现代建筑中的暖通节能设计探讨

魏松柏

【摘 要】 随着人们生活质量的提高，对暖通空调的需要也越来越大，但暖通空调却在建筑业能耗中占有重要的比重。由于能源的短缺，暖通空调做为人们取暖的需要又必不可少，所以暖通空调的节能问题已成为人们面临的一大难题。本文就现代建筑中的暖通节能设计进行探讨。

【关键词】 现代建筑；暖通；节能设计

一、采用暖通节能技术的重要性

随着我国工业化进程和城镇化速度的加快，办公建筑也如雨后春笋般在城市兴起，随着这一现象的出现，城市能耗也在逐年攀升。据统计，在城市能耗中，建筑能耗已经占据社会总能耗的27%，有些城市则接近40%。而在办公建筑能耗中，暖通空调系统所占据的比例属最高，因此如何提高暖通系统的工作效率，降低暖通工作系统的能耗对于我国建设资源节约型社会和走新型工业化道路有着至关重要的作用。

另外，我国与北美和欧洲一些发达国家相比，在建筑物节能方面也有着很大的差距。至1973年石油危机以后，发达国家纷纷将建筑节能列入国家的政策。例如，法国就于次年率先制定了建筑节能标准，要求新建的建筑物暖通能耗比以前降低 25%。此后，其他各国纷纷仿效，于是这一标准便慢慢成为了各国在建筑节能标准方面的楷模。经过多年的努力，如今，法国的建筑能耗已降到了总能耗的28%。丹麦也在此方面取得了显著的成果。在1992年，丹麦的能耗量为 222PJ，比1972年能耗322PJ减少了31.1%，其中，采暖能耗占全国总能耗由39%下降到了27%，并且在每平方米建筑面积中，采暖能耗减少50%。这些发达国家，对建筑节能有着正确的认识，他们看到了建筑节能的重要性，因此也在此方面引起了足够的重视，采取了一些必要的措施，取得了一些长足的效果。

在全球经济化和资源日益减少的大背景下，我国也逐步认识到了节能技术的重要性，并采取了一些重要的措施。然而，我国在建筑节能方面还有很大的提升空间，在暖通节能技术方面则更加需要提高。我国绝大多数建筑物就存在着维护结构热性能差的问题。在传热系数方面，与气候与我国接近的发达国家相比，我国的外墙为他们的3.5～4.5倍，外窗为他们的2～3倍，屋面为他们的3～6倍，门窗的空气渗漏为他们的3～6倍。此外，我国在建筑物暖通节能方面还存在着一些严重的问题：我国现有的管理体制与建筑节能工作发展要求不相适应，管理体制改革有待进一步深化；在建筑节能方面，科学技术研究进程慢，在许多的节能关键技术上有待取得重大突破；建筑节能新技术、新产品得不到及时推广和应用，有待某些部门对新技术和新产品进行大力推广和应用；此外，我国在建筑节能方面的政策、法规和实施监管滞后，不能满足节能工作发展的需要。为此，我国在建筑节能方面任重而道远。

二、暖通节能技术措施

暖通节能技术主要包括非电驱动制冷技术、蓄能技术、热泵技术等。

2.1 非电驱动制冷技术

在夏季，天气炎热，居民用电量较往常大幅度增加，在此情况下，采用电力驱动制冷技术无疑是一种不明智的行为。于是人们将目光逐步投向了非电驱动制冷技术，人们对此的研究也开始渐渐增加。在这一技术中，主要又包括采用燃气空调和蒸发冷却。

燃气空调，即是以燃气为能源的空调设备。广义的燃气空调有多种方式：燃气直燃机、燃气锅炉+蒸汽吸收式制冷机、燃气锅炉+蒸汽透平驱动离心机等等。我们通常所说的燃气空调就是燃气直燃机。目前，天然气在空调系统中的应用住要有三种方式：一是利用天然气燃烧产生热量的吸收式冷热水机组；二是利用天然气发动机驱动的压缩式制冷机；三是利用天然气燃烧余热的除湿冷却式空调机。大量使用燃气空调不仅有利于改善供电紧张状况，而且对于提高电力负载率，改善电力峰谷平衡率都有十分可观的效果，这不仅能解决能源综合利用，减少资源浪费，而且对于提高电力设备运转利用率和有效控制电力设备投资盲目增长，降低电力成本和稳定供电能力都有显著的经济效益和社会效益；另外，大量使用燃气空调对于有效平衡燃气季节峰谷、提高燃气管网利用率、降低供气综合成本起到不言而喻的作用。

