低碳背景下绿色技术在暖通设计中的应用研究

周倩倩

（河北 保定 071000）

能源危机和地球环境问题已经威胁到人们的正常生活和未来的可持续性发展，科学应对这一威胁的重要策略就是广泛应用绿色技术。绿色技术在建筑暖通设计中非常重要，能够有效起到降低建筑运行能耗的作用。目前，伴随着国内经济水平的不断提高，人民生活水平也随着提高，绿色节能环保的思想早已深入人心。绿色节能理念符合国家对环保政策的倡导，更有助于提高人们的生活环境水平和居民生活的舒适性。在暖通设计中运用绿色技术符合国家的可持续发展战略，能够满足国家未来发展所需，也是行业内能够始终保持健康创新发展的重要手段，应当得到极力倡导。

一、绿色技术概念详解

首先，我们先来了解到底什么是绿色技术。所谓绿色节能技术，就是充分利用各种先进技术与高新科技，以高效、绿色、节能、环保作为根本理念，最大程度实现各种资源的优化配置和持续性利用。随着人类社会的不断进步与发展，工业、农业等各行各业都得到了迅猛发展，但人类整体的生存环境却也因人类发展的掠夺遭到了严重破坏。环境污染、资源能源耗尽等问题愈演愈烈，在此背景下，绿色节能技术应运而生并得到了广泛应用。绿色节能技术是满足人类社会长期生存与发展的重要技术，是改善生态问题、降低能源消耗、缓解资源紧张、减少环境污染的重要技术支撑。今后，也将成为人类社会发展中的重点行业和长盛行业。

二、在暖通设计中应用绿色技术的原则

（一）环保原则

如果在施工过程中没有选对合适的设备材料，那不仅会造成大量的资源浪费和环境污染问题，还会严重影响到整个暖通系统的正常运行。故而，在暖通设计过程中必须要始终严格遵循环保原则，比如，在选择锅炉设备时，应尽可能地选择燃烧排放物达标的产品；在选择空调设备时，需选择没有温室效应且不会破坏臭氧层的制冷剂，也就是对大气环境无污染的产品；在选择暖通系统材料时，应优先选择绿色、环保型材料等等。

（二）循环利用原则

暖通设计中的循环利用原则主要体现在以下几个方面：第一，暖通系统要可随时拆卸。一旦暖通系统在运行过程中出现故障问题，相关维修人员能将部分暖通系统拆卸，以便进行更换或维修，从而大大降低设备运行的后期成本投入。第二，对更换或维修后的暖通系统零件、设备进行再次利用，也就是通过专门的技术和手段，对损坏零件进行改造、加工，并再次投入使用。第三，现代建筑工程中的空调系统比较庞大，若有建筑工程被拆除或改造，将会产生大量的暖通垃圾。故而，设计人员必须从设计角度尽可能地降低空调垃圾和资源浪费，在最初设计过程中就本着“回收利用”的原则建立良性的循环应用体系，强化原料、废料、成品的循环利用，严格执行可回收利用原则。从设计、生产、到使用维护的全部流程都要以绿色循环利用原则为方向指导。

（三）节能原则

节能原则是暖通设计采用绿色技术的一条重要原则，如果绿色技术无法实现节能的效果，那绿色技术的存在也就将毫无意义。绿色技术在暖通设计中的应用首先要遵循节能原则，尽可能地减少能源资源的浪费。在暖通设计过程中贯彻“节能”二字非常关键，只有这样才能有效减少对环境的污染和能源的消耗。在低碳环境中，应切实提高设计人员的绿色节能意识，将“节能”观念渗透、落实到每个设计环节中去，真正降低能源消耗。与此同时，在暖通设计过程中，为了更好地贯彻节能原则，设计人员必须合理控制绿色材料的成本投入和节能性能，尽可能做到两者之间的平衡，预防因一味地使用绿色技术而造成成本大幅度增加，最终得不偿失，违背绿色技术发展的初心。

三、低碳背景下绿色技术在暖通设计中的应用方法

（一）加大对绿色材料的投入使用

应用绿色材料技术也是暖通设计的重点环节，可重复利用或可回收利用的管材、保温材料等均可称之为绿色材料。在暖通设计过程中，应在尽可能满足建筑本身需求的同时，多选择绿色材料，禁止使用哈龙等制冷剂，并减少氟利昂的使用。在具体设计过程中，需要充分考虑建筑成本与绿色材料两者的平衡，通过权衡、比选，合理利用绿色材料，尽量就地取材，这样不仅能够减少能量消耗，还能降低运输费用，同时减小对周围环境的影响。目前，在政府部门的大力支持下，绿色建筑运动蓬勃开展，各种新型材料和技术得到了广泛应用。例如，相变蓄能材料可从环境中吸收冷热量或释放冷热量，从而起到储存能量与释放能量的作用；吸湿性高分子材料能直接吸收空气中的水分并封存在材料中，在空气湿度较低时，再释放到空气中，这样变废为宝，降低能源消耗等等。

