暖通設計中綠色節能技術研究

時間:2022-01-23 10:55:45

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暖通設計中綠色節能技術研究

1前言

據調查,暖通工程的用電量超過建筑總用電量的3/10,這在能耗統計中占有很大比重,而若在暖通設計中運用綠色節能技術,既可節能1/2,還可減輕暖通設備對環境的污染。可見,將綠色節能技術運用于暖通設計中具有重要意義。但在這一過程中,應堅持廣回收、循環和節省的原則。下面,筆者簡要論述綠色節能技術在暖通設計中的運用。

2利用新能源

面對能源危機,通過開發利用新能源來取代不可再生資源變得尤其關鍵。在建筑暖通工程中,常用的新能源包括如下幾種:(1)太陽能,這是一種可再生清潔能源,一般可利用集熱設備和溫控設備來建立暖通內循環控制系統,從而根據季節條件來調節室溫及向住戶供暖(熱水)。(2)地熱資源,即通過輸入電能來將低溫轉向高溫,其中在冬季時,通過釋放地能的熱量來提高溫度,從而為室內供暖;在夏季時,將室內熱量排入地能系統,如此利用地熱能來將季節交替時的溫度變化轉化為能源,從而提供暖通空調所需的自然能源。

3自然通風設計

在建筑暖通工程中,自然通風設計主要表現在下列方面:(1)熱壓通風,即運用壓力差原理來實現室內渾濁空氣與室外清新空氣交換,其中冷空氣從底部流入,而暖空氣從頂部流入,則在暖通設計時,應在內部增設豎向空腔及在頂部設計可自由調節的開口,從而促進室內外空氣的高效交換。(2)風壓通風,其中風壓是自然通風的源動力,而通風環境又是自然通風的前提條件,則在暖通設計時,應將建筑的格局和朝向考慮其中,比如在同一直線上進行門窗布局,以實現空氣對流;擴大門窗開口,以增大空氣流入室內的面積;在窗戶上設風速控制設備,以減輕天氣對室內風速的不良影響。

4優選優質建材

在建筑暖通工程中,空氣熱量在傳播中的熱量損耗約為2/5,其中主要取決于外門窗設計所預留的空余位置,比如窗戶密閉性、通氣管道及電路導線等于排煙通風口的結構位置。因此,為了減少暖通工程的能源損耗,應注意如下事項:一是提高門窗的安裝精度;二是選用環保材料;三是提高空氣的氣密性,以控制空氣流動;四是建筑溫度調節裝置選用保溫效果好的材料,以節約能源;五是鑒于太陽在夏季的升降位置不盡相同,則建議選用雙面透風的雙層玻璃來減輕太陽光照射對室內溫度調節效果的影響,同時通過將百葉窗安裝在玻璃的內側來改善溫度的調節效果,究其原因如下:百葉窗可調節太陽光的照射高度,這將減小暖通空調的功率,從而實現降低能耗的目的。

5運用變頻技術

變頻技術是一種典型的現代綠色節能技術,其主要以室內人員密度、太陽光強度等環境變化為依據,通過變頻控制冷水調節機組等設備的能量輸出來實現節能的目的。其中,變頻空調技術是通過將變頻專用壓縮機(如電機、風機)運用于普通空調上,從而實現自動無級變速,這樣可直接節省反復重啟的能耗及穩定室內溫度。如此一來,一般可達30-40%的節能效果。此外,針對變頻空調技術,其還具有如下優點:一是冷水調節風機與調節水泵等具有變頻調節能量輸出的功能;二是不同能耗設備是一種相互獨立的關系,因此可靈活啟停,從而實現了智能控制暖通系統。總之,變頻技術在提高建筑暖通工程的節能效果上具有重要作用,理應將其運用于暖通設計中。

6水力平衡設計

在建筑暖通設計中考慮水力平衡表現出可觀的節能效果,具體可直接安裝專用設備來實現。但在這一過程中,應注意如下要點:一是深入實地開展勘察工作,以便全面了解暖通工程的客觀實際,從而為環路水力平衡提供保證;二是如若無法實現設計平衡,則建議選用靜態水力平衡閥或具有較大閥權度和阻力的動態水力平衡閥,用以適應暖通工程水量變化幅度大的實情;三是將靜態水力平衡閥設于熱力入口處,用以實現水力平衡;四是推廣運用水力平衡閥和電動動態平衡調節閥,因其具有靈活性高和適用范圍廣等優點。總之,在建筑暖通設計中,水力平衡可實現較高的生態效益和節能效果,因此值得重視。

7運用熱能回收技術

熱能回收的對象主要包括冷凝熱與排水余熱。其中,排風余熱主要運用新風系統來稀釋室內有害氣體,從而改善整個室內環境的空氣質量,同時新風在進入室內時,會將舊風排至室外,從而降低了新風負荷,此時借助舊風的能量,利用交換器和換熱器來對新風進行預熱(冷),又可減少排送風的熱量損失。制冷機組在冷凝器模式下,如若不能滿足熱水加熱的實際需求,則可通過增設水源熱泵來輔助加熱,這將在一定程度上抑制有害氣體的排放,從而實現節能和環保的目的。

8運用余熱循環技術

余熱循環技術是一種廣泛應用于建筑暖通設計中的綠色節能技術,其工作原理如下:將一部分熱傳至另一部分的循環,亦是在反應堆中,先將熱傳輸回路與動力分開,以免造成動力回路污染,然后再留下循環回路中的余熱及對其進行再利用,從而實現60%的節能效果。

9結語

綜上,將綠色節能技術運用于建筑暖通設計中是時展的要求,更是實現建筑行業可持續發展的必然選擇。但在這一過程中,建議做到如下幾點:一是遵循廣回收、循環和節省的原則;二是根據客觀實際,選擇最佳的綠色節能技術,并制定客觀的實施方案,以充分發揮每一項技術的節能和環保效果;三是緊隨時代的發展步伐,研發新的綠色節能技術,以滿足未來社會的發展需要。總之,在環境污染與能源枯竭的大背景下,應積極響應可持續發展戰略的號召,切實提高建筑暖通工程的生態效益與社會效益。

作者:吳慧 單位:青島紅島億科建設工程施工圖設計審查中心有限公司

參考文獻:

[1]安成.暖通設計中的綠色節能技術及其應用分析[J].科技與創新,2014,24:88,90.

[2]王鳳杰.暖通設計中綠色理念和節能技術的應用分析[J].門窗,2015,09:97.