摘要：暖通系统已经成为了当前建筑工程中能源消耗最大的部分之一,如何在保证系统正常功能不被影响的基础上实现节能降耗,已成为当前亟需解决的问题之一。本文立足于这一出发点,对绿色节能技术在暖通设计中的应用现状、应用原则以及应用实践等问题进行了一些有意义的探讨,希望为今后的暖通设计工作提供一些参考和借鉴。
关键词：暖通设计,绿色节能技术,应用现状,应用原则,应用实践
改革开放以来,我国的经济社会进步迅速,这一方面促进了国民经济的发展和人民生活品质的提升,但同时也带来了一些消极问题,比如能源紧缺和环境污染的问题日益严重,给发展的持续性造成了限制和阻碍。以建筑领域为例,现代建筑工程虽然在规模和设计水平上都在不断提高,但工程的能源消耗量也在不断增大,如何在保证建筑工程正常使用的基础上实现节能降耗已经成为了行业亟需解决的问题之一。
在这种背景趋势下,绿色节能技术迎合了时代发展的潮流,成为了经济可持续发展的重要指导理念,在生产和生活中得到了人们的普遍认可。在建筑工程中应用绿色节能技术不仅符合时代发展的趋势,而且能创造生态经济价值,需要引起高度重视。本文正是立足于这一出发点,以建筑工程中的能源消耗大户暖通工程的设计为例,对绿色节能技术的应用进行了一些有意义的探讨,希望为今后的暖通设计工作提供一些参考和借鉴。
1暖通设计的特点
暖通设计首先要将暖通系统实现的功能放在首位,在此基础上还应引入绿色节能理念,要在暖通功能实现与节能减排之间找准平衡点,这也是当前暖通设计的主要发展趋势和依据。具体而言,在暖通设计中要尽可能采用先进的技术手段,制定综合效益最高的设计方案,从而实现暖通设计水平的不断提升。具体而言,暖通设计主要表现为以下几个方面的特点。
1.1不拘一格
暖通设计在形式上比较灵活,表现出不拘一格的特点。以空调系统为例,它是进行暖通设计的主要内容,但空调系统本身可以依据使用需求进行灵活调节,它在一年四季中都能使用且表现出不同的使用要求和特点。因此,在进行暖通设计时,必须考虑能够为建筑使用者提供多样性的服务。目前我国暖通设计中比较常用的空调系统包括VAV空调系统和VRV变频空调系统,这两种系统可以根据使用者的要求进行控制调节,人们可以依靠较低的使用成本来享受到满意服务,同时还利于实现节能减排的目标。
1.2较高的实用性
暖通工程作为现代建筑工程非常重要的组成部分,其实用性一直是人们非常关注的话题,暖通设计中必须保证系统具有较高的实用性。在设计方案的过程中,要对能源价格、设备质量等因素进行综合权衡,通过制定科学合理的设计方案,为人们提供舒适安全、实用性较高且应用成本较低的居住和工作环境。同时,实用性设计还体现在工程成本、系统设备寿命以及维护保养等诸多方面,要求以较低的投入获得较高的使用寿命,同时暖通系统的后续运营维护花费也都应控制在一定范围之内,这样形成的设计方案才能在实用性上达到最佳,同时也能取得较好地综合效益。最后,暖通设计方案并不是一成不变的,随着外界各种环境要素的改变,暖通系统也应能实现适时调节,为暖通设备的经济运行和维护保养创造有利条件。
1.3达到环保目标
现代建筑物的运营使用已经成为了耗能大户,而暖通系统又是建筑物中最消耗能源的部分之一,合理控制暖通系统的能源消耗是建筑工程设计的热点领域之一,同时也反映着建筑工程设计水平。而且要落实这一点,就需要结合暖通系统的实际运行情况,积极研究和引入新技术、新材料,从设计源头上降低暖通系统的能源消耗,进而实现节能环保的目标。当然要达到理想的节能环保效果不是一朝一夕的事情,这需要国家、暖通厂商和社会公众广泛参与,在凝聚共识的基础上不断提升暖通设计水平,为不断优化完善设计方案的质量奠定坚实基础。
2现状与问题分析
现阶段,建筑暖通工程的设计普遍突出实用性,即设计的出发点是通过对室内、外的温度和空气进行调节,进而给建筑使用者营造一个良好的生活和工作环境。这种基于实用价值的设计对保证暖通系统的功能发挥效果显着,但对暖通的能耗问题却缺乏有效关注,使得暖通系统作为建筑中最消耗能源的处境长期得不到改善,暖通设计在能耗的考虑方面存在明显不足。
2.1缺乏绿色理念
现实中,很多暖通系统的提供厂商对暖通设计的理解还停留在比较初级的阶段,认为暖通工程的设计就是能够达到良好的调温效果和较大调温范围,在此基础上只要能够兼顾设计美观即可,对能耗问题却缺乏关注。一些厂商虽然已经意识到了能耗大的问题,但考虑到加入绿色环保化设计会增加前期投入与设计成本,所以在设计中有意识地选择忽略。这些情况都造成绿色节能的理念在设计方案落实中存在着非常大的难度。
2.2设计处理缺乏节能规范
目前暖通设计在规范标准方面存在不足,大多数暖通设计人员都是依照现有的规定和标准进行设计,导致对节能降耗的设计不足,甚至部分设计人员出于提高暖通空调系统某方面功能的目的,在设计中可能会存在加大能耗的问题。因为暖通工程的设计标准和规范在绿色环保方面缺乏明确依据,所以会造成暖通空调系统在后续使用时经常会出现能耗加大的问题。
2.3绿色节能设计推广不足
