節能技術理念在建筑暖通中的運用研究

梁彥琴

（山西中都建筑設計有限公司，山西太原 030006）

在建筑暖通的設計中，居民的使用感受是設計人員進行設計的主要依據，而傳統的暖通技術耗能問題嚴重，不利于建筑行業的可持續發展。隨著經濟發展水平的提高，科技的不斷更新，節能技術在建筑暖通中被廣泛應用，不僅滿足了人們追求舒適生活的需求，還將環保概念融入其中，減少能耗節約成本，起到節能減排的作用，成為建筑暖通發展的新趨勢。

1 建筑暖通節能的必要性

暖通，即為通風和供熱空調系統的別稱，為建筑物提供熱量，實現室內和室外交換空氣和空氣流通，暖通一般由三部分組成，包括空氣調節、通風和采暖。

1.1 建筑暖通耗能現狀

從現階段的實際能耗來看，建筑行業的能耗在國民經濟的整體能耗中占比很大，根據有關統計信息不難發現，建筑行業的能耗在發達國家中的占比就高達40%[1]。另外，從有關資料中獲悉，暖通系統的能耗在整個建筑行業中的占比大概是30%~50%，可見比例之高，而且還有持續上漲的勢頭。同時由于建筑暖通系統所采用的資源多為高階品位的非再生資源，特別是對電能的使用，占比更是巨大，導致能源供需問題日漸明顯，加劇了環境惡化問題與地球資源匱乏的程度。根據對建筑行業暖通領域的調研發現，通過對節能技術理念的應用以及制定有效的相關措施，不僅可以加強對現在的空調系統的運行和設計管理，從而有望實現節能15%~20%的節能目標，還能有效解決因為夏季電力系統超負荷運行導致的停電問題。

1.2 建筑暖通節能技術應用的趨勢必要性

目前，全球經濟在世界經濟組織政策的指引下，已經踏上高速發展的道路，在提高人們生活質量的同時，隨之帶來的是對能源和資源的過度損耗，已經開始危及人們的生活[2]。因此，采用節能技術成為社會以及各個行業生存和發展的有效手段。以建筑業為例，節能環保的應用與發展前景巨大，尤其是在暖通節能方面，作為建筑業內十分耗能的施工領域，傳統的暖通技術已經無法滿足現在的節能理念，使用新的節能技術成為建筑業急待解決的問題[3]。與其他發展水平相當的國家進行比較，再結合我國建筑業目前實際發展狀況來看，我國建筑維系結構的熱能存在指數偏低、差距較大的問題。不僅如此，節能技術理念與我國建筑業實施的管理體制無法有效契合。此外，因為建筑暖通節能技術在我國的發展使用還并未進入成熟階段，同時新技術的推廣不夠，沒有完善的建筑行業的相關政策和法規做指導，阻礙節能技術在建筑暖通中的發展與應用，所以我國在這一領域還有待進一步的提升。

1.3 建筑暖通節能技術應用的經濟價值必要性

暖通節能技術在一定程度上解決了供需問題。隨著我國建筑暖通的需求不斷攀升，卻沒有與之對應的供給量可以提供。在供需問題中應用節能技術，可以有效緩解供需緊張問題。通過引入節能技術理念，從暖通施工的物力、人力和財力等各個方面都具有“節約”的經濟作用[4]。首先，很多前沿的暖通節能技術利用天然的熱能進行轉換，最后變成熱量，不僅滿足建筑室內的供熱需求，還節省了修建暖通工程的耗材，減低了工程造價的物資成本。其次，節能技術也在很大程度上降低了施工對人力的需求，將很多傳統的需要大量人力才能完成的暖通工程部分，利用先進的技術就可以實現，減少了工程造價的人力成本。最后，節能技術減少對電量的需求，減少對資源和能源的損耗，幫助建筑企業降低工程預算和施工成本，實現企業經濟利益最大化，同時節能減排的應用效應也有利于企業的可持續發展。

2 建筑暖通節能技術的應用

2.1 綠色景觀的設計

與建筑經常配套出現的綠化，不僅是用來美化建筑環境的，還有利于節能技術在建筑上的應用。以綠植的葉子為例，它所具有的蒸騰效應對建筑空間有明顯的降溫作用[5]。高大的綠植成為建筑物的保護層，不僅帶來自然景觀的效應，其綠色的外層還能有效抵御紫外線，減少陽光照射對建筑物外立面的老化影響。從生活的實際經驗出發，地面不僅可以強烈地反射陽光，還成為吸收熱量的主要來源，受季節不同的環境原因導致室內外的溫差很大，夏季降溫需求強烈，冬季取暖又成為必需，給建筑的暖通空調帶來很大的使用壓力。然而利用上面提到的綠色技術，夏季通過綠植的蒸騰效應，屋頂氣溫得到降低，從而讓室內溫度有所下降；冬季對綠植的吸收功效加以利用，可以將太陽能有效吸收到室內，提高室內溫度。通過對綠色景觀進行設計形成的節能技術，可以有效解決室內外溫差的問題。

