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探析暖通技术在民用绿色建筑中的节能措施

2021-08-11 85 上传者：管理员

摘要：暖通空调技术的兴起不但推动了绿色建筑领域的可持续发展，还充分满足了社会公众亲近自然、享受绿色健康的室内居住环境的个性化需求，因此积极在民用绿色建筑领域中应用暖通技术已成为顺应新时代发展趋势的必然结果。基于此，通过分析暖通空调在民用绿色建筑领域中的具体应用，研究暖通空调系统在民用绿色建筑应用中的节能问题，探讨暖通技术在民用绿色建筑应用中的节能措施，旨在为暖通技术的广泛应用提供理论方面的参考依据。

关键词：
建筑节能
建筑通风
暖通技术
民用绿色建筑
现代生态建筑
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从理论层面分析，暖通技术可有效平衡建筑物内部环境中的温度和湿度，而强化暖通控制系统的应用还有助于提高民用绿色建筑的通风、采暖、照明效果。实际上暖通技术主要包括采暖和通风两部分，其作为绿色建筑工程的辅助性结构，在整个建筑工程的使用中发挥了至关重要的作用。与此同时，近年来暖通空调能耗的占据比例逐年增长，而影响暖通空调能耗的因素主要与围护结构、室内设计标准、室内施工人员、室外气候条件以及设备照明有关。

1、暖通空调在民用绿色建筑领域中的具体应用

近年来，暖通技术在民用绿色建筑领域中的应用愈发广泛，其本质上是用于维持建筑物内部环境的温度和湿度的控制技术，可有效加强民用绿色建筑领域的采暖和通风效果。实际上暖通空调的功能主要包括采暖、通风以及空气调节三部分。在绿色建筑领域的应用中，暖通空调可在有益条件下使日光、热、空气流通到建筑物中，其根本目的在于操控阳光和空气在适合的时间段进入建筑，实现冷空气和热空气的分配与存储，从而在有需要的时刻发挥最大化作用[1]。

1.1 控制太阳辐射

对于暖通空调而言，太阳辐射具有一定的双刃剑属性。增加进入室内的太阳辐射可以充分利用其昼光功能进行照明，在一定程度上减少了电气照明时产生的能源损耗，还能降低因照明而引起的夏季空调冷负荷和冬季采暖负荷。与此同时，若进入室内的太阳辐射增加，空调日射冷负荷也会随之增加。

1.2 实现自然通风

自然通风作为一项年代久远的技术手段，在现代生态建筑中已得到了广泛应用。我国传统建筑的平面布局普遍采用坐北朝南的方式，旨在突出强调穿堂风的作用，而这种方式也可充分达到自然通风、节约能源的目的。将自然通风与现代技术进行有机结合后，无论在理论还是在实践中，都取得了创新性的突破和发展。在当前建筑设计模式下，应用自然通风技术手段时，通常需要考虑建筑形式、热压、风压、室外空气的湿热状态以及污染情况等因素[2]。

1.3 蓄冷技术革新

在现代城市化进程不断加快的背景下，我国夏季城市用电量急剧增加，大部分省区在用电高峰期普遍选择拉闸的方式限电。在此基础上，为减少用电峰谷差，一种高效节能的蓄冷中央空调逐渐进入大众的视野，有效突破了传统拉闸限电的局限性。这项蓄冷技术本质上是为解决能源危机改革而成的新型技术手段，其不但能实现资源的合理化配置，为生态环境提供安全保障，还能形成良好的社会效益和经济效益[3]。

实际上该项蓄冷技术的工作原理并不复杂，其在夜间电力低谷时段制冷后，可将冷量通过冰或水的形式存储在蓄冷设备中。在电力达到高峰时段后，被存储的冷量可直接释放给空调使用，以此达到电网移峰填谷、节约电费、减少能源损耗的目的。但蓄冷技术在当今时代并未在全国范围内得以广泛应用和普及，而冰蓄冷和区域供冷的方式不但能起到良好的节能环保效果，还能不断优化与完善社会资源。现阶段我国大部分地区仍以火力发电的主要方式，不仅无法从根本上保证发动机的可调配性，还难以实现发电量的动态控制和调整。

