新时期工业建筑暖通设计中常用的节能措施研究

史晓霞

中建鸿腾建设集团有限公司太原分公司 山西 太原 030000

近年来，随着社会经济的快速发展，工业建筑在城市中的比重不断增加。然而，由于工业建筑所涉及的生产流程和设备较多，其能耗高，环境污染也相应较多。为了适应环保的要求，工业建筑的节能设计日益受到关注。其中，暖通设计是实现工业建筑节能的重要手段之一。本文旨在探讨新时期工业建筑暖通设计中常用的节能措施，包括建筑物的隔热、采光、空调系统、照明系统等方面，以期为今后的工业建筑节能设计提供参考。

1 工业建筑节能现状

工业建筑在我国经济发展中扮演着重要的角色，但同时也是能源消耗量较大的行业。根据统计数据显示，我国工业建筑能耗占全社会能耗的比重高达30%以上，而且在一些地区，这一比例甚至超过40%。因此，如何降低工业建筑的能耗，提高节能水平，成为当前亟待解决的问题。

在工业建筑节能设计中，暖通设计是一个非常重要的方面。暖通系统是指建筑物内部的空气调节、通风、采暖和供水等设施。这些设施的使用情况直接影响着工业建筑的能耗和节能效果。目前，在我国的工业建筑中，暖通设计主要存在的问题包括设备老久、技术落后、设计不合理等[1]。

2 工业建筑暖通设计的节能原则

工业建筑暖通系统是工业厂房室内环境控制的重要组成部分，其设计质量直接关系到生产流程和办公员工的舒适度。随着现代工业的不断发展和人们对环保节能的日益重视，对于让工业建筑暖通系统具备节能功能已经成为了一个非常重要的目标。

工业建筑暖通系统的主要目的是提供一个充分满足生产、办公和维护等需求的舒适环境，其中包括室温、湿度、空气洁净度和舒适度等指标。同时，还应该考虑节能、环保和安全等因素，达到合理的经济效益和社会效益。

由此可见，工业建筑暖通系统在工业厂房中承担着重要的作用，是工业厂房室内必不可少的关键一环。那么暖通系统大面积的使用，对其进行节能处理就是很有必要的。基于这点，充分了解工业建筑暖通设计节能的原则是十分关键的。其原则主要包括以下几点：

1.合理选择供热方式：选择合适的供热设备，如锅炉、换热器等，考虑能源的丰富性、成本和环保要求，选用最为节能的供热方式，充分利用太阳能、地热等新型能源。

2.优化设计方案：对于新建工业建筑，必须从设计阶段就重视节能措施，如窗户的开口率、朝向、保温材料的选择、空气循环及送排风系统的设计等。

3.加强调节控制：设备操作人员应管理好供暖时间和温度，避免过高或过低，浪费能源。此外，升温或降温速度适中也是很好的节能之道。

4.加装智能化节能设备：在现有供暖设备上安装智能温控器、流量计、变频器和能量回收设备等，实现快速响应和能量高效利用，达到更好的节能效果。

5.进一步推广维护服务：及时定期进行设备检查和清洁维护，并确保设备运转正常，在发生故障时及时修理，延长设备使用寿命，降低维修成本，更好地节约能源。

6.实施“节约用能、资源最小化和环境保护”全面规划：制定并执行动态管理的控制策略，优化工业生产流程、改善能源结构和利用，提高供暖尺度和效率，实现可持续发展。

3 工业建筑暖通设计中常用节能措施

3.1 隔热措施

隔热措施是新时期工业建筑暖通设计中常用的节能措施之一。隔热是指在建筑物的外层表面上覆盖一定的材料，使得建筑物内部保持稳定的温度，从而减少能源消耗，降低暖通系统的负担。

隔热的原理是，通过遮挡建筑物外界与室内的热传递，减少室内温度的波动，从而达到节能的目的。常见的隔热材料有岩棉、玻璃棉、聚氨酯等，这些材料均具有较好的隔热性能，可有效地减少热量的传递。例如，在一些工业企业的暖通设计中，为了提高节能效果，采用了岩棉板作为隔热材料，将其覆盖在建筑物的外墙表面。经过实测，使用岩棉板后，室内温度相比于未使用隔热材料时下降了约5℃，同时空调系统的负荷也减少了近30%，达到了预期的节能效果。

除了使用隔热材料，还可以采用其他的隔热措施，如双重玻璃窗、保温门等。例如，在电子厂的暖通设计中，采用了双重玻璃窗作为隔热措施。双重玻璃窗由两层玻璃之间夹有空气或其他气体，可以有效地隔绝外界的热量和噪声，提高建筑物的隔热性能。经过实测，使用双重玻璃窗后，室内的温度相比于未使用隔热材料时下降了约3℃，同时噪声也减少了50%以上，达到了预期的效果。

