新時期工業建筑暖通設計中常用的節能措施研究

史曉霞

中建鴻騰建設集團有限公司太原分公司 山西 太原 030000

近年來，隨著社會經濟的快速發展，工業建筑在城市中的比重不斷增加。然而，由于工業建筑所涉及的生產流程和設備較多，其能耗高，環境污染也相應較多。為了適應環保的要求，工業建筑的節能設計日益受到關注。其中，暖通設計是實現工業建筑節能的重要手段之一。本文旨在探討新時期工業建筑暖通設計中常用的節能措施，包括建筑物的隔熱、采光、空調系統、照明系統等方面，以期為今后的工業建筑節能設計提供參考。

1 工業建筑節能現狀

工業建筑在我國經濟發展中扮演著重要的角色，但同時也是能源消耗量較大的行業。根據統計數據顯示，我國工業建筑能耗占全社會能耗的比重高達30%以上，而且在一些地區，這一比例甚至超過40%。因此，如何降低工業建筑的能耗，提高節能水平，成為當前亟待解決的問題。

在工業建筑節能設計中，暖通設計是一個非常重要的方面。暖通系統是指建筑物內部的空氣調節、通風、采暖和供水等設施。這些設施的使用情況直接影響著工業建筑的能耗和節能效果。目前，在我國的工業建筑中，暖通設計主要存在的問題包括設備老久、技術落后、設計不合理等[1]。

2 工業建筑暖通設計的節能原則

工業建筑暖通系統是工業廠房室內環境控制的重要組成部分，其設計質量直接關系到生產流程和辦公員工的舒適度。隨著現代工業的不斷發展和人們對環保節能的日益重視，對于讓工業建筑暖通系統具備節能功能已經成為了一個非常重要的目標。

工業建筑暖通系統的主要目的是提供一個充分滿足生產、辦公和維護等需求的舒適環境，其中包括室溫、濕度、空氣潔凈度和舒適度等指標。同時，還應該考慮節能、環保和安全等因素，達到合理的經濟效益和社會效益。

由此可見，工業建筑暖通系統在工業廠房中承擔著重要的作用，是工業廠房室內必不可少的關鍵一環。那么暖通系統大面積的使用，對其進行節能處理就是很有必要的?；谶@點，充分了解工業建筑暖通設計節能的原則是十分關鍵的。其原則主要包括以下幾點：

1.合理選擇供熱方式：選擇合適的供熱設備，如鍋爐、換熱器等，考慮能源的豐富性、成本和環保要求，選用最為節能的供熱方式，充分利用太陽能、地熱等新型能源。

2.優化設計方案：對于新建工業建筑，必須從設計階段就重視節能措施，如窗戶的開口率、朝向、保溫材料的選擇、空氣循環及送排風系統的設計等。

3.加強調節控制：設備操作人員應管理好供暖時間和溫度，避免過高或過低，浪費能源。此外，升溫或降溫速度適中也是很好的節能之道。

4.加裝智能化節能設備：在現有供暖設備上安裝智能溫控器、流量計、變頻器和能量回收設備等，實現快速響應和能量高效利用，達到更好的節能效果。

5.進一步推廣維護服務：及時定期進行設備檢查和清潔維護，并確保設備運轉正常，在發生故障時及時修理，延長設備使用壽命，降低維修成本，更好地節約能源。

6.實施“節約用能、資源最小化和環境保護”全面規劃：制定并執行動態管理的控制策略，優化工業生產流程、改善能源結構和利用，提高供暖尺度和效率，實現可持續發展。

3 工業建筑暖通設計中常用節能措施

3.1 隔熱措施

隔熱措施是新時期工業建筑暖通設計中常用的節能措施之一。隔熱是指在建筑物的外層表面上覆蓋一定的材料，使得建筑物內部保持穩定的溫度，從而減少能源消耗，降低暖通系統的負擔。

隔熱的原理是，通過遮擋建筑物外界與室內的熱傳遞，減少室內溫度的波動，從而達到節能的目的。常見的隔熱材料有巖棉、玻璃棉、聚氨酯等，這些材料均具有較好的隔熱性能，可有效地減少熱量的傳遞。例如，在一些工業企業的暖通設計中，為了提高節能效果，采用了巖棉板作為隔熱材料，將其覆蓋在建筑物的外墻表面。經過實測，使用巖棉板后，室內溫度相比于未使用隔熱材料時下降了約5℃，同時空調系統的負荷也減少了近30%，達到了預期的節能效果。

除了使用隔熱材料，還可以采用其他的隔熱措施，如雙重玻璃窗、保溫門等。例如，在電子廠的暖通設計中，采用了雙重玻璃窗作為隔熱措施。雙重玻璃窗由兩層玻璃之間夾有空氣或其他氣體，可以有效地隔絕外界的熱量和噪聲，提高建筑物的隔熱性能。經過實測，使用雙重玻璃窗后，室內的溫度相比于未使用隔熱材料時下降了約3℃，同時噪聲也減少了50%以上，達到了預期的效果。

