王寒 中國建筑科學(xué)研究院有限公司沈陽分公司
隨著科技水平的提升,人們對于生活水平和生活質(zhì)量也有了新的要求。在實(shí)際生活中,越來越多的科技產(chǎn)品被運(yùn)用到人們生活中。其中暖通技術(shù)的應(yīng)用大幅提升了人們的生活質(zhì)量。暖通技術(shù)的應(yīng)用可以很好地解決夏天炎熱以及冬天寒冷的問題。暖通系統(tǒng)的運(yùn)行功能主要是結(jié)合了通風(fēng)、空調(diào)以及采暖這三種基礎(chǔ)性功能,通過三種基礎(chǔ)性工程結(jié)合,從而建立一套完整的暖通空調(diào)系統(tǒng)。暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)提升人們生活的舒適感,但是在運(yùn)行過程也會(huì)對環(huán)境造成一定的破壞。因此,為了滿足人們對于生活質(zhì)量和生活品質(zhì)要求,在不會(huì)對環(huán)境造成惡劣影響的同時(shí),我們應(yīng)該對暖通工程進(jìn)行節(jié)能減排設(shè)計(jì),只有這樣才能保障生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
綠色建筑是一種新型的建筑模式,在建筑的過程中更好地協(xié)調(diào)了人類的生存發(fā)展與自然環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系.綠色建筑對施工環(huán)節(jié)進(jìn)行了合理地優(yōu)化,減少了施工過程中對周圍環(huán)境的污染,同時(shí),也提高了資源的利用率,減少了資源使用過程中的不必要的浪費(fèi)。既能提升用戶居住的體驗(yàn),又能做到環(huán)保節(jié)能。但是綠色建筑在發(fā)展的過程中也遇到了一些問題。由于國家缺乏具體的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),并且缺乏相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在國內(nèi)很難找到真正做到節(jié)能環(huán)保的暖通專業(yè)相關(guān)技術(shù)人員。此外,在施工圖設(shè)計(jì)的過程中,部分技術(shù)人員對于相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)不夠規(guī)范,同時(shí)缺乏具體實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致在施工的過程中僅僅按照個(gè)人主觀的判斷進(jìn)行暖通專業(yè)設(shè)計(jì),造成最終工程設(shè)計(jì)的成果達(dá)不到預(yù)期的水平。
熱工設(shè)計(jì)最主要的就是保溫功能。非保溫時(shí),管道內(nèi)部的熱媒或冷媒因外部環(huán)境溫度變化,產(chǎn)生放熱或吸熱作用,破壞管道內(nèi)的溫度平衡。所以在優(yōu)化暖通熱工性能時(shí),將保溫及節(jié)能作為主要技術(shù)手段??紤]暖通系統(tǒng)受外部溫度干擾的因素,包括太陽能發(fā)熱板的朝向、導(dǎo)熱材料以及建筑內(nèi)部布局的形態(tài)系數(shù)等,科學(xué)使用新型的保溫管道材料,輔助室內(nèi)裝飾增強(qiáng)保溫性能。保證建筑門窗的密閉性,避免建筑產(chǎn)生不必要的能源浪費(fèi)。將綠色理念貫穿在整個(gè)熱工性能設(shè)計(jì)的過程中。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮建筑的外部四季環(huán)境的變化,排除環(huán)境的外部干擾,最大化發(fā)揮綠色理念的作用。暖通專業(yè)應(yīng)積極配合建筑專業(yè)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能計(jì)算,不斷優(yōu)化,采用科學(xué)的計(jì)算方式,降低建筑的冷熱負(fù)荷,從而降低設(shè)備能耗。
1.太陽能加熱和冷卻
