暖通设计中绿色理念和节能技术的应用分析

鹿延东

上海创霖建筑规划设计有限公司银川分公司 宁夏银川 750001

绿色理念的核心思维在于通过设计最大化缩减高层建筑暖通系统的耗能，并实现资源的优化与重组。在高层建筑暖通系统中，耗用的能源包含燃气、水、电等等，因此，绿色理念下的高层建筑暖通设计应该将“节能”放在首位，相关设计人员应依据高层建筑的具体情况，制定适宜的暖通设计方案，并合理运用新型绿色设计手段，构建循环的、低碳的、和谐的暖通系统[1]。

1 暖通设计的绿色理念和节能设计的重要性

随着人民日益增长的能源需求和我国现代化以及城市化进程的不断加速，对暖通设计也有了更高的要求，以化石燃料为代表的能源也随着人们的不断开采而呈现出了整体价格抬高的趋势，我国是一个人口大国，所以我国目前的人均能源在世界的排名仍然处于较低的状态，并且对于能源的利用效率远远不如国际上的发达国家，能源的短缺和能源的需求量成为了一项我国发展过程中不可调和的矛盾。在我们日常生活中所使用的普通建筑中，暖通系统的运行往往需要较多的燃料作为支撑，并且能源消耗随着人们对于舒适性和安全性的追求不断加大而变得越来越大。这就导致消耗大量的建筑使用成本和维护成本，这也给生态环境带来了巨大的压力，与我国现行的可持续发展战略相违背。所以倡导节能设计和绿色理念，对于建筑设计中暖通系统的设计有着重要的意义，可以大幅度的降低能耗并节约能源，在确保建筑的舒适性和安全性的前提下，更加的绿色环保，实现可持续发展[2]。

2 在绿色理念下暖通设计的现状

2.1 设计管理方面的不足

其一，在具体的设计过程中，相关部门以及技术人员对于暖通设计的重视程度不足，未意识到暖通设计中节能的重要性；其二，在实际工程中，暖通设计往往较为仓促，在有限的时间内无法保证设计的细化程度，滞留了部分技术问题；其三，大部分高层建筑的暖通系统耗能偏大，与国家相关准则背离，脱离了绿色设计理念。依据相关数据统计，暖通行业的能耗在建筑行业的总体能耗中占据较大比例，引发了较大的环境危害，而相关部门、人员的忽视以及设计时间的仓促则导致了暖通节能设计方案存在许多不足，上述问题严重阻碍了绿色设计理念的推行，并制约了社会的进步和发展。

2.2 技术水平方面

由于理念上的落后，相关人员在技术方面也有所欠缺，同时，人们对于整体设计的要求仍旧停留在舒适上，而对于环保没有过多的认识，而行业内的技术一直处于停滞发展的状态，需求与技术发展之间无法形成良性循环，技术无法在实际的操作中得到有效提升。在进行系统设计的时候，也没有制定一定的标准，整体操作过程缺少标准参考，一些设计者甚至沿用原有的方法，新技术无法真正得到应用，在旧方法的使用过程中，还造成了资源浪费，无端增加设计成本，更是对环境造成了不良影响。新技术无法真正得到应用，所有新理念引导下应当呈现的效果都被搁浅[3]。

2.3 设计人员素质不高

我国暖通设计行业的从业人员整体业务能力和综合素质呈现出良莠不齐的局面，很多企业的设计人员素质相对较低，并且也有一些企业为了节约运行成本在招聘设计人员过程中录用了一些专业素质相对较低的人员，造成了最前沿的节能技术和绿色理念无法得到有效应用，最终导致了能源的浪费。除了上述不良现象之外，暖通专业从业人员的业务能力和综合素质如果过于低下的话还可能导致在设计及施工过程中偷工减料的情况产生，毫无疑问，这种情况将会对系统的使用和施工产生严重的影响。

