暖通设计中的绿色节能技术及其应用分析

李宇轩

【摘 要】近年来，为了给人们创造更为舒适的居住及工作环境，很多建筑均配备了暖通设计，其包含空气调节、通风以及采暖这三个方面，是建筑工程设计中的重要组成部分。基于节能降耗理念的提出，对建筑设备中的暖通设计，实行节能策略。文章通过探讨暖通设计中的绿色节能技术及其应用，提出了相应的措施。

【关键词】暖通设计；绿色节能技术；应用分析

一、应用绿色节能技术的必要性

近年来，虽然我国GDP的增长速度达到了10%左右，但能源的增长率仅为4%左右。推动社会和经济发展的主要动力是能源，虽然我国的资源总量丰富，但人口众多，导致人均资源占有量非常低。但随着社会的不断发展，我国的能源消耗量越来越大，能源的供应量已很难满足经济发展的需求。因此，绿色节能是我国社会发展的必由之路。

虽然暖通空调系统消耗的大多是电能等一些不可再生能源，但是，能源的快速消耗依然使我国面临着资源能源短缺的问题。不仅如此，我国的环境日益恶化，沙尘暴、雾霾和酸雨等自然灾害频发。根据调查数据显示，暖通空调系统的用电量可占到建筑总用电的30%以上，而在夏天更甚。但如果加大绿色节能技术的研究力度，则能节省50%的暖通耗能。由此可见，将绿色节能技术应用在暖通设计中能够有效地减少能源消耗，从而达到环境保护和节约能源的目的，这对维护我国的生态环境具有巨大的作用。

二、绿色节能设计中存在的问题

1、能源保护的理念并未普及。虽然许多人可能了解暖通空调的绿色节能设计，但是，他们并没有全面了解绿色节能的概念。多数人认为空调制冷的温度越低越好、暖气的供热温度越高越好，认为优秀的暖通空调系统应能使人们最大限度地感觉舒适。但从科学的角度看，冷热温差过大会使人对外界环境的耐受力变低，进而威胁到人体健康，且制造过高或过低的温度需要消耗大量的能源，这是与能源保护理念相违背的。

2、暖通绿色节能设计方案问题。随着科学技术水平日新月异的发展，各种绿色节能新技术如雨后春笋般涌现出来，每种方案都有缺点和优点，由于看待绿色节能设计的角度不同，对不同的暖通设计方案也会有不同的评价，但是由于缺乏统一标准，造成设计人员无所适从，不知道哪一种设计方案更加合适，这也是造成暖通设计中绿色节能技术应用困难的重要因素之一，虽然新技术会带来更好的节能效果，但是如果应用不当，可能适得其反，带来更加严重的影响。

3、忽视了施工管理。通常情况下，施工单位为了获得更高的利益，往往会采用缩短工期、挤压成本等方式。此外，施工单位在暖通设计图纸方面花费的时间和精力较少，也没有充分理解暖通系统，且缺乏高质量的暖通施工人员，进而无法在施工和设计出现问题时采取有效的解决方案，这给建筑埋下了安全隐患。

4、推广新技术的问题。由于新技术科技含量较高，如果运用在暖通空调设计中，势必会增加施工成本。例如太阳能系统、地源热泵系统等，能够达到能源的高效利用，达到环境效益和经济效益的双丰收，但是造价同样很高，并且新技术的适用性远远不及已经成熟的传统技术，可能受到地域或者其他因素限制，所以，新技术的推广和广泛使用仍然存在问题。

三、在暖通设计中应用绿色建筑技术

1、合理使用绿色环保材料。在暖通设计中，注重使用绿色材料，多选用可回收利用和可以重复使用的保温材料以及管材。尽量做到在满足建筑需要的同时，减少材料对居住者的不良影响，避免使用不节能的环保材料，严格把关材料的选择，杜绝使用对人体有害的材料，禁止使用Halons以及HCFCs，需要制冷时尽量少使用CFCS制冷剂。综合利用绿色环保的材料，也是绿色建筑技术缺之不可的。而考虑到降低成本，建议本地取材，取近舍远，也能够大大降低材料运输的过程中对环境造成的影响，推动当地经济的发展的同时还减少了业主的负担。

