王鵬飛
(山西八建集團有限公司,山西 太原 030001)
隨著能源的無節(jié)制開采、資源的過度浪費與生態(tài)環(huán)境污染的惡化,極大的制約了可持續(xù)發(fā)展進程,且對公眾的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了潛在威脅。民用建筑暖通空調(diào)工程具有高能耗、重污染的特點。為此,將節(jié)能理念與工程設計相融合勢在必行。優(yōu)化暖通空調(diào)節(jié)能設計,能夠控制能源損耗、增大資源利用率,減輕環(huán)境污染,進而實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益的最大化。
將節(jié)能理念融合到民用建筑暖通空調(diào)設計中,是推動經(jīng)濟建設與生態(tài)文明建設協(xié)同進步,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標的重要舉措。民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設計應遵循如下幾點原則:
碳排放量超標是民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)常見的能耗問題。為此,設計人員要嚴格控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的碳排放量。在民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中,遵循低碳原則的根本目的是推動暖通空調(diào)設計行業(yè)逐步趨向節(jié)能環(huán)?;?,與節(jié)能經(jīng)濟相協(xié)調(diào)。從某種角度來說,低碳設計原則約束著整個設計流程。設計人員必須全方位動態(tài)化控制整個節(jié)能設計流程,保證暖通空調(diào)工程的綜合效益。
基于節(jié)能理念的民用建筑暖通空調(diào)設計中的協(xié)調(diào)設計原則,主要針對的是暖通空調(diào)工程的三個內(nèi)置系統(tǒng),分別為采暖系統(tǒng)、換氣系統(tǒng)與通風系統(tǒng)。這三個內(nèi)置系統(tǒng)在不同工作環(huán)境中發(fā)揮的作用也各不相同。為此,設計人員要協(xié)調(diào)控制這三個內(nèi)置系統(tǒng),發(fā)揮出暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)勢效能。
民用建筑暖通空調(diào)設計往往需要使用大量的材料,而這些材料不可避免的會出現(xiàn)剩余。如果剩余材料與中間環(huán)節(jié)的冗余能源無法循環(huán)使用,就會造成嚴重的資源浪費,并成為生態(tài)環(huán)境的污染源。在民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設計中,需遵循可循環(huán)設計原則,合理利用冗余能源,增大剩余材料利用率,這樣不僅能夠節(jié)約暖通空調(diào)設計成本,還能減輕生態(tài)環(huán)境污染,為生態(tài)文明建設夯實基礎。
暖通空調(diào)系統(tǒng)在運行過程中,不可避免的會產(chǎn)生動力損耗,造成一定程度的能源浪費。而這也是暖通空調(diào)節(jié)能設計的重點內(nèi)容。暖通空調(diào)的能源傳輸過程會損耗掉大量的能源,降低能源轉(zhuǎn)化率。對此,將節(jié)能理念融合到暖通空調(diào)設計中,不僅可以降低能源傳輸環(huán)節(jié)的損耗量,還能在一定程度上減輕動力損耗的壓力。
針對暖通空調(diào)能源傳輸過程中的能源損耗問題,設計人員應采取如下兩方面處理措施:
其一,控制暖通空調(diào)內(nèi)部系統(tǒng)的介質(zhì)流速。暖通空調(diào)的介質(zhì)流動速率,直接決定了能源損耗量指標。為此,減小介質(zhì)流動速率,可以在很大程度上降低能源損耗率,同時,減輕動力損耗的壓力。
其二,調(diào)節(jié)暖通空調(diào)內(nèi)置系統(tǒng)溫差。如果暖通空調(diào)內(nèi)置系統(tǒng)的水介質(zhì)溫差較大,設計人員需適當減少水量,將溫度差控制在合理范圍內(nèi),進而控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源損耗率,最大限度的節(jié)資降損,保證生態(tài)效益的最大化。
經(jīng)過市場調(diào)研與數(shù)據(jù)分析可知,大多數(shù)民用建筑暖通空調(diào)的內(nèi)置系統(tǒng)都包含供風裝置、供電裝置與輸水水泵等耗能機械設備。這些機械設備的能耗指標約占整個民用建筑能耗指標體系的20%左右,如此就造成了嚴重的能源損耗。
將變頻調(diào)速技術應用到暖通空調(diào)系統(tǒng)中,可以有效解決能源過度損耗問題。在應用變頻調(diào)速技術時,設計人員需結(jié)合實際情況,不斷調(diào)節(jié)和完善暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行機制,且合理調(diào)控機械設備的運行頻率。由此,在控制暖通空調(diào)系統(tǒng)運行效能損耗的基礎上,降低能源損耗,減輕環(huán)境污染。
