高 志 強
(山西省建筑設計研究院,山西 太原 030013)
現(xiàn)代化城市發(fā)展中,建筑數(shù)量越來越多,呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢,據相關調查研究顯示,在很多發(fā)達國家中,建筑能耗約占社會總能耗的35%左右,我國在這一方面還存在較多缺陷和不足,能源消耗控制能力還有待于提升。隨著我國城市化進程的日益加快,建筑能耗也會隨之增加,嚴重違背了低碳經濟的發(fā)展原則。鑒于上述情況,對建筑設計中的動力節(jié)能設計進行研究具有很重要的現(xiàn)實意義。
隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展,能源的重要性逐漸凸顯,尤其是在建筑行業(yè)中,該行業(yè)屬于高耗能行業(yè),在發(fā)展過程中,也會對環(huán)境產生一定影響,甚至對人們的日常生活和生產產生影響?,F(xiàn)階段,我國社會經濟正處于發(fā)展的關鍵時期,城市化進程日益加快,為暖通工程在建筑行業(yè)中的應用創(chuàng)造了廣闊空間。但縱觀當前實際發(fā)展現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)在能源消耗方面還存在較多缺陷和不足,環(huán)境問題十分突出。上述問題現(xiàn)已引起了社會各界的廣泛關注,為響應可持續(xù)發(fā)展的基本原則,要求建筑行業(yè)提升對節(jié)能環(huán)保問題的重視程度,在確保建筑設計質量的前提下節(jié)約資源和成本[1]。
首先,在建筑暖通設計工作中,采暖屬于一個相對復雜和繁瑣的過程,因此,一般可對采暖管道進行單獨設計,但在實踐過程中,很多工作人員卻并未意識到采暖管道單獨設計的重要性,從而忽視這一環(huán)節(jié),未能嚴格遵循設計要求和規(guī)定來進行,從而產生了散熱不集中的問題。
其次,在相關的建筑暖通設計規(guī)程中,對風管設計原則和要求進行了明確規(guī)定,但目前仍有很多建筑企業(yè)在設計暖通的過程中,會選擇直接的穿過防火墻,且在變形縫兩側施工過程中,也遠遠沒有達到精細化施工的標準,并未意識到防火閥門安裝的必要性。
最后,在建筑暖通設計規(guī)程中,不僅對風管設計原則進行了明確規(guī)定,同時也包括暖通結構熱負荷量和暖通設計計算參數(shù)。例如,在現(xiàn)實的暖通設計工作中,設計人員經常會根據本地的溫度進行設計,并未結合設計規(guī)范和要求來進行,最終對設計方案的科學性與可行性產生影響[2]。
目前,在我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之下,各行各業(yè)在不斷發(fā)展的過程中,都要努力實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,盡可能減少對不可再生性能源的應用。為此,在建筑暖通設計的動力設計中,一定要將可持續(xù)發(fā)展原則作為前提和基礎。在以往的設計模式下,主要是將電能作為主要動力,但正常情況下,電能都是轉自于石化能源,從而也違背了可持續(xù)發(fā)展原則。鑒于上述,在今后的暖通設計工程中,可將各種可再生性能源作為動力源,具體闡述如下:
1)地源熱泵系統(tǒng)。
