低碳背景下綠色技術在暖通設計中的應用

郝敬軒

（山西八建集團有限公司，山西太原 030027）

0 引言

建筑工程在建造和使用過程中會消耗大量能源，并對環境造成嚴重污染，為推動建筑行業向綠色節能環保方向發展，國家出臺一系列政策方針對建筑行業進行約束，應用綠色技術已經成為其未來發展的必然趨勢。將綠色技術應用在暖通設計中，能有效降低暖通系統的能耗水平和碳排放量，具有十分重要的現實意義。

1 綠色技術在暖通設計中的應用原則

1.1 堅持暖通空調功能設計標準

設計建筑暖通空調的核心目標是為了保障住戶在居住過程中的取暖需求，最主要的設計要求是要保證使用的舒適度。因此，必須在暖通設計中保障系統功能性和性能指標的實現，不能片面性地為了降低暖通工程的能耗水平，或降低暖通工程的建造成本而降低其功能性和性能指標，必須保證完成建造的暖通工程達到國家和行業相關標準，才能保障住戶居住的舒適性。

1.2 節約節能原則

在暖通工程色設計中應用綠色技術和理念，即在保障暖通工程功能性的基礎上，最大限度優化暖通設計的科學性，減少工程材料、相關構件的使用量，降低暖通設備在使用工程中對能源的消耗量，以此實現節約節能目標。因此，設計人員須從整體規劃的角度出發，對暖通工程中水泵、風機、制冷系統等各項工程的設計和安裝方案進行優化，對暖通工程整體材料、構件的使用情況進行優化，才能實現整體性的節約節能目標。

1.3 資源可循環利用原則

在暖通工程設計中應用綠色技術和設計理念，不僅需要考慮暖通空調的安裝問題，還應以全局性的思維考慮暖通空調在使用過程中的檢修和維護工作，為后期設備的檢修和更換提供方便。很多建造時間較久的建筑就因設計人員考慮不充分，將暖通空調設計成封閉式結構，為后期工作人員的檢修和維護工作增加了很多不便，影響暖通設備的檢修效率。以資源可循環利用原則對暖通設備的結構進行設計，不僅能提高資源的利用率，還能在一定程度上延長暖通空調的使用壽命，是未來暖通工程發展的必然趨勢。

2 低碳背景下綠色技術在暖通設計中的具體應用

2.1 熱能回收技術

目前國內建筑工程暖通設計中主要應用冷凝熱和排風余熱兩種方式進行熱能回收。空調機組在制冷過程中會產生大量冷凝熱，傳統暖通工程中會采用同時配備水泵和風機的方式對該部分冷凝熱進行排放，此種方式不僅會加劇溫室效應和城市熱島效應，因不正確處理冷凝水造成水土污染，還會造成大量能源的浪費。應用冷凝熱回收技術，將冷凝器作為供水系統熱泵對水源進行輔助加熱，既能為居民提供穩定的熱水供應服務，還能有效提高能源的回收利用效率，減少有害水體和氣體的排放量，具有非常良好的綠色節能環保效果。

排風余熱回收技術是利用交換器和換熱器對室外新風和室內排風進行余熱和制冷，以提高熱能的利用率[1]。如在夏季環境中，室外新風的溫度和濕度都高于室內排風的溫度和濕度，利用排風余熱回收技術將室內外新風和排風進行交換，能有效降低室內溫度，提高室內環境濕度。而冬季環境中，室內排風的溫度和濕度都高于室外新風的溫度和濕度，將熱交換器安裝在排風出口中，使室內外空氣在交換過程中得到熱量的交換，新風能在進入室內空間之前得到余熱，以維護室內溫度的穩定性，為室內居民提供持續性供暖。

通過以上兩種方式有效提高熱能的利用率，增強暖通設計的節能效果。

2.2 余熱循環技術

余熱循環技術在我國暖通工程中有非常廣泛的應用，該技術的應用原理是利用動力系統和熱傳輸系統組成熱循環系統，將暖通設備運行中未完全利用的熱量通過熱傳輸系統輸送到其他部分進行利用，提高能源的利用效率[2]。由于動力系統和熱傳輸系統各自獨立，既能減少熱量在不同介質中傳遞所產生的損耗，又能避免液體因熱傳遞污染的放射性造成不必要的負面影響。余熱魂環技術的應用能有效提高能源的綜合利用率，提高供暖系統運行的穩定性。