在民用建筑中,熱工性能包含多方面的內(nèi)容,所涉及的作業(yè)區(qū)域也極為廣泛,如建筑物的氣密性、建筑物的保溫性等。目前,多數(shù)民用建筑產(chǎn)生的熱量都是通過主體建筑周圍的防護結(jié)構(gòu)進行流散的,主體建筑周圍防護結(jié)構(gòu)的面積直接決定了熱量傳播速度。
此外,建筑物的氣密性與室內(nèi)空間的供暖能源損耗率存在緊密聯(lián)系。如果室內(nèi)空間向外界環(huán)境流散的熱能較多,剩余的熱能往往會流散到氣密性較差的區(qū)域,如民用建筑的供暖通道、供風通道以及門窗等。而這也是民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的重點能耗方向。對此,設計人員應優(yōu)選氣密性較強的材料,減小室內(nèi)空間的熱空氣流散率。同時,在安裝門窗結(jié)構(gòu)時,嚴格掌控氣密性,優(yōu)化室內(nèi)空間的熱工性能,降低能源損耗。
采暖管道是暖通空調(diào)的重要組成部分,發(fā)揮著不可替代的作用。在編制采暖通道設計圖紙時,設計人員需遵循簡單化與便捷化的基本原則,簡化設計流程,增大材料利用率,避免材料浪費與資金損耗,進而為后續(xù)維修提供便利條件。簡單的采暖管道,不僅可以加強管道的實用性,還能最大限度的節(jié)約維修成本,實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。
再者,相關人員還要采取用戶分攤熱量的供熱方式,確保不同建筑空間內(nèi)調(diào)溫系統(tǒng)的獨立運行,從而提高調(diào)溫效率,節(jié)約能量損耗與投資成本。隨著科技水平的提高與領域拓展,采暖運行系統(tǒng)越來越成熟化,并且廣泛應用到各種規(guī)模、各種類型的民用建筑中。其中,較為常見的民用建筑采暖運行系統(tǒng)包括如下幾種:普遍應用于高層建筑物中的豎狀分區(qū)系統(tǒng)、雙管道水平系統(tǒng)、供水單管道系統(tǒng)等。
總而言之,在民用建筑采暖管道設計中,設計人員必須結(jié)合實際情況,選擇適宜的采暖系統(tǒng),以此優(yōu)化采暖系統(tǒng)配置形式。
結(jié)合上文內(nèi)容可知,在民用建筑暖通空調(diào)設計的整個流程中,設計人員務必嚴格遵循低碳原則、可循環(huán)利用原則和協(xié)調(diào)性原則。在選擇施工材料、施工工藝、施工技術與工程保養(yǎng)等方面,融合節(jié)能環(huán)保理念,可以有效降低能源損耗,減輕環(huán)境污染。
民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設計的細節(jié)處理內(nèi)容如下所述:設計人員需合理應用太陽能、地熱能、潮汐能等可再生清潔型能源,避免單一化的設計元素造成能源損耗。一方面,注重民用建筑室內(nèi)空間設計的環(huán)保效果,另一方面,改善建筑所在區(qū)域的生態(tài)環(huán)境品質(zhì)。伴隨可持續(xù)發(fā)展理念的深化落實,民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的通風和供暖方式也發(fā)生了改變。設計人員需簡化設計方式,拓展室內(nèi)活動空間,徹底優(yōu)化暖通空調(diào)設計。
將節(jié)能環(huán)保理念融合到民用建筑暖通空調(diào)設計中,可以有效控制電能損耗,節(jié)約經(jīng)濟成本。暖通空調(diào)的節(jié)能設計,也在一定程度上減少了企業(yè)處理能源消耗的投資成本,提升了民用建筑的運行效益。隨著時代的發(fā)展與社會文明的進步,人們越來越注重生態(tài)環(huán)境保護,節(jié)能環(huán)保逐步成為各行業(yè)的主流設計方向。而且兼具實用性與環(huán)保性的暖通空調(diào)設備的需求量進一步擴張,這極大的激發(fā)了相關行業(yè)市場的經(jīng)濟活力,為市場經(jīng)濟發(fā)展奠定了堅實基礎。
隨著城市人口數(shù)量的逐年遞增,城市內(nèi)部空間的可開發(fā)利用的土地資源越來越少,高層建筑與超高層建筑成為現(xiàn)代化城市建設的重要標志。如果民用建筑的能耗指標居高不下,社會資源供不應求,極易引發(fā)社會矛盾,影響社會關系穩(wěn)定。將節(jié)能環(huán)保理念融合到建筑暖通空調(diào)設計中,是優(yōu)化資源配置,增大資源利用率的重要手段,其對于緩解社會矛盾,維護社會關系穩(wěn)定,構(gòu)建特色主義和諧社會具有實際意義
綜上所述,在全面貫徹可持續(xù)發(fā)展理念的大環(huán)境背景下,將節(jié)能環(huán)保理念融合到建筑暖通空調(diào)設計中已成為行業(yè)主流趨勢。民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設計,有助于控制能源損耗,優(yōu)化資源配置,減輕環(huán)境污染,最終提高暖通空調(diào)工程的綜合效益,推動經(jīng)濟建設與生態(tài)文明建設的協(xié)同進步。