在国家大力倡导构建资源节约型和环境友好型社会的当下,绿色节能技术已经成为了一个热点领域,技术成果不断取得创新和突破,一些新型节能技术的开发更使得该领域的技术水平达到新高。但设计中采用绿色节能技术的成本较高,而且绿色节能改造的费用也比较高,进而就造成技术成果虽然很多,但能有效转化落地的情况却很少,即技术推广力度严重不足,社会公众甚至行业、企业对绿色节能技术的认识整体呈现出较浅的层次。
2.4现行设计理念和手段落后
大部分建筑暖通工程的设计还停留在比较传统的阶段,因为对技术了解不足,设计理念也相对落后,造成其在设计中很难正确有效地应用绿色环保设计。一些暖通设计中虽然包含了节能设计,但却不能真正发挥这些技术的使用价值。同时,当前暖通设计中采用的节能设计也比较传统,大多是一些初级手段,这些手段本身的节能降耗效果有限,而更多更好的新型设计却没有得到有效普及,这也在一定程度上误导了厂商对该技术价值的认识,导致其在设计中追求绿色节能理念的积极性不高。
3暖通设计中的绿色节能技术概述
所谓绿色节能技术是以绿色、环保和生态为指导理念,实现对资源的优化配置与持续利用。该技术作为新时代的产物,强调在满足人们日常生活和工作中各种需求的基础上,通过节能降耗和减少污染,实现对生态经济效益的价值创造。在能源紧缺和环境污染问题日益严重的当下,绿色节能的设计理念对经济社会的可持续发展意义重大。
通过以上对绿色节能技术的分析可知,将其应用到暖通设计中具有重要意义,具体体现为以下两点。第一,利于降低暖通系统的能耗。在经济社会不断发展的当下,人们对生活居住和工作的环境提出了越来越高的要求。而暖通系统作为建筑的重要组成部分,其能源消耗量非常高,对其进行绿色节能化设计意义重大。科学采用绿色节能技术,可以在不影响暖通系统功能的条件下大幅降低系统运行中的各种能源消耗,这也符合现代绿色建筑的发展理念要求。第二,利于降低环境污染。现代建筑的空调及水暖设备基本处于常年运行的状态,但暖通系统运行就会产生污染物排放,这些污染物对人类健康和生态环境均会构成不利影响。而采用绿色节能技术,可以有效减少暖通系统运行中的各种污染物排放量,同时也能对污染物排放进行更环保的处理。
上文已经谈到了绿色节能技术应用对暖通设计的重要价值和作用,而在具体应用中还应遵循一些原则,以确保技术价值得到最大体现,这些原则包括以下几点。第一,可靠性原则。绿色节能技术虽然是近年来的一个热点领域,而且也产生了大量的技术创新成果,但与暖通工程中的其他技术相比,其发展历程尚短,在技术成熟性方面可能还有所欠缺。鉴于此,暖通设计在采用绿色节能技术时应秉持技术的可靠性原则,不能因盲目采用节能化手段而影响暖通系统设备的安全运行。第二,经济实用原则。绿色节能技术的应用可能会造成前期投入和设计成本的增高,而这就要求暖通工程在设计时既要强调应用,还要考虑经济实用性。要制定出不同的设计方案,并从中选取最经济实用的。绿色节能技术在暖通设计中的应用要想发展长远且被社会认可,关键点还在于其能够为工程项目带来显着的经济效益。第三,节能环保原则。这也是绿色节能技术的核心理念,在进行具体应用过程中,必须还要评估技术应用对节能环保的贡献价值,不能仅追求技术应用的形式,更要看重技术应用效果。
4应用实践探讨
在实践应用中,暖通设计可供采用的绿色节能技术手段比较多,下面将对几种主要的技术手段进行详细探讨。
4.1太阳能技术应用
太阳能是清洁能源和可再生能源的典型代表,通过对相应设备的开发应用,可以有效降低暖通系统的能耗。在建筑暖通空调设计时,利用太阳能技术及其相关设施,可以将太阳能转化为热能,然后再用集热设备进行热量收集,可以作为供暖的热源之一使用。值得注意的是,太阳能资源的使用有时间段限制,所以在缺少太阳能时可以通过系统切换为辅热模式,进而弥补太阳能供热不足的缺陷。
4.2排风余热回收技术
在炎热夏季,空调建筑系统的排风温度比室外新风系统的温度较低,且室内含湿量也相对较低。基于此,可利用排风余热回收设施,对新风、排风时因热量交换而产生的余热进行回收利用。此外,在寒冷的冬季,排风温度比室外新风温度要高,室内含湿量也较大,此时可以利用余热回收系统对新风进行预热和加湿。目前该技术已经成为了暖通设计中采用较为广泛的绿色节能化手段。
4.3变频技术
对于暖通空调系统,如果系统运行负荷明显超出实际需求很多,则会导致空调系统的能源利用出现极大浪费。而采用变频技术,可以对水泵和冷水机组进行自动化与智能化调节,实现按照实际需求调控运行负荷的目标,这对提升能源利用率和降低能源浪费具有显着作用。此外,应用变频技术利于实现不同能耗设备的独立运行,操作者可以依据需求对某一设备的运行频率进行优化调节,而又不改变其他设备的运行状态,从而有效提升了设计水平。实践已经证明,变频调速技术从长远来看带来的经济效益将非常可观。
4.4地源热泵节能技术
对于有条件的建筑工程项目,可以综合利用地源热泵,即利用地热能来实现供热或制冷,进而实现降低能源消耗的目的。地热资源在夏季可为热泵制冷服务,而在冬季则可作为供暖的热源之一,在暖通设计中进行推广应用具有较大的价值潜力。
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