关于暖通空调技术发展与建筑节能的论述

[摘要]暖通空调技术的发展对建筑节能有着至关重要的作用,在能源危机的大背景下,节能建筑成为未来建筑发展的方向,随着人们对住宅舒适性及卫生的要求越来越高,绿色建筑也应运而生。

[关键词]暖通空调;技术;发展;节能;绿色

建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、通风、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。其中,以建筑采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%―70%。随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,我国建筑能耗日益增长,因而,暖通空调专业其新产品、新技术、新材料的发展与创新在以后的建筑发展中起着至关重要的作用。

暖通空调业发展所遵循的原则,概括起来就是:节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻热、冷计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术。

一、影响暖通空调的不利因素

1、围护结构的作用。围护结构包括护结构和内围护结构。护结构包括屋面、外墙和窗户等;内围护结构系指室内地面、天棚、内隔墙等。在北方采暖建筑中，围护结构的传热损失占总热损失的比例很大，如北京地区，通过围护结构的传热损失占全部热损失的77%，在沈阳地区，占65%左右。由此可见，改善围护结构的热工性能对暖通空调节能有着很重要的作用。

2、规划设计的作用。建筑物的规划设计是建筑节能设计的重要指导，规划节能设计需要从地址选择、功能分区、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、体形、间距、季节性尤其冬季主导风向、太阳辐射、建筑外部空间环境等方面进行规划布局。主要为优化建筑物微气候环境，重点考虑利于节能，充分重视利用太阳能及冬季主导风向、地形地貌的自然优势。节能规划设计就要分析构成环境小气候的决定因素，即辐射因素、大气环境因素和地理因素的不同影响因素，通过建筑师的规划布置，认真分析，充分论证，利用和改造不利为有利，形成良好的、利于节能的微气候环境。

二、暖通空调的节能设计

1、采用合理的冷热源。对系统设计中的设备进行合理选型是影响空调节能的关键因素，合理配置中央空调系统的冷热源对节能和能源合理利用关系重要。中央空调系统常用的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和澳化铿吸收式机组。比如:浪化铿机组的能效比(制冷量/消耗的热量)比较低，省电但并不节能适用于有废热和余热的地方，如热电厂等附近。

2、采用蓄冷系统。各地区经济发展不平衡，但程度不同地存在着电负荷峰谷差较大的实际，在用电高峰时电力供应不足，而在低谷用电时供应过剩的浪费。在实施电力峰谷电价的地区，就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量，高电价时段再将冷量释放出去，这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果，并能产生较好的经济社会效益。

3、采用变频应用系统。变频技术在现在空调系统的使用中成为一种必然性，不仅能有效地改造空调系统的某些不足，还能较大地降低能耗、节省运行费用。

三、暖通空调与建筑节能

由于暖通空调技术的发展和变化,特别是建筑市场竞争激烈,业务需求日益现代化、多样化、重视国外技术的移植与引进。而节能、环保、绿色等概念的影响及我国能源结构的调整,对暖通空调设计的挑战越来越严峻,因此,在暖通空调设计时要注重建筑节能的考虑。

经粗略估算,采取周密有效的建筑技术措施可以降低2/3―3/4的建筑能耗。因此在建筑规划设计,建造和使用过程中,在满足室内环境舒适、卫生、健康的条件下,采取合理有效的建筑节能技术,有利于实现建筑节能和环保共进的目标。一般来说,实现建筑节能的技术途径为:尽量减少建筑内能源总需求量的同时,大力开发利用可再生的新能源,从而减少使用在建筑领域内易引起环境污染的能源。

目前,我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度已经明显高于能量生产的增长速度,因此,减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容,一般可以从以下几方面实现:

1.建筑规划与设计。合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计;合理设计建筑形体,以改善既有的微气候;合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分,主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时,可借助相关软件进行优化设计。

2.围护结构。建筑维护结构组成部件的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有分本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%―6%,而节能却可达20%―40%。通过改善建筑围护结构的热工性能,在夏季可减少建筑冷、热消耗。首先,提高围护结构组成部件的热工性能,一般通过改善其组成材料的热工性能实现,然后,根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向,选择围护结构组合优化设计方案。最后,评估围护结构各部件与组合的技术经济可能性,以确定技术可行、经济合理的围护结构。

3.提高终端用户用能效率。

4.提高总的能源利用效率。节能建筑与绿色建筑是密不可分的,绿色建筑的含义为在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。

绿色建筑的室内布局十分合理,尽量减少使用合成材料,充分利用阳光,节省能源,为居住者创造一种接近自然的感觉。以人、建筑和自然环境的协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。

绿色建筑设计理念包括以下几个方面:一是节能能源。二是节约资源。三是回归自然。

绿色建筑的建造特点包括:对建筑的地理条件有明确的要求,土壤中不存在有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。

绿色建筑应尽量采用天然材料,建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等,要经过检验处理,确保对人体无害。

绿色建筑还要根据地理条件,设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置,以充分利用环境提供的天然可再生能源。

随着全球气候的变暖,自然环境的恶化,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是造成气候变暖的主要来源。暖通空调技术创新势在必行,节能建筑成为建筑发展的必要趋势,绿色建筑也应运而生。

参考文献

[1]陆亚俊.暖通空调(第二版).中国建筑工业出版社.

[2]朱颖心.建筑环境学(第二版).中国建筑工业出版社.