2、合理使用可再生能源。常规的能源通常价格较可再生能源要高，且不环保。作为现代绿色建筑技术之一的可再生能源技术是绿色建筑消耗的首选，以降低对常规能源的损耗。因此，运用可再生能源滿足暖通系统的高能耗是现在暖通设计中不可或缺的技术。考虑到可再生资源的使用，在建筑进行暖通设计的时候，要注意权衡可再生资源分担暖通系统的部分作用并维持暖通系统的正常运行。暖通在空气调节、通风以及采暖这三个方面。采暖相对来说对能源的要求较高，如何利用可再生资源降低供暖的能耗，做到良好的辅助供暖设备呢？在中国泰州的民俗文化中心，就是一个很好的例子。文化中心采用土壤源热泵技术作为冬季的热源，很好的发掘了当地的地热资源优势。土壤源热泵利用地球表面浅层地热资源进行能量转换，采暖空调热量可以达到24000kwh/年，且可以承担百分之百的负荷。而在夏天则是从土壤提取冷量转到建筑内进行供冷的同时还可以进行热能储备供冬季使用，反之亦然。在暖通设计之中高效率的应用可再生资源，既环保节能也节约成本。

3、变频系统。变频技术是在建筑物空调负荷需求发生变化时（比如室内人员、室外温度、太阳辐射强度的变化），通过变频调节冷水机组、水泵和风机等设备降低能量输出以适应负荷需求，整体节能效果可达到30%～40%.变风量系统由变频中央空调系统、变风量（VAV）末端设备组成，是一种高舒适度、低能耗的空调系统。变风量系统具有以下2大优点：①系统中的能耗设备均可变频调节能量输出，即使在较低负荷的工况下也能变频调节，从而节约大量的能源。②系统中的各个房间可独立启、停和调节温度，且互不影响，从而为使用者创造良好的舒适度。

空调水变水量系统指在水路系统空调末端使用二通调节阀的系统，它可使末端实际所需冷量与冷热源输出的冷量相匹配，从而节约水泵能耗和冷热源主机的耗电量。

4、地源热泵系统。地源耦合热泵机组可作为空调系统冬季供热、夏季供冷的冷热源系统，且能提供生活热水。该系统利用地下的土壤、岩石和地下水温度相对稳定的特性，输入少量的高品位能源（比如电能），通过埋藏于地下的管路系统与土壤、岩石和地下水进行热交换。在夏季，可通过对室内制冷将建筑物内的热量排出、收集，并将一部分热量用于提供免费的生活用热，将剩余的送至地下储藏；在冬季，可将这些储藏的低品位热能通过热泵运出，实现对建筑物供热和提供生活热水。

地源耦合热泵的能耗很低，仅为常规系统能耗的25%～35%，它由水循环系统、热交换器、地源热泵机组、空调末端和控制系统组成。

5、空气调节设计的节能策略

在暖通设计建筑的要求规范当中有冬季室内空气计算参数的明确规定，在进行暖通设计的过程当中要按照参数的要求进行。浴室的温度要大于25 度，而盥洗室和厕所的温度要维持在12 度上下。此外，通过门窗的冷空气量是影响室内温度的重要因素，在暖通设计时要将通过门窗的冷空气量包含在系统的热负荷量之中，做到科学合理的设计。暖通设计中应该合理恰当的去选择通风设备的保温材料，例如很多设计人员所选择的铝箔玻璃棉对风管的保温效果确实不错，但针对冷冻水管和立管却没有什么效果。一般情况下风管的设计不允许穿过防火墙或者变形缝，特殊情况下需要穿过变形缝时，需在俩侧设置防火阀；要穿过防火墙的话则要设置防火阀穿越的位置。

结束语

综上所述，应用暖通设计中的绿色节能技术能够最大限度地减少能源消耗，既能保持暖通设计的节能地位，又能稳定节能性能。因此，应用绿色节能技术是时代发展的要求，它能为人们创造更加美好、舒适的生活环境。所以，我们要促进建筑节能，发展绿色建筑能有效的减缓自然环境的压力。

参考文献：

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[2]潘艳琴.论绿色节能设计实践分析[J].建筑知识（学术刊），2012（02）.

[3]俞志亨.建筑节能中暖通空调的一般技术措施[J].华东科技（学术版），2014（01）.