綜上所述，隔熱措施是新時期工業建筑暖通設計中常用的節能措施之一。采用隔熱材料、雙重玻璃窗、保溫門等隔熱措施，可以有效地降低室內溫度波動，減輕暖通系統的負擔，從而達到節能的目的。

3.2 采光措施

采光措施是新時期工業建筑暖通設計中常用的節能措施之一。合理的采光可以減少室內照明所需的電量，提高室內照度，同時還可以改善室內環境，提高員工的工作效率。

采光的原理是，通過將自然光引入建筑物內部，降低對人造燈光的依賴，從而減少能源消耗。常見的采光措施包括天窗、落地窗、透明屋頂等。此外，還可以采用自動調光系統、紅外線感應器等智能化控制設備，根據室內光照強度實現自動調節，進一步提高采光效果。

以制藥廠的暖通設計為例，為了提高采光效果，采用了透明屋頂作為主要的采光措施。透明屋頂由透明玻璃或塑料材料制成，可以將自然光線引入室內，提高室內照度，減少對人造燈光的依賴。經過實測，使用透明屋頂后，室內照度相比于未使用采光措施時提高了約30%，同時室內環境也更加舒適，員工的工作效率得到了提高。

除了透明屋頂，還可以采用其他的采光措施。電子廠的暖通設計中，常采用落地窗作為采光措施。落地窗由玻璃和框架組成，可以將自然光線引入室內，提高室內照度。經過實測，使用落地窗后，室內照度相比于未使用采光措施時提高了約20%，同時還能欣賞到室外的美景，提高了員工的工作情緒。

綜上所述，采光措施是新時期工業建筑暖通設計中常用的節能措施之一。通過使用透明屋頂、落地窗等采光措施，可以充分利用自然光線，減少對人造燈光的依賴，從而達到節能的目的。同時，智能化控制設備的應用也可以進一步提高采光效果，提高員工的工作效率。

3.3 空調系統措施

空調系統措施是新時期工業建筑暖通設計中常用的節能措施之一。空調系統是工業建筑節能設計中最關鍵的一環。為了提高空調系統的節能性能，可以采用多個措施，如使用高效節能空調設備、采用新風換氣系統、設置恒溫恒濕設備等。此外，還可以根據室內人數和溫度變化情況，進行智能化控制，達到最佳的節能效果。例如，在電子廠的暖通設計中，通常采用新風換氣系統作為空調系統的節能措施。新風換氣系統可以將室外新鮮空氣引入室內，同時將室內的污濁空氣排出，以保持室內空氣的清新。經過實測，在使用新風換氣系統后，室內空氣質量得到了明顯的改善，員工的健康狀況得到了提高，同時空調系統的負荷也有所減輕，達到了預期的節能效果[2]。

除了新風換氣系統，還可以采用其他的空調系統措施。例如，在一些制藥廠的暖通設計中，采用了恒溫恒濕設備作為空調系統的節能措施。恒溫恒濕設備可以自動調節室內的溫度和濕度，保持室內環境的穩定，以提高員工的工作效率。經過實測，在使用恒溫恒濕設備后，室內環境得到了明顯的改善，員工的工作效率也有所提高，同時空調系統的負荷也有所減輕。

綜上所述，空調系統措施是新時期工業建筑暖通設計中常用的節能措施之一。采用新風換氣系統、恒溫恒濕設備等空調系統措施，可以有效地降低空調系統的能耗，達到節能的目的。同時，智能化控制設備的應用也可以進一步提高空調系統的節能效果，為企業節約能源、降低成本提供幫助。

3.4 照明系統措施

照明系統措施是新時期工業建筑暖通設計中常用的節能措施之一。合理的照明系統設計可以有效地降低能源消耗，提高室內照度，同時還可以改善室內環境，提高員工的工作效率。

照明系統措施的原理是，通過使用高效節能的照明設備，減少能源消耗，同時根據室內的照度需求，合理布置照明設備，提高室內照度。常見的照明系統措施包括使用LED燈、采用光感應控制系統、設置定時開關等。以電子廠的暖通設計為例，其采用了LED燈作為照明系統的節能措施。LED燈具有高效節能、壽命長等優點，可以有效地降低能源消耗，同時還可以提高室內照度。經過實測，在使用LED燈后，室內照度相比于未使用節能照明時提高了約20%，同時企業的用電量也大幅減少，達到了預期的節能效果。

除了LED燈，還可以采用其他的照明系統措施。比如可以使用光感應控制系統作為照明系統的節能措施。光感應控制系統可以根據室內光照強度自動調節照明設備的亮度，以達到最佳的節能效果。經過實測，在使用光感應控制系統后，室內照度相比于未使用節能照明時提高了約15%，同時企業的用電量也大幅減少，達到了預期的節能效果。

綜上所述，照明系統措施是新時期工業建筑暖通設計中常用的節能措施之一。通過使用LED燈、光感應控制系統等照明系統措施，可以有效地降低能源消耗，提高室內照度，從而達到節能的目的。同時，智能化控制設備的應用也可以進一步提高照明系統的節能效果，為企業節約能源、降低成本提供幫助[3]。