該技術是解決供熱、制冷等問題的關鍵,節(jié)能優(yōu)勢突出,同時還可節(jié)約大量的成本。在具體應用的過程中,可實現(xiàn)地能和水的冷熱交換。例如,在北方寒冷的冬季,通過對地源熱泵系統(tǒng)進行合理應用,可從地能中抽取熱量,以實現(xiàn)建筑采暖。而在炎熱的夏季,同樣可利用地源熱泵系統(tǒng)將室內的熱氣傳輸至地下水和土壤當中,并同時獲取冷源,實現(xiàn)了室內外的冷熱交換。在建筑暖通設計的動力設計中應用地源熱泵系統(tǒng),不僅可節(jié)約大量的熱能,同時還實現(xiàn)了對可再生性資源的充分有效利用,在保護環(huán)境、節(jié)約能源方面具有重要價值[3]。
2)太陽能系統(tǒng)。
通過太陽能系統(tǒng)(如圖1所示)的實踐應用,不僅可實現(xiàn)無污染、低成本的目標,同時還能降低建筑能耗。因此,在建筑暖通動力設計工作中,可嘗試著對太陽能系統(tǒng)進行實踐應用。從技術類型上來看,太陽能系統(tǒng)主要包括吸附式和吸收式兩種,目前,吸收式太陽能技術應用較為廣泛,實踐過程中,主要是借助吸收劑的蒸發(fā)特性和吸收特性實現(xiàn)制冷。由于吸收劑的類型不同,因此也會產生不同的效果。
太陽能供熱制冷動力系統(tǒng)的工作原理分析如下:首先,借助太陽能集熱器對太陽輻射進行吸收,并將其轉化為能利用的能源,在制冷模式之下,將熱輻射轉化為熱媒水,在制熱的過程中,可經過超導液將熱輻射傳遞至存儲轉換器中,其次,向供熱機和制冷機提供動力能源,并發(fā)動供熱和制冷功能[4]。
1)建筑規(guī)劃階段。
建筑規(guī)劃設計可為建筑暖通設計提供基礎和前提,同時也是確保設計質量的關鍵。在具體實踐過程中,工作人員可從規(guī)劃設計入手,對現(xiàn)有自然資源進行充分利用,發(fā)揮環(huán)境因素在控制建筑溫度方面的作用,實現(xiàn)節(jié)能設計目標。在景觀綠化設計工作中,同樣可將節(jié)能設計理念融入其中,如可將一些植物種植在建筑物的周邊,利用植物的蒸騰作用降低空氣溫度,抵御地面輻射和太陽輻射,如此既可在炎炎夏季為人們帶來一絲清涼,同時也減少了對空調的應用次數(shù)。
2)超低溫熱泵技術。
超低溫熱泵技術屬于一種節(jié)能、高效的技術,目前在社會發(fā)展中應用十分廣泛,特別是在酒店、醫(yī)院、學校等大型建筑中,通過對超低溫熱泵技術的實踐應用,不僅可實現(xiàn)供暖和制冷的目標,同時還能為人們提供生活所需的熱水,實現(xiàn)能源的多重利用,可從根本上杜絕能源浪費問題,達到了節(jié)能環(huán)保的目標[5]。
3)余熱循環(huán)應用技術。
所謂“余熱循環(huán)應用技術”,主要就是對余熱進行循環(huán)應用的技術。目前,在國外的建筑暖通設計的節(jié)能設計中,該技術應用十分廣泛,其應用原理分析如下:對熱能回收裝置進行應用,收集排風口產生的余熱,之后借助熱能回收裝置交換熱風,如此既可降低排風溫度,同時也實現(xiàn)了對設備余熱的充分有效利用,最大限度降低了能源消耗。
4)流量調節(jié)技術。
建筑暖通設備能夠避免惡劣天氣條件對人們日常生活的影響。例如,調節(jié)過冷或過熱的氣溫,從而為人們提供健康舒適的環(huán)境。鑒于上述,在對建筑暖通系統(tǒng)進行節(jié)能設計的過程中,設計人員可結合天氣狀況,對設備的負荷進行改變,將溫度控制在合理范圍之內。此外,通過流量調節(jié)技術在建筑暖通設計中進行合理應用,可實現(xiàn)對設備輸出流量的有效控制[6]。
本文主要對建筑暖通節(jié)能設計的必要性和現(xiàn)狀進行了分析,同時提出建筑暖通設計中的動力設計和節(jié)能設計要點??傊?,在建筑設計中暖通空調系統(tǒng)是很關鍵的內容,同時也是設計的難點之一,需要設計人員綜合考慮多種因素,對可再生性能源進行充分有效的利用,如此才能更加符合可持續(xù)發(fā)展原則,達到節(jié)能減排的目的,從長遠角度來看,也促進了我國建筑行業(yè)的長效穩(wěn)定發(fā)展。