2.3 太陽能技術

當前太陽能技術已經發展得較為成熟，太陽能屬于典型的可再生清潔能源，在多個領域中都有非常廣泛的應用，具有良好的節能環保效果[3]。將太陽能技術應用在暖通設計中，能有效減少暖通設備在使用過程中對電能的消耗，還能降低暖通設備污染物的排放量，減少對環境的污染。雖然太陽能技術具有諸多優勢，但實際使用過程中存在一定的局限性，陰雨天氣和冬季太陽能的采集和儲存效率較低，設計人員應充分考慮太陽能技術的這一缺陷，在應用綠色技術對暖通空調進行設計時，可利用燃氣爐進行輔助加熱，保證建筑供暖的穩定性。

2.4 變頻技術

變頻技術是一種將直流電逆變成不同頻率交流電的轉換技術，將其應用在暖通空調設備中，能對暖通空調設備的風量進行調節和控制，既能大幅增強設備的節能效果，又能減輕設備的工作強度，避免設備長期在大電機啟動電流沖擊的影響下出現故障，延長暖通空調設備的使用壽命。

3 綠色技術在暖通設計中的應用要點

3.1 提高設計方案的合理性

在對建筑工程暖通工程進行設計時，應結合建筑工程的使用需求對暖通設計方案進行針對性調整，提高設計方案的合理性[4]。建筑物為公共建筑性質，在使用過程中內部人員密度大、流動性強，可在暖通設計方案中融入新風控制技術，保障室內環境的換風效率；若建筑物室內空間較大，即可采用全空氣空調系統設計方案，也可采用分層空調系統設計方案；若建筑工程所在地區常年溫度偏高，應優先選擇分層空調系統設計方案，以減少冷量損耗，降低能源消耗水平。

傳統暖通工程設計中，因受到技術水平和設計經驗的限制，很多設計人員會將新風管道與風機盤管機組的回風吸入口相連，此種設計形式會限制新風的吸入量。可采用將新風管道接入口安裝位置臨近出風口或獨立設置新風管道的方法改善這一弊端。

3.2 提高水力平衡水平

在暖通設計中科學地應用綠色節能技術，優化暖通空調的水力平衡，使其按照設計工況穩定運行，既能提高能源的利用率，減少暖通空調系統在運行中對能源的消耗水平，又能增強室內環境的換氣、保暖、保濕效果，提高居住體驗[5]。目前可讓水力平衡的方法主要有同程式系統設計、使用各類平衡閥設備等方法，設計人員應在設計初期對工程結構圖紙進行深入分析，在工程主體結構施工完成后對現場環境進行實際勘察，結合工程實際情況選擇綜合效益更好的設計方式。

3.3 科學應用環境監測技術

環境監測技術由測試技術、采樣技術和數據處理基礎共同構成，通過采集環境樣品，得到一段時間內空間環境質量的測試數據[6]。環境監測技術的綜合性較強，對空間范圍內空氣質量、含水量、含氧量的監測有良好應用效果，將其應用在暖通工程設計中，有助于優化暖通設計的環保效果。暖通設備管理人員可利用環境監測實時數據，掌握室內環境中濕度、溫度、含氧量等多項參數數據，根據建筑物使用需求對溫度調節器、空調設備等進行調節，提高室內環境的舒適度。隨著智能技術的發展和應用，也可應用智能技術將各部分設備進行關聯和整合，通過中央控制系統實現環境的自動監測和調節，提高環境調節的效率，又能減少能源的消耗。

3.4 加大對清潔能源應用的研究力度

若想切實增強建筑暖通工程的節能環保效果，應在對其進行設計時重視多種節能環保措施的綜合應用[7]。除降低暖通工程的耗能水平外，還應加大對清潔能源應用的研究力度，應用可再生、清潔型能源為暖通設備的運行供能，減少污染物的排放量。以太陽能為例，對人類來說，太陽能是可無限取用的可再生能源，使用過程中不會產生任何有害氣體和有毒物質，安全可靠，降低溫室效應的惡化速度，并且取用便捷，輻射能量大，重視其在暖通設備中的應用，能取得良好的綜合效益。除太陽能以外，相關人員也應加強對其他清潔能源的開發和應用，減少對自然資源的消耗，減少有害氣體的排放量，減少對空氣的污染，提高暖通工程的節能環保水平。

4 結語

綜上所述，因人類活動引發的溫室效應正在逐漸侵害人類的生存環境，低碳發展已經成為世界經濟發展的重要共識。建筑暖通工程作為保障建筑物居住功能的重要設施，在使用過程中不僅會消耗大量能源，還會排放大量二氧化碳，為積極響應建筑行業低碳發展的號召，在暖通設計中科學地應用綠色技術，能取得良好的節能環保效益，對促進健康行業向綠色節能環保方向發展具有重要意義。