2.2 超低溫熱泵技術

在建筑暖通中經常被使用的一種高新技術就是超低溫熱泵技術，由于其優秀的節能減排的效果，被廣泛應用在各大建筑系統的溫度調控設備當中[6]。就算是在零下20℃的嚴寒溫度中，此技術依然可以順暢地被使用，完全不會受到任何影響，不僅如此，當在零下10℃的低溫環境中運行，對溫度調節的效率比普通風冷熱泵機組要高出20%，這樣的節能供暖系統很適合我國東北等冬日嚴寒的地區使用。超低溫熱泵技術，不僅結合了熱水器和空調的使用作用，還兼備了供熱和制冷等日常用水的功效。

2.3 流量調節機制

為了應對極其惡劣的自然環境，設計出了冷熱系統循環式，一般情況下，系統運行的效率一直在不斷發生變化，并且設備運行產生的負荷根本達不到空調所能經受的最大負荷。當開啟制冷系統時，隨著空調負荷的改變，其物質載體空氣和水也發生了改變。通過對暖通設備進行流量調節，既能實現對室內溫度的調控，又能使設備具有節能效應，是未來建筑暖通技術在節能方面需要討論和改進的地方[7]。以往我們采用的調節流量的方法是利用閥門改變設備的阻力，這種方法很沒有經濟效應，隨著新的暖通技術被引進，自動化系統輸出模式逐漸代替了傳統方法，對改變空調阻力具有很好的效果，也是建筑暖通節能技術的又一個成功應用。因此，流量調節技術的應用不僅在很大程度上完善了暖通設計的方法，還是暖通節能技術理念的重要應用。

2.4 熱泵科技

熱泵主要是指在土壤、水和大氣等大自然環境中，蘊藏著某些低溫熱能，對其進行熱源利用，通過對壓縮機的使用實現低溫熱能向高溫熱能的轉變。如今由于熱泵科技的諸多優點，被廣泛地應用在建筑暖通系統中。通常情況下，熱泵科技的優點如下：①最節能的一次能源，為設備提供能源供給進行使用；②可以將城市污水轉變為熱能使用，實現對居民生活廢棄熱能循環利用的使用；③熱泵科技既可以實現供熱，又能制冷降溫。在條件允許的情況下逆向使用，成為冷熱源[8]。通過熱泵科技實現對一次能源的降解，減少有害氣體和二氧化碳的排放，熱泵科技所帶來的節能效應，在實現節能減排的同時，還能為社會和企業增加經濟效益，在未來的節能技術發展上有著很大的研發空間。

2.5 太陽能空調采暖技術

太陽能空調采暖技術是建筑暖通節能技術在太陽能方面的應用，主要表現在通過太陽能實現供熱，相比傳統以電取暖的方式，節省了對電量的消耗，電從取暖的主角變為了輔助配角，只具有驅動太陽能的作用，經過水循環的流動實現給室內管道里的空氣加熱。隨著對太陽能集熱器的不斷研發，現在的太陽能集熱器可以經受住來冷熱的強力沖擊，并且更加耐高壓和耐高溫，與此同時，現在的太陽能集熱器多為真空管集熱器和平板集熱器，讓主動進行太陽能取暖的方式得以實現[9]。另外，太陽能不僅是清潔能源，還是可再生資源，不會污染生態環境，具有很強的環保屬性，其在建筑暖通的具體使用主要表現在太陽能發電電熱板和太陽能熱水器，隨著太陽能技術的不斷發展和日益完善，在建筑暖通領域未來的應用范圍會越來越廣。

3 總結

總而言之，建筑暖通節能技術理念的應用是廣泛且復雜的系統性工程，在建筑行業中應用節能技術，更是涉及方方面面，不僅可以減少對資源與能源的損耗，實現節能減排，響應國家節能環保的政策與號召，同時還有利于降低建筑企業的經濟成本，對幫助企業實現經濟利益最大化，走上可持續發展的道路，具有十分重要的意義。