現(xiàn)在,相對便捷的太陽能采暖通風(fēng)方式就是被動(dòng)式太陽能房。該方法的特征是運(yùn)用太陽光照射建筑物的內(nèi)部,使太陽光被部分封閉結(jié)構(gòu)的表面吸收,之后加大室內(nèi)空氣的溫度。太陽光線通過玻璃表面?zhèn)鬏數(shù)綁Ρ诘奈鼰崦?,從而提高了壁表面的溫度,而且存?chǔ)了熱量。冬季需要室內(nèi)供暖時(shí),玻璃和墻壁間的熱空氣通過自然對流進(jìn)入房間。室內(nèi)的冷空氣通過墻下的通風(fēng)孔進(jìn)到空氣層,并被加熱以造成自然循環(huán)。太陽下山后,儲(chǔ)存在厚壁中的熱量將用于繼續(xù)為房間供暖。為了解決被動(dòng)式太陽能房屋的缺陷,開發(fā)了具有輔助熱源和蓄熱器的主動(dòng)式系統(tǒng),又叫作主動(dòng)式太陽能加熱系統(tǒng),用于對空氣進(jìn)行加熱。當(dāng)有陽光時(shí),系統(tǒng)可以有兩種運(yùn)行條件:一種是不需要加熱房間,而利用太陽能收集器收取的熱量來加熱蓄熱器;二是供熱室需要供暖,蓄熱器還沒有儲(chǔ)存充足的熱量,所以要激活輔助熱源進(jìn)行供暖。當(dāng)沒有日照時(shí),也可以有兩種運(yùn)行條件:一種是通過蓄熱器給房間供熱;一種是在蓄熱器的熱量不夠時(shí)從輔助熱源提供熱量。
2.地?zé)崮芾?/p>
地?zé)崮苁莾?chǔ)存在地球內(nèi)部的巨大且有稀有的能源。根據(jù)研究,在地表以下5km 之內(nèi),高于15℃的巖石及地下水的總熱量為1.05X1025J,與950×1012t 煤的熱量一樣。以全球每年消耗100×108t 煤計(jì)算,能夠確保人類95000 年的能源需求。地?zé)峋軌蚪o予加熱介質(zhì),例如熱水、蒸汽水混合物、干燥的飽和蒸汽及過熱蒸汽,這些介質(zhì)可以在進(jìn)行某些預(yù)處理后即刻使用。
在進(jìn)行暖通系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的過程中,需要將水力平衡裝置的作用充分發(fā)揮出來,盡可能地采用一些阻力小的輸送方式,減少在輸送過程中產(chǎn)生的能源消耗,借助水力平衡裝置作用,起到更好的節(jié)能效果。在進(jìn)行暖通系統(tǒng)安裝中,需要在水系統(tǒng)當(dāng)中,發(fā)揮出水力平衡裝置的作用。但是在具體的安裝環(huán)節(jié)中,應(yīng)該注意一些問題,在開展定流量系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,需要對水力平衡進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)與優(yōu)化,如果出現(xiàn)不能實(shí)現(xiàn)平衡的情況,則需要借助靜態(tài)平衡閥的調(diào)試,達(dá)成相應(yīng)的目標(biāo)。而在流量動(dòng)態(tài)平衡當(dāng)中,可以進(jìn)行變流量系統(tǒng)的設(shè)置,在水量波動(dòng)過大的情況下,發(fā)揮出動(dòng)態(tài)流量閥的作用。在靜態(tài)水力平衡閥當(dāng)中,可以將熱力入口設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化,開展動(dòng)態(tài)流量控制,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)節(jié)模式的優(yōu)化。
綠色建筑理念在建筑暖通系統(tǒng)中應(yīng)用得較晚,但現(xiàn)今已經(jīng)發(fā)展成較為成熟的應(yīng)用模式。研究綠色建筑理念在建筑暖通節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,在暖通節(jié)能設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)綠色建筑理念的多元化。優(yōu)化建筑熱工性能,減少暖通系統(tǒng)產(chǎn)生的能耗浪費(fèi),為今后研究綠色理念應(yīng)用方向提供一定的理論支持。