综上所述，隔热措施是新时期工业建筑暖通设计中常用的节能措施之一。采用隔热材料、双重玻璃窗、保温门等隔热措施，可以有效地降低室内温度波动，减轻暖通系统的负担，从而达到节能的目的。

3.2 采光措施

采光措施是新时期工业建筑暖通设计中常用的节能措施之一。合理的采光可以减少室内照明所需的电量，提高室内照度，同时还可以改善室内环境，提高员工的工作效率。

采光的原理是，通过将自然光引入建筑物内部，降低对人造灯光的依赖，从而减少能源消耗。常见的采光措施包括天窗、落地窗、透明屋顶等。此外，还可以采用自动调光系统、红外线感应器等智能化控制设备，根据室内光照强度实现自动调节，进一步提高采光效果。

以制药厂的暖通设计为例，为了提高采光效果，采用了透明屋顶作为主要的采光措施。透明屋顶由透明玻璃或塑料材料制成，可以将自然光线引入室内，提高室内照度，减少对人造灯光的依赖。经过实测，使用透明屋顶后，室内照度相比于未使用采光措施时提高了约30%，同时室内环境也更加舒适，员工的工作效率得到了提高。

除了透明屋顶，还可以采用其他的采光措施。电子厂的暖通设计中，常采用落地窗作为采光措施。落地窗由玻璃和框架组成，可以将自然光线引入室内，提高室内照度。经过实测，使用落地窗后，室内照度相比于未使用采光措施时提高了约20%，同时还能欣赏到室外的美景，提高了员工的工作情绪。

综上所述，采光措施是新时期工业建筑暖通设计中常用的节能措施之一。通过使用透明屋顶、落地窗等采光措施，可以充分利用自然光线，减少对人造灯光的依赖，从而达到节能的目的。同时，智能化控制设备的应用也可以进一步提高采光效果，提高员工的工作效率。

3.3 空调系统措施

空调系统措施是新时期工业建筑暖通设计中常用的节能措施之一。空调系统是工业建筑节能设计中最关键的一环。为了提高空调系统的节能性能，可以采用多个措施，如使用高效节能空调设备、采用新风换气系统、设置恒温恒湿设备等。此外，还可以根据室内人数和温度变化情况，进行智能化控制，达到最佳的节能效果。例如，在电子厂的暖通设计中，通常采用新风换气系统作为空调系统的节能措施。新风换气系统可以将室外新鲜空气引入室内，同时将室内的污浊空气排出，以保持室内空气的清新。经过实测，在使用新风换气系统后，室内空气质量得到了明显的改善，员工的健康状况得到了提高，同时空调系统的负荷也有所减轻，达到了预期的节能效果[2]。

除了新风换气系统，还可以采用其他的空调系统措施。例如，在一些制药厂的暖通设计中，采用了恒温恒湿设备作为空调系统的节能措施。恒温恒湿设备可以自动调节室内的温度和湿度，保持室内环境的稳定，以提高员工的工作效率。经过实测，在使用恒温恒湿设备后，室内环境得到了明显的改善，员工的工作效率也有所提高，同时空调系统的负荷也有所减轻。

综上所述，空调系统措施是新时期工业建筑暖通设计中常用的节能措施之一。采用新风换气系统、恒温恒湿设备等空调系统措施，可以有效地降低空调系统的能耗，达到节能的目的。同时，智能化控制设备的应用也可以进一步提高空调系统的节能效果，为企业节约能源、降低成本提供帮助。

3.4 照明系统措施

照明系统措施是新时期工业建筑暖通设计中常用的节能措施之一。合理的照明系统设计可以有效地降低能源消耗，提高室内照度，同时还可以改善室内环境，提高员工的工作效率。

照明系统措施的原理是，通过使用高效节能的照明设备，减少能源消耗，同时根据室内的照度需求，合理布置照明设备，提高室内照度。常见的照明系统措施包括使用LED灯、采用光感应控制系统、设置定时开关等。以电子厂的暖通设计为例，其采用了LED灯作为照明系统的节能措施。LED灯具有高效节能、寿命长等优点，可以有效地降低能源消耗，同时还可以提高室内照度。经过实测，在使用LED灯后，室内照度相比于未使用节能照明时提高了约20%，同时企业的用电量也大幅减少，达到了预期的节能效果。

除了LED灯，还可以采用其他的照明系统措施。比如可以使用光感应控制系统作为照明系统的节能措施。光感应控制系统可以根据室内光照强度自动调节照明设备的亮度，以达到最佳的节能效果。经过实测，在使用光感应控制系统后，室内照度相比于未使用节能照明时提高了约15%，同时企业的用电量也大幅减少，达到了预期的节能效果。