蒸发冷却空调是一项利用水蒸发吸热制冷的技术。蒸发冷却空调是一种环保、高校、经济的冷却方式，被称为“零费用制冷技术”、“绿色空调”和仿生空调，是真正意义上的节能环保和可持续发展的制冷空调技术，目前在我国的兰州、呼和浩特、银川等西北地区都有着广泛的应用与推广。

2.2 蓄能技术

蓄能就是指在电力需求低谷时启动制冷、制热设备，将产生的冷或热储存在某种媒介中，在电力需求高峰时，将储存的冷或热释放出来使用，从而减少高峰用电量。

蓄能技术主要针对热能或电能储存，并着眼于大规模、长时间应用。在蓄能技术中，一般要求储能密度大、变换损耗小、运行費用低、维护较容易和不容易污染环境。在20世纪末，这一技术开始广泛应用。巴西则是这一技术应用非常成功的国家。其使用抽水蓄能电站，将电能成本由每度3.5每分降低到了2.5每分。

采用蓄能技术，可以减少城市办公建筑电网的谷峰差，提高电网的运行效率，有效节约能源资源，并且保护城市办公建筑生态环境。

2.3 热泵技术

热泵是一种利用高位能使热量从低位热源刘翔高位热源的装置。在我国，热泵技术中的低位热源主要是指水源热泵、地源热泵和空气源热泵。其中水源热泵包括海水、污水、地下水和地表水等热泵。地源热泵包括土壤和地下水热泵等。

热泵在我国有着广泛地应用。据统计，1996年我国的空调设备的总制冷能力约为200万kW，其中，热泵型机组的制冷能力就约占60%。尤其在人口集中的大中城市，能源消耗大，污染问题突出，这就为热泵的应用创造了条件。

水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源，进行转换的空调技术。水源热泵在我国南方的深圳、广州，过度地区的南京、上海，以及北方北京、大连等城市的办公建筑中有着广泛的应用。水源热泵具有许多优点。水源热泵既高效，又节能；还可有效利用可再生能源，节水省地；环保效益明显；一机多用，应用范围广；运行稳定可靠，维护方便以及符合国家政策，获得国家政策性支持等。

地源热泵是一种利用浅层地热资源，既可供热、又可制冷的高效节能空调设备。其利用土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖制冷空调系统，其利用的是清洁的可再生能源。它的成功使用，使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为现实。此外，地源热泵既可供暖，又可空调制冷，还可提供生活热水。并且，使用地源热泵具有自动运行、无环境污染、维护费用低、使用寿命长、维护生态环境平衡和节省空间等优势，因此，在城市办公建筑中有着广泛地应用。

空气源热泵是指将空气中低温热能“泵送”到高温位来供应热量需求的热泵设备。其利用冷媒，在压缩机的作用下，在系统内循环流动。冷媒在压缩机内完成气压升温、升压过程，进入换热器后释放出高温热量加热水。冷媒不断地循环就实现了空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水的过程。它具有使用安全，省钱，厨房制冷，绿色环保，低碳时尚等特点，因此也备受办公建筑群的青睐。

三、暖通节能设计推广的意义

暖通节能设计在办公建筑中的推广，对于缓解城市能源资源紧张有着不可或缺的作用，此外，在办公建筑中推广暖通节能设计，也有利于城市办公环境改善，保持办公建筑环境清洁、美观有着很重要的意义。更近一步说，暖通节能设计的推广，对于我们加快工业化进程、实施可持续发展战略和建设生态环境美好的和谐社会意义重大。

四、结束语

暖通系统是一项庞大的工程，其节能工作更是涉及到方方面面，因其涉及面广所以在节能的问题上更应重视，不能有一丝漏洞，以免为系统工程留下隐患。暖通系统的节能是建筑节能的一种，是关系到国计民生的大事，因此我们要给予高度重视。