實有力的物質基礎，與此同時支撐國內可持續發展的能源消耗需求量不斷增加，產生的能耗不斷擴大。在發展經濟的同時卻要破壞生態，這是傳統經濟發展一大弊端，為了改變這一現狀，必須創新建筑暖通設計思路，在其中加入綠色節能理念，滿足居住者實際需求的同時，也達到現代化綠色發展的節能標準[1]。

2 暖通空調系統設計創新發展中的常見問題

2.1 供暖問題

對于工程設計而言，暖通空調系統的設計是重要組成部分，因此應當時刻關注供暖設計的創新發展。前文提到，傳統的暖通設計無法滿足現代化發展的實際需求，故而需要及時革新暖通設計理念，建立綠色節能設計理念以及節能設計模式，以此滿足現代化城市與智慧城市的建設標準。從建筑工程的整體角度分析，供暖設計起到至關重要的作用，因此施工單位應給予高度重視。

舉例來說，在建筑施工設計的過程中，鄰室房間和樓梯間的散熱器并未單獨立管，因此無法保障其氣密性，從而給建筑整體的供暖系統帶來負面影響，致使鄰室的供暖效果大打折扣。由此可見，在設計高層建筑工程暖通系統時，設計師應關注室外管理布置的合理性，其次就是室內供暖系統的適用性與功能性，以上均為整體暖通空調系統設計的重中之重，務必予以充分關注。

2.2 能源管理需求問題

絕大部分工作人員在設計暖通空調系統的過程中，缺乏“調整優化”意識，故而無法滿足相關設計要求與標準，導致多數建筑工程的暖通設計沒有相對嚴格的操作約束與行為限制，無法保障整體暖通設計的效率與質量。在實際的暖通設計中，只有建立嚴謹且嚴格的暖通系統調試機制，才能確保運營管理不會受到設計本身的影響，從而提升暖通系統設計的節能性，達到綠色節能設計的要求與標準。

眾所周知，我國社會經濟的發展建立在日益增長的能源消耗量的基礎上，因此國內可持續發展對能源本身的需求量不斷增長，為了滿足可持續發展需求，目前最快的方法就是擴張能源挖掘范圍，導致城市與鄉鎮生態遭到較為嚴重的破壞。實際上，除了加快對既有能源的挖掘之外，還能研發新能源，例如太陽能、風能、潮汐能等，但是新能源的研發周期過長，無法滿足現代建筑行業的發展要求。

2.3 公共認識問題

近些年來，我國建筑領域實現了創新發展，尤其是建筑設計整體中的暖通系統設計。自改革開放以來，大量先進的設計理念涌入國內，給暖通設計帶來了積極影響，提高了建筑暖通設計的節能性，滿足了現代化建筑標準。雖然先進的綠色設計理念和節能設計概念為建筑暖通設計的創新發展提供了強有力的理論依據，但是在創新發展的過程中仍然存在公共認識問題有待解決，因此應重視公共認識問題。

據相關調查表明，當前多數工作人員以及社會公眾并未對綠色節能技術建立正確認識，因此無法在設計的暖通設計過程中充分發揮出綠色節能設計理念的積極效用，這就是所謂的“公共認識問題”。公共認識是設計人員與社會公眾認識的統稱，只有先對綠色節能設計的重要意義建立正確認知，才能充分發揮出綠色節能設計的積極效用[2]。

3 暖通設計中綠色節能技術的應用途徑

3.1 變頻節能技術

基于持續提升的科研水準，加之國內對建筑暖通設計的不斷重視，對暖通綠色節能設計的研究愈發深入。近些年來，對建筑暖通設計的研究與管理逐漸轉向精細化，目前正停留在“變頻節能”階段。所謂的變頻節能技術主要是指在建筑結構中空調負荷需求發生變化時，運用變頻技術對冷水機組等設備進行調整，從而達到有效降低能源消耗的最終目的，可以說變頻節能是暖通設計創新發展的關鍵所在。

在實際的運用過程中，變頻節能的效率為30%，較之其他節能設計技術的效率高出很多，因此適用性較強，且適用范圍相對廣泛。當設計師進行暖通設計的過程中，必須注意以下三點：①冷凍水泵是用于冷凍水的循環系統；②水泵的容量成為最高溫度；③設計系統處于固定的最大流量狀態，余量約為10%。此外，設計時還應考慮到季節變化因素，在多數情況下，變頻技術均可實現節能目標。