3 绿色节能技术在暖通设计中的应用

3.1 变频节能技术

变频节能技术指的是当阳光、室内外温度等环境因素及相关人为因素导致暖通空调系统出现负荷增加的现象时，通过变频调节水泵、冷热水机组及风机等设备，根据荷载的实际情况来降低能量输出，以此来做到降低能源消耗的目的。针对当前的现状而言，变频节能技术在节约能耗方面有着非常显著的效果，能源消耗的节约率在45%左右，而多数建筑工程在进行施工时，通过相关的节能设计与改进，可以有效地提高节能效果和经济效益，避免额外经济成本的投入。以冷冻水循环系统为例，在冷冻水泵正常运作过程中，水泵容量一般需留出约12%的余量设计使该系统长期处于固定最大水流量工作状态，而由于季节温度的变动，通常其实际负载比预定负载要低，在设计冷冻水温度时，通常会将温度调节在8℃左右，水泵在高效运作的过程中会增加能源的消耗量，进而出现能源浪费的问题。而利用变频节能技术则能够很好地改善这一情况，能够做到针对冷冻水泵流量的智能化管理，有效地避免了能源加快消耗的现象产生。

3.2 变流量技术

建筑暖通空调系统设计在一般情况下，需要结合相应的气象条件进行，暖通空调系统的负荷在一天内会不断的变化，并且要小于实际的负荷。在负荷的变化过程中，水和空气作为一种载体也会发生相应的变化，这不仅关系到暖通空调系统的质量，也是实现节能效果的必要条件，这就需要动态控制暖通系统的流量，使得其能够适应相应的负荷要求，并在最大程度上达到相应的节能效果，从而促进我国建筑暖通技术的进一步发展。

3.3 冷热泵技术手段的应用

在现代暖通设计当中，绿色节能技术不仅只表现在变频技术手段的应用方面，冷热泵技术手段也在绿色节能方面具有显著的效果。冷热泵技术手段主要依托于地源耦合泵装置，达到暖通空调系统、供热技术的应用效果，该技术手段符合人们对于室内温度变化的冷与热实际需求，还能改善人们的居住与生活环境，提高人们居住的舒适度。另外，有效利用地源耦合相关设备可为居住者提供实际生活中热水的需求。冷热泵技术手段依托于地下水恒温的属性，可达到地下水与地下管道二者之间的热交替效果。通常情况下，受夏季气温升高的影响，冷热泵技术会在室内暖通设计系统中，起到制冷的目的，可将室内多余的热量排除，在日常生活中能够有效应用这些热能资源，或将其储存至地下室内等，在冬季寒冷情况下，借助热泵技术手段，将热能资源有效释放，可满足居民热水供应的实际需求。

3.4 实施水力平衡设计

在绿色理念下的高层建筑暖通设计中，水力平衡设计也至关重要，具体来说可以通过相关设施的安装来实现能耗的缩减。在水力平衡设计实施过程中，应注意如下要点：其一，在安装工作启动之前，应仔细勘察施工现场，全面的把握高层建筑暖通工程的实际状况，并尽可能的实现暖通系统的水力平衡；其二，当设计的水力平衡无法保证时，则可以采用具备较大阻力与阀权度的动态水力平衡阀，或者时采用静态水力平衡阀，并确保水力平衡阀与高层建筑的水量变化情况相互匹配。

3.5 自然通风技术手段的应用

在暖通设计当中有效应用自然通风技术手段，不仅是绿色节能技术应用的直接表现，同时还是有效利用自然条件改进热环境的重要方法。首先要考虑建筑物当地的气候，收集并分析当地的气象参数之后再决定采用什么方式；其次要观察建筑物的微环境，包括周边植被、临边建筑物、城市地形等要素，找出周边微环境对建筑物自然通风的影响，然后对建筑物的整体高度、内部结构进行合理的设计，制定最佳通风方案；然后，做好建筑物的朝向以及间距、通风通道、户型的设计。门窗是建筑物的的主要通风通道，设计者要结合当地的气候因素设计好门窗的参数（包括位置、形状、朝向等）。室内设计要尽量保持进出口的对应，减小风道阻力。最后，选择通风设备，确定通风设备的型号和安装位置，设计控制系统，增强人对自然通风效果的控制能力。

4 结语

城市建筑随着我国社会主义现代化建设的不断发展越来越多，作为建筑设计过程中的一个重要组成部分，建筑暖通设计在设计过程中占据着重要的地位。我国在进行暖通设计过程中提倡使用节能技术，在设计环节倡导绿色设计理念，但是在实际中仍然存在着一系列的问题，这就需要各方面的工作人员共同努力来实现暖通设计体系的不断完善，最终实现环境的可持续发展。