（二）太阳能技术的应用

太阳能总量巨大、无使用次数的限制，无污染排放的担忧，是一种良好的可再生资源。将太阳能应用到暖通空调设计中去，效果十分显著。目前来说，太阳能供暖系统是较为常用的建筑暖通设计类型，其通过各种加热设备、集热器等将太阳能转化成热能并输送到换热中心，之后输送到地板采暖系统中去。这种供热系统能根据室内温度进行灵活调节，使用方便且能源损耗率低，对环境的破坏性小。但是，在遇到阴雨天时，可能就需要通过燃气辅助设备来加热，但大体来说是一种理想中的绿色节能环保技术。这种供热技术在给人们带来温暖的同时，还能供应热水，极大地方便了人们的日常生活。太阳能技术的应用能有效节省能源消耗、降低环境污染，且太阳能供暖设备的使用寿命长，具有极高的推广价值。

（三）变频技术的应用

变频技术指的是在空调负荷需求变化时，通过变频调节风机、水泵、制冷机组等设备的输出功率来减少能量消耗，通过变频技术减少的能耗可高达45%。由变风量末端设备和变频中央空调系统组成的变风量系统，自身就具备低能耗、高舒适度的特性。在具体应用过程中，变风量系统有如下优点:第一，所有的能耗设备均可实现变频调节能量输出，即便外界负荷较低，也可实现自动变频，从而大大节省了能源资源消耗。第二，虽然在系统中不同房间是相互独立的，但在应用中也能实现调节温度、立停、立启等功能，使用十分方便。

（四）自然通风技术的应用

根据绿色建筑技术的评审标准，要想实现节能环保的目标，需要尽可能提高自然资源及能源的利用率，通过对可再生资源的持续利用，尽可能降低对建筑物本体的消耗。现阶段，在我国绿色建筑设计中开始推广自然主动式暖风控制技术，这项技术通过对风能资源的利用，可在过渡季节产生新鲜空气，并在特殊技术手段的支持下有效利用风能资源，减少夏季时建筑物内部家具、建筑围护结构的储热量，进而降低暖通空调启动过程中的负荷量。例如，我国某小区高层建筑使用了自然通风暖通空调系统，建筑物向阳面涂抹深色选择性涂层，并在距墙外表10 厘米的位置安装塑料薄片，通过这样的设计形成了一个空气间层。如果自然界的风力达到每秒0.3 米，就能够通过温室效应产生热压，从而有效驱动建筑内的空气流通。自然通风技术的应用具有较高的节能效果，减轻了夏季的空调运行能耗，能有效减轻能源消耗量和建筑物内部污染情况。

（五）地源热泵技术的应用

在暖通设计中，地源热泵技术的应用成本并不高，且使用过程中的性价比比较高，能够较好地满足空调制冷与制热需求。相比于传统空气热源泵，地源热泵系统具有较高的性能优势。例如，地源热泵系统能通过地下100 米左右的埋管换热器对地面温度产生影响，且不会对地面生物体系或地下水系统造成破坏，再辅以其他绿色建筑技术，就能充分平衡夏季排出热量与冬季吸收热量的比例，更好地保障埋管换热器的整体功能，从而保持地源热泵系统的稳定性。在这种技术的支持下，暖通空调在夏季和冬季都能够进行正常的制冷与制热工作，对于炎热的区域，可以使用暖通空调进行制冷作业；对于寒冷的区域，可以使用暖通空调作为供热系统。地源热泵技术的应用，也是我国绿色技术取得长足发展的具体体现。

（六）冰蓄冷技术的应用

冰蓄冷技术是实现暖通空调节能减排的重要途径，未来具有广阔的市场发展前景。该项技术在西方国家的应用比较成熟，在我们国家目前尚处于初期发展阶段，其主要运作原理就是在用电低谷阶段将冷量收集起来，经由水体存储，在低温环境中凝结。在用电高峰阶段通过冰的融化来将冷量释放出来，从而起到良好的降温效果。在应用冰蓄冷技术时应注意两点:第一，减小蓄冷池容积。使用小容积的蓄水池能有效降低热量损耗；第二，完善冷量收集装置。优化冷量收集装置对实现暖通节能减排有重要作用，现阶段，大多都是使用风力传输技术来收集冷量，效果很好。

（七）能耗分析技术的应用

建筑能耗主要来自基本用电设备、办公设备、照明采暖设备等在使用过程中产生的耗能问题，并且不同的建筑朝向、形体系数等均会对耗能量产生影响。通过能耗分析软件，能够对建筑各方面的能耗做到完整的数据采集与分析，心中有数，进而有的放矢地根据能耗数据采取相应的能耗控制措施。例如，对某栋建筑物的全年能耗数据进行分析，发现照明消耗排在第一位，夏季空调排在第二位，办公设备与采暖排在第三位，这一分析结果与人们的预期存在较大差异。因此，在暖通设计过程中，应充分利用能耗分析软件进行分析，在各种客观数据的支持下采用最合适的能耗控制措施，降低不必要的能源浪费。

结语：综上所述，绿色节能环保问题将是我们目前以及未来都需要重点关注的问题，并且经济发展程度越高，对于建筑节能环保的要求就越高。本文以绿色技术及在暖通设计中的环保、节能、循环利用的应用原则为切入点，从地源热泵技术、自然通风技术、太阳能技术、冰蓄冷技术、绿色材料技术、变频技术、能耗分析技术等方面，详细论述了低碳背景下绿色技术在暖通设计中的具体应用方法，多角度入手，目的在于更好地促进绿色技术的应用，响应我们的低碳可持续发展理念。