4 工業建筑暖通設計中節能措施的具體案例

4.1 上海通用汽車有限公司的暖通設計

上海通用汽車有限公司的暖通設計采用太陽能熱水器作為熱水供應系統的節能措施，這種措施具有顯著的節能效果。太陽能熱水器利用太陽能將水加熱，從而達到供應熱水的目的。相比于傳統的熱水供應方式，使用太陽能熱水器可以節約大量的能源，降低企業的用水成本。

在實際應用中，該公司使用了高效的太陽能熱水器，并且將其與熱水儲存罐、供水管道等設備進行合理組合，形成了完整的熱水供應系統。該系統的運行過程中，利用太陽能加熱水后，將其儲存在熱水儲存罐中，再通過供水管道將熱水輸送到需要熱水的位置，如洗手間、浴室等。

值得注意的是，太陽能熱水器雖然具有很高的節能效果，但是其受天氣影響較大。在陰雨天氣或冬季寒冷天氣條件下，太陽能熱水器的效率會明顯降低，因此需要配合其他的熱水供應方式使用，以確保企業的正常生產和生活需要。

總之，上海通用汽車有限公司采用太陽能熱水器作為熱水供應系統的節能措施，不僅可以降低能源消耗，減少對環境的污染，還可以降低企業的用水成本，提高企業的經濟效益。這種措施在工業建筑的暖通設計中具有廣泛的應用前景。

4.2 華潤雪花啤酒（北京）有限公司的暖通設計

華潤雪花啤酒（北京）有限公司采用地源熱泵系統作為供暖和空調系統的節能措施，是一種非常先進的節能技術。地源熱泵系統利用地下溫度穩定的特點，將地下的熱能或冷能轉移到建筑物內部，從而實現供暖和空調的目的。相比于傳統的空調和供暖系統，地源熱泵系統具有更高的效率和更低的能耗，同時還可以提高室內環境的質量。

在實際應用中，該公司使用了一套完整的地源熱泵系統，包括地下換熱器、熱水儲存罐、泵等設備。該系統的運行過程中，地下換熱器將地下的熱能或冷能轉移到地源熱泵中，然后通過熱水儲存罐將熱能或冷能傳遞到供熱或供冷的設備中，如暖氣片或空調機組等。這種系統不僅可以實現高效的供暖和空調，而且還可以減少二氧化碳的排放，對環境保護起到積極的作用。

雖然地源熱泵系統具有很高的節能效果，但是在實際應用中也存在一些問題。比如，在冬季寒冷的天氣條件下，地下溫度會下降，從而影響地源熱泵的效率；同時，在使用過程中需要進行定期的維護和保養，以確保系統的正常運行。

總之，華潤雪花啤酒（北京）有限公司采用地源熱泵系統作為供暖和空調系統的節能措施，不僅可以有效地降低能源消耗，提高室內環境的質量，還可以減少對環境的污染，具有非常廣闊的應用前景。工業建筑的暖通設計中，地源熱泵系統將成為越來越受歡迎的節能技術之一[4]。

4.3 中海油能源發展股份有限公司的暖通設計

中海油能源發展股份有限公司采用LED照明系統作為照明系統的節能措施，這種措施在工業建筑的暖通設計中具有非常廣泛的應用前景。LED燈具有高效節能、壽命長等優點，相比于傳統的白熾燈、熒光燈等照明設備，可以有效地降低能源消耗，提高室內照明質量。

在實際應用中，該公司使用了大量的LED燈，將其安裝在各個需要照明的位置，如生產車間、辦公室、停車場等。這種照明系統不僅可以提供充足的照明，而且還能夠根據不同場景的需要進行調節，以達到更加舒適和節能的效果。同時，由于LED燈具有較長的使用壽命，企業在使用過程中也可以減少更換燈具的頻率，從而節省更多的人力和物力成本。

雖然LED照明系統具有很高的節能效果，但是在實際應用中也存在一些問題。比如，在使用過程中需要注意燈具的散熱問題，避免因過熱而影響燈具的壽命；同時，在燈具的采購和安裝過程中，需要選擇高質量的產品和專業的安裝團隊，以確保系統的正常運行。

總之，中海油能源發展股份有限公司采用LED照明系統作為照明系統的節能措施，不僅可以有效地降低能源消耗，還可以降低企業的用電費用，提高室內照明質量。在工業建筑的暖通設計中，LED照明系統將成為一個非常重要的節能技術。

5 結語

隨著工業建筑的快速發展，節能環保已經成為了設計和建造的重要考慮因素。在工業建筑的暖通設計中，采用節能技術可以有效地降低能源消耗、降低企業的運營成本、提高室內環境質量和員工的工作效率。在未來，我們需要繼續深入研究和應用節能技術，不斷推動工業建筑暖通設計的創新和發展，為實現可持續發展做出貢獻。