而冰蓄冷技术的有效应用，可以使电厂中的发电机组在夜间保持高效运行状态，在某种程度上减少了单位煤的损耗，并且在夜间实现冰蓄冷用电还有助于提高电厂发电机的运行效率[4]。除此之外，冰蓄冷和区域供冷技术避开用电高峰时段后，还能有效降低其对电力资源的占有率，实现社会资源的放大化效应，在同等电力资源条件下为更多项目提供供给服务，有效缓解了我国电力资源紧缺的不利局面。

2、暖通空调系统在民用绿色建筑应用中的节能问题

2.1 暖通空调系统在管线设计中的问题

在暖通空调系统中进行管线设计时，通常需要注意以下几方面的问题：第一，预先配置管径较大的管线，按照从大到小的基本原则，逐一配置管径较小的管线。若管线出现相互交错的问题，还应以小管避让大管。因此，在实际操作过程中应预先设置风管，其次逐渐安排空调水管和蒸汽管。这种布设方式可有效降低成本费用，简化安装流程。第二，金属管的连接、切割以及弯曲等操作较为简便，因此应先对金属管布线，再对非金属管布线，意味着可弯曲管应优先于非可弯曲管[5]。

另一方面，在管线设计过程中，应以附件多的管线为底线，为后续施工操作和维护工作的顺利开展奠定良好基础，有效避免管件更换问题的发生。第三，通过分层的方式布置管道式，按照自上而下的顺序将接风管、热风管、蒸汽管以及冷水管进行连接。对于暖通控制系统的管线，应通过托架、支架或吊架的方式进行固定，并且在设计过程中还应重点关注管线的保温处理[6]。

2.2 暖通空调系统在系统运行中的问题

在暖通空调系统施工过程中，普遍存在各种质量问题，必须从理论和实践两方面着手加大研究力度，以此制定出科学有效的实施方案，有效解决系统在控制和管理方面存在的问题。目前暖通空调系统中最常见的问题即为风管漏风现象，而引起该问题的原因主要与风管和法兰或其垫片与法兰的结合不密实有关[7]。因此，在解决以上问题时，可从以下几点着手寻找突破点。若在闸门或配件接口位置出现水管漏水或滴水现象，很可能与螺丝松紧度弱化或未垫好麻丝有关。若在保温系统出现问题的前提下发生滴水现象，很可能是由于未在支架中安放木垫而导致冷桥现象，也可能是因保温口的接口不严实，造成保温层和空调管道中存在缝隙。

若暖通系统中的阀门安装操作失误，很可能是由于防火阀原本放置的位置中安装了相应的止回阀或排烟阀，造成逆向安装阀门的局面。尤其在人防系统中，极易出现手动密封阀方向错误的情况。这就需要相关施工人员精准判别风向，在此基础上确定阀门的安装方向。若暖通系统的最高处未安装相应的排空阀或者最低处未安装排污阀，也会对暖通系统的正常运行造成不同程度的影响。若风机盘管中有风排除，但未形成明显效果，并且进出水管阀门都已全部打开，则可将其判定为空调水管过滤器中发生了堵塞问题。

另外，在暖通空调系统正式安装前，相关工作人员还应全方位检查设备是否已达到了相应的施工要求和规范标准，严格按照设计规范开展相关工作。最后，在施工过程中还应积极安装冷却塔，利用地脚螺栓进行加固处理，精准掌控冷却塔中喷嘴和出水管的位置以及方向。以上现象在暖通空调系统运行中普遍较为常见，需要相关设计人员不断积累自身经验和理论基础，积极研发全新的系统设计[8]。

3、暖通技术在民用绿色建筑应用中的节能措施

3.1 热泵技术

热泵可将大气、地表水、地热等大自然中蕴含的低温热能作为热源，在压缩机的工作原理下将热源中蕴含的低温热能过渡转化为高温热源。目前热泵技术已广泛应用于各种暖通空调设备中，其优势具体可归纳为以下三点：第一，热泵技术可以长期利用覆盖范围较广的江河湖泊、城市污水、土壤中的低温热能，使社会生产和日常生活中废弃的低温热能得以有效应用。

第二，热泵已成为当前节约效果最显著的一次能源供给设备，可以将天然气等热能进行有效整合。第三，热泵技术既有着良好的供热性能，又能起到制冷效果，在某些特定条件下还能通过逆向使用的方式兼作热源和冷源。另外，热泵技术还能有效减少一次能源损耗，限制了二氧化碳和其他有害气体的排放。最主要的是，热泵技术还可以达到节能减排的目的，为社会创造大量可观的经济效益的同时，在各行业领域中也得到了创新性地发展和应用。

