低碳背景下绿色技术在暖通设计中的应用

郝敬轩

（山西八建集团有限公司，山西太原 030027）

0 引言

建筑工程在建造和使用过程中会消耗大量能源，并对环境造成严重污染，为推动建筑行业向绿色节能环保方向发展，国家出台一系列政策方针对建筑行业进行约束，应用绿色技术已经成为其未来发展的必然趋势。将绿色技术应用在暖通设计中，能有效降低暖通系统的能耗水平和碳排放量，具有十分重要的现实意义。

1 绿色技术在暖通设计中的应用原则

1.1 坚持暖通空调功能设计标准

设计建筑暖通空调的核心目标是为了保障住户在居住过程中的取暖需求，最主要的设计要求是要保证使用的舒适度。因此，必须在暖通设计中保障系统功能性和性能指标的实现，不能片面性地为了降低暖通工程的能耗水平，或降低暖通工程的建造成本而降低其功能性和性能指标，必须保证完成建造的暖通工程达到国家和行业相关标准，才能保障住户居住的舒适性。

1.2 节约节能原则

在暖通工程色设计中应用绿色技术和理念，即在保障暖通工程功能性的基础上，最大限度优化暖通设计的科学性，减少工程材料、相关构件的使用量，降低暖通设备在使用工程中对能源的消耗量，以此实现节约节能目标。因此，设计人员须从整体规划的角度出发，对暖通工程中水泵、风机、制冷系统等各项工程的设计和安装方案进行优化，对暖通工程整体材料、构件的使用情况进行优化，才能实现整体性的节约节能目标。

1.3 资源可循环利用原则

在暖通工程设计中应用绿色技术和设计理念，不仅需要考虑暖通空调的安装问题，还应以全局性的思维考虑暖通空调在使用过程中的检修和维护工作，为后期设备的检修和更换提供方便。很多建造时间较久的建筑就因设计人员考虑不充分，将暖通空调设计成封闭式结构，为后期工作人员的检修和维护工作增加了很多不便，影响暖通设备的检修效率。以资源可循环利用原则对暖通设备的结构进行设计，不仅能提高资源的利用率，还能在一定程度上延长暖通空调的使用寿命，是未来暖通工程发展的必然趋势。

2 低碳背景下绿色技术在暖通设计中的具体应用

2.1 热能回收技术

目前国内建筑工程暖通设计中主要应用冷凝热和排风余热两种方式进行热能回收。空调机组在制冷过程中会产生大量冷凝热，传统暖通工程中会采用同时配备水泵和风机的方式对该部分冷凝热进行排放，此种方式不仅会加剧温室效应和城市热岛效应，因不正确处理冷凝水造成水土污染，还会造成大量能源的浪费。应用冷凝热回收技术，将冷凝器作为供水系统热泵对水源进行辅助加热，既能为居民提供稳定的热水供应服务，还能有效提高能源的回收利用效率，减少有害水体和气体的排放量，具有非常良好的绿色节能环保效果。

排风余热回收技术是利用交换器和换热器对室外新风和室内排风进行余热和制冷，以提高热能的利用率[1]。如在夏季环境中，室外新风的温度和湿度都高于室内排风的温度和湿度，利用排风余热回收技术将室内外新风和排风进行交换，能有效降低室内温度，提高室内环境湿度。而冬季环境中，室内排风的温度和湿度都高于室外新风的温度和湿度，将热交换器安装在排风出口中，使室内外空气在交换过程中得到热量的交换，新风能在进入室内空间之前得到余热，以维护室内温度的稳定性，为室内居民提供持续性供暖。

通过以上两种方式有效提高热能的利用率，增强暖通设计的节能效果。

2.2 余热循环技术

余热循环技术在我国暖通工程中有非常广泛的应用，该技术的应用原理是利用动力系统和热传输系统组成热循环系统，将暖通设备运行中未完全利用的热量通过热传输系统输送到其他部分进行利用，提高能源的利用效率[2]。由于动力系统和热传输系统各自独立，既能减少热量在不同介质中传递所产生的损耗，又能避免液体因热传递污染的放射性造成不必要的负面影响。余热魂环技术的应用能有效提高能源的综合利用率，提高供暖系统运行的稳定性。