3.2 綠色環保材料

對于建筑工程而言，建筑材料是重要組成部分，為了積極響應國家對綠色發展的號召，必須創新當前所使用的建筑材料，從性質與思想上做出轉變，例如建筑材料的選擇與購置等方面。結合當前社會發展節奏以及建筑材料市場的發展趨勢分析，綠色環保材料必將成為未來建材市場的主流產品，同時成為建筑暖通設計中的重要結構。較之傳統建材，綠色環保材料對人們的身體不會造成危害。

在實際的暖通空調系統設計過程中，如何利用綠色環保材料成為設計者們共同關注的熱議話題，只有合理運用綠色環保材料才能充分發揮出材料本身的環保作用。正式施工后或不動產遷移后，剩余或用過的綠色環保材料還可進行積極回收，轉變為可回收的保溫材料，進行有效的二次利用，以此實現暖通設計的節能要求，幫助建筑企業節省大量的能源消耗與其他建設資源。

3.3 地源熱泵技術

地源熱泵技術的核心動力出自地源耦合熱泵機組，而地源耦合熱泵機組主要作用于暖通空調系統的設計過程中，為百姓提供優質用水。地源耦合熱泵機組的工作原理是通過地下巖石、土壤以及地下水的溫度穩定性，在地下埋設少量電能管道系統，實現巖石、土壤與地下水的熱交換。舉例來說，夏季通過室內制冷，排除室內熱量，使部分無熱量加熱，余熱則可被送往低蓄熱區，待到冬季再由熱泵輸出。

近些年來，地源熱泵技術在建筑暖通系統設計中較為常見，且隨著應用時間不斷推移，該項技術的應用熟練程度越來越高，應用成效也就愈發顯著。地源耦合熱泵技術本身具備能源消耗量較低的技術優勢，而其核心機組主要是由水循環系統、換熱器以及控制系統等設備構成，對于建筑暖通系統的設計工作而言，地源耦合熱泵技術具有良好的節能消耗，可助暖通系統設計達到綠色建筑的節能要求。

3.4 重視圍護結構的保溫隔熱性能

建筑暖通系統的建立是為了確保人們的生活質量，冬天不受冷，夏天不受熱，且隨著時代的發展，“空氣能”在現代化城市建設的過程中被廣泛應用，對于暖通系統設計而言，起到積極效用。由此可見，保溫或隔熱功能是建筑暖通系統設計的前提基礎，在綠色建筑的設計過程中，暖通專業需要注意結構保溫性能的有效維護，也可出針對性建議，促使暖通系統中的維護結構占據更大比例。

可以說，暖通系統周圍的建筑圍護結構是其保溫隔熱性能的主要載體，只有建設好圍護結構才是確保其隔熱或保溫性能的關鍵所在。此外，其保溫隔熱性能與空調系統本身的體積、荷載量等息息相關，因此在落實圍護結構建設之前，應首先明確工程整體的施工設計圖紙中的相關數據信息。如果建筑設計中存在大面積比例幕墻、屋頂窗等保留結構，設計人員需要注意采用有效的防護措施。

3.5 回收利用冷熱資源

循環是建筑暖通空調系統專業設計的重要原則之一，而水循環系統也是建筑暖通空調系統的重要組成部分，因此在建設綠色建筑的過程中務必高度重視其循環設計。這里的循環也可理解為再次利用，為了滿足綠色節能標準，設計師在設計過程中應當充分考慮回收與重用續期，能夠收集和使用物質和能量進行消耗，如此一來不僅可減少能源消耗，還可在一定程度上節省資源，降低暖通空調系統的設計成本。

3.6 實現全面控制與科學管理

在人類文明的漫長發展過程中，人們見證了技術的改革與創新，同時技術的革新也推動了建筑暖通設計的創新發展，引導建筑領域整體進入新的篇章。在當前的控制系統中，智能化與自動化控制是技術核心，除此之外，還必須并保證自動化控制系統的綜合性，目前的控制系統主要是由溫度調節器、壓力裝置、精華控制裝置等組成，為了滿足系統的科學控制以及高效管理，需要在系統設計運行中由專人來承擔[3]。

4 結語

綜上所述，社會經濟的發展推動著建筑領域的創新發展，同時對暖通空調系統設計的節能性要求日益提高，為了滿足建筑行業的綠色發展標準，設計師必須在暖通設計的過程中不斷提高其節能性，合理運用綠色節能技術，以此促進建筑行業的可持續發展以及綠色發展。