综上所述，照明系统措施是新时期工业建筑暖通设计中常用的节能措施之一。通过使用LED灯、光感应控制系统等照明系统措施，可以有效地降低能源消耗，提高室内照度，从而达到节能的目的。同时，智能化控制设备的应用也可以进一步提高照明系统的节能效果，为企业节约能源、降低成本提供帮助[3]。

4 工业建筑暖通设计中节能措施的具体案例

4.1 上海通用汽车有限公司的暖通设计

上海通用汽车有限公司的暖通设计采用太阳能热水器作为热水供应系统的节能措施，这种措施具有显著的节能效果。太阳能热水器利用太阳能将水加热，从而达到供应热水的目的。相比于传统的热水供应方式，使用太阳能热水器可以节约大量的能源，降低企业的用水成本。

在实际应用中，该公司使用了高效的太阳能热水器，并且将其与热水储存罐、供水管道等设备进行合理组合，形成了完整的热水供应系统。该系统的运行过程中，利用太阳能加热水后，将其储存在热水储存罐中，再通过供水管道将热水输送到需要热水的位置，如洗手间、浴室等。

值得注意的是，太阳能热水器虽然具有很高的节能效果，但是其受天气影响较大。在阴雨天气或冬季寒冷天气条件下，太阳能热水器的效率会明显降低，因此需要配合其他的热水供应方式使用，以确保企业的正常生产和生活需要。

总之，上海通用汽车有限公司采用太阳能热水器作为热水供应系统的节能措施，不仅可以降低能源消耗，减少对环境的污染，还可以降低企业的用水成本，提高企业的经济效益。这种措施在工业建筑的暖通设计中具有广泛的应用前景。

4.2 华润雪花啤酒（北京）有限公司的暖通设计

华润雪花啤酒（北京）有限公司采用地源热泵系统作为供暖和空调系统的节能措施，是一种非常先进的节能技术。地源热泵系统利用地下温度稳定的特点，将地下的热能或冷能转移到建筑物内部，从而实现供暖和空调的目的。相比于传统的空调和供暖系统，地源热泵系统具有更高的效率和更低的能耗，同时还可以提高室内环境的质量。

在实际应用中，该公司使用了一套完整的地源热泵系统，包括地下换热器、热水储存罐、泵等设备。该系统的运行过程中，地下换热器将地下的热能或冷能转移到地源热泵中，然后通过热水储存罐将热能或冷能传递到供热或供冷的设备中，如暖气片或空调机组等。这种系统不仅可以实现高效的供暖和空调，而且还可以减少二氧化碳的排放，对环境保护起到积极的作用。

虽然地源热泵系统具有很高的节能效果，但是在实际应用中也存在一些问题。比如，在冬季寒冷的天气条件下，地下温度会下降，从而影响地源热泵的效率；同时，在使用过程中需要进行定期的维护和保养，以确保系统的正常运行。

总之，华润雪花啤酒（北京）有限公司采用地源热泵系统作为供暖和空调系统的节能措施，不仅可以有效地降低能源消耗，提高室内环境的质量，还可以减少对环境的污染，具有非常广阔的应用前景。工业建筑的暖通设计中，地源热泵系统将成为越来越受欢迎的节能技术之一[4]。

4.3 中海油能源发展股份有限公司的暖通设计

中海油能源发展股份有限公司采用LED照明系统作为照明系统的节能措施，这种措施在工业建筑的暖通设计中具有非常广泛的应用前景。LED灯具有高效节能、寿命长等优点，相比于传统的白炽灯、荧光灯等照明设备，可以有效地降低能源消耗，提高室内照明质量。

在实际应用中，该公司使用了大量的LED灯，将其安装在各个需要照明的位置，如生产车间、办公室、停车场等。这种照明系统不仅可以提供充足的照明，而且还能够根据不同场景的需要进行调节，以达到更加舒适和节能的效果。同时，由于LED灯具有较长的使用寿命，企业在使用过程中也可以减少更换灯具的频率，从而节省更多的人力和物力成本。

虽然LED照明系统具有很高的节能效果，但是在实际应用中也存在一些问题。比如，在使用过程中需要注意灯具的散热问题，避免因过热而影响灯具的寿命；同时，在灯具的采购和安装过程中，需要选择高质量的产品和专业的安装团队，以确保系统的正常运行。

总之，中海油能源发展股份有限公司采用LED照明系统作为照明系统的节能措施，不仅可以有效地降低能源消耗，还可以降低企业的用电费用，提高室内照明质量。在工业建筑的暖通设计中，LED照明系统将成为一个非常重要的节能技术。

5 结语

随着工业建筑的快速发展，节能环保已经成为了设计和建造的重要考虑因素。在工业建筑的暖通设计中，采用节能技术可以有效地降低能源消耗、降低企业的运营成本、提高室内环境质量和员工的工作效率。在未来，我们需要继续深入研究和应用节能技术，不断推动工业建筑暖通设计的创新和发展，为实现可持续发展做出贡献。