3.2 排风余热回收技术

夏季空调的排风温度响度和室外新风温度都相对较低，并且室内含湿量还低于室外新风含湿量。因此，在降低新风的温度和湿度时，可以借助热风回收装置达到冷热交换的目的。反之，在冬季时节可用同样的方式增加新风的湿度和温度。目前最常用的两种热回收设备为显热回收型和全热回收型，其不但适用于中央空调，在其他建筑行业中也有着良好的发展前景，在节能的同时还能有效改善室内空气质量。尽管这项技术在我国各行业领域的应用中仍停留在初期阶段，但经大量实践与探究，这项技术在应用过程中已取得了明显成效，在未来发展阶段中也会继续研发出更新颖、高效的产品[9]。

3.3 变流量技术

通常情况下，暖通空调系统的设计主要是以不利的气象条件为前提，因此在一天之中发生变化的空调负荷将会小于实际负荷。其中水和空气作为冷热载体，可随着负荷变化而发生明显变动，不但达到了暖通空调的质量要求，还起到了良好的节能效果。因此动态调控系统流量不但能满足形式多样的负荷要求，还能有效减少能源损耗，成为暖通空调的技术热点之一。

3.4 蓄能空调技术

蓄能空调技术作为一项较为常见的技术手段，在武汉地区的蓄能空调工程中得到了广泛应用。实际上蓄能空调无法直接节能，其根本目的在于移峰填谷，将部分高峰电负荷转移到低谷，有效提高发电厂的一次能源利用率，在此基础上可将蓄能空调视为一项广义的节能措施。与此同时，蓄能空调技术还能有效减小电力生产规模。我国大部分处于中、南部地区的城市，其夏季空调负荷在社会用电总负荷中占据了较高的份额比重，甚至可高达50%。因此，在暖通空调中应用蓄能技术可达到移峰填谷的目的，有效改善我国电力资源紧缺的现状。

3.5 建筑热电冷三联供技术

目前天然气已成为城市中应用最为广泛的一次能源，相比于简单的直接燃烧，其主要是通过燃气发电，利用发电后的余热起到供热或制冷效果，从而整体提高能量利用率。该技术主要是通过大型建筑的自行发电来解决用电负荷问题，为用电的安全性和可靠性提供了基本保障，还有效减少了长途运输过程中可能产生的各种损失。与此同时，该技术还可以通过余热的方式解决供热和空调能源问题。在全年存在稳定的电负荷、热负荷或冷负荷建筑中，该技术具有较好的节能效果，还能创造可观的经济效益，整体具有较高的推广价值[10]。

4、结语

在我国科技水平不断提升的背景下，社会公众对自身生存环境的质量提出了更高的要求，积极将各种新型技术手段和新材料应用到现代建筑领域，已成为当前建筑行业必须予以高度重视的研究课题。而绿色建筑的兴起和发展为暖通空调技术的广泛应用创造了良好的先决条件，并且暖通技术的创新和研发还能进一步推动现代建筑行业的长远发展。灵活运用科学的环境控制技术，还能充分满足现代社会公众对室内环境品质的多元化需求。

参考文献:

[1]董玉琢.论建筑暖通空调对数据挖掘技术的应用[J].中国住宅设施.2019(05)

[2]余梅.大数据技术在预诊暖通空调系统软故障中的应用[J].化工设计通讯.2017(01)

[3]咎拓荒,魏东杰.绿色建筑中的暖通空调技术[J].中国建设信息供热制冷.2010(01)

[4]王鑫.实现绿色建筑暖通空调设计的技术探讨[J].住宅与房地产.2018(28)

[5]程德桐.试论现实绿色建筑暖通空调设计的技术[J].资源节约与环保.2017(07)

[6]刘江.绿色建筑技术在暖通设计中的应用研究[J].低碳世界.2018(08)

[7]谢惠.绿色建筑技术在暖通设计中的应用研究[J].住宅与房地产.2018(18)

[8]尤洛峰.绿色建筑技术在暖通设计中的应用[J].低碳世界.2017(29)

[9]刘海东.暖通设计中绿色建筑技术的应用分析[J].科技展望.2015(24)

[10]丘世深.暖通设计中绿色建筑技术的应用剖析[J].科技展望.2015(20)

文章来源：陈国燕.关于暖通技术在民用绿色建筑领域中的应用问题分析[J].四川水泥,2021(08):101-102.