2.3 太阳能技术

当前太阳能技术已经发展得较为成熟，太阳能属于典型的可再生清洁能源，在多个领域中都有非常广泛的应用，具有良好的节能环保效果[3]。将太阳能技术应用在暖通设计中，能有效减少暖通设备在使用过程中对电能的消耗，还能降低暖通设备污染物的排放量，减少对环境的污染。虽然太阳能技术具有诸多优势，但实际使用过程中存在一定的局限性，阴雨天气和冬季太阳能的采集和储存效率较低，设计人员应充分考虑太阳能技术的这一缺陷，在应用绿色技术对暖通空调进行设计时，可利用燃气炉进行辅助加热，保证建筑供暖的稳定性。

2.4 变频技术

变频技术是一种将直流电逆变成不同频率交流电的转换技术，将其应用在暖通空调设备中，能对暖通空调设备的风量进行调节和控制，既能大幅增强设备的节能效果，又能减轻设备的工作强度，避免设备长期在大电机启动电流冲击的影响下出现故障，延长暖通空调设备的使用寿命。

3 绿色技术在暖通设计中的应用要点

3.1 提高设计方案的合理性

在对建筑工程暖通工程进行设计时，应结合建筑工程的使用需求对暖通设计方案进行针对性调整，提高设计方案的合理性[4]。建筑物为公共建筑性质，在使用过程中内部人员密度大、流动性强，可在暖通设计方案中融入新风控制技术，保障室内环境的换风效率；若建筑物室内空间较大，即可采用全空气空调系统设计方案，也可采用分层空调系统设计方案；若建筑工程所在地区常年温度偏高，应优先选择分层空调系统设计方案，以减少冷量损耗，降低能源消耗水平。

传统暖通工程设计中，因受到技术水平和设计经验的限制，很多设计人员会将新风管道与风机盘管机组的回风吸入口相连，此种设计形式会限制新风的吸入量。可采用将新风管道接入口安装位置临近出风口或独立设置新风管道的方法改善这一弊端。

3.2 提高水力平衡水平

在暖通设计中科学地应用绿色节能技术，优化暖通空调的水力平衡，使其按照设计工况稳定运行，既能提高能源的利用率，减少暖通空调系统在运行中对能源的消耗水平，又能增强室内环境的换气、保暖、保湿效果，提高居住体验[5]。目前可让水力平衡的方法主要有同程式系统设计、使用各类平衡阀设备等方法，设计人员应在设计初期对工程结构图纸进行深入分析，在工程主体结构施工完成后对现场环境进行实际勘察，结合工程实际情况选择综合效益更好的设计方式。

3.3 科学应用环境监测技术

环境监测技术由测试技术、采样技术和数据处理基础共同构成，通过采集环境样品，得到一段时间内空间环境质量的测试数据[6]。环境监测技术的综合性较强，对空间范围内空气质量、含水量、含氧量的监测有良好应用效果，将其应用在暖通工程设计中，有助于优化暖通设计的环保效果。暖通设备管理人员可利用环境监测实时数据，掌握室内环境中湿度、温度、含氧量等多项参数数据，根据建筑物使用需求对温度调节器、空调设备等进行调节，提高室内环境的舒适度。随着智能技术的发展和应用，也可应用智能技术将各部分设备进行关联和整合，通过中央控制系统实现环境的自动监测和调节，提高环境调节的效率，又能减少能源的消耗。

3.4 加大对清洁能源应用的研究力度

若想切实增强建筑暖通工程的节能环保效果，应在对其进行设计时重视多种节能环保措施的综合应用[7]。除降低暖通工程的耗能水平外，还应加大对清洁能源应用的研究力度，应用可再生、清洁型能源为暖通设备的运行供能，减少污染物的排放量。以太阳能为例，对人类来说，太阳能是可无限取用的可再生能源，使用过程中不会产生任何有害气体和有毒物质，安全可靠，降低温室效应的恶化速度，并且取用便捷，辐射能量大，重视其在暖通设备中的应用，能取得良好的综合效益。除太阳能以外，相关人员也应加强对其他清洁能源的开发和应用，减少对自然资源的消耗，减少有害气体的排放量，减少对空气的污染，提高暖通工程的节能环保水平。

4 结语

综上所述，因人类活动引发的温室效应正在逐渐侵害人类的生存环境，低碳发展已经成为世界经济发展的重要共识。建筑暖通工程作为保障建筑物居住功能的重要设施，在使用过程中不仅会消耗大量能源，还会排放大量二氧化碳，为积极响应建筑行业低碳发展的号召，在暖通设计中科学地应用绿色技术，能取得良好的节能环保效益，对促进健康行业向绿色节能环保方向发展具有重要意义。