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浅谈办公建筑暖通节能设计

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摘要:我国商业经济的飞速发展也促使了城市办公建筑的增多,同时由于办公建筑本身的特点,其巨大的能源消耗情况也越来越受到社会的关注,这其中尤其是暖通能耗为甚。因此,针对办公建筑的暖通能耗进行相应的节能设计,实施有效的暖通节能措施对于办公建筑能耗水平的降低意义重大。本文便尝试从办公建筑暖通节能设计的必要性及实施措施等角度对我国办公建筑的暖通节能设计进行浅析。

关键词:办公建筑;暖通节能;节能设计

当前世界,随着人类活动的不断扩展导致有限的自然资源日益紧张,部分资源甚至有枯竭的趋势。能源问题影响着人类的生存与可持续发展,不容小觑。伴随着能源问题愈来愈成为人们日益关注的焦点,“节能”也顺理成章地逐渐成为人们日常生产生活中的主题并为全世界所关注,并显得越来越重要。

当下我国的建筑行已经成为了经济社会高速发展的重要因素并保持着持续快速的发展趋势,在带来巨大经济效益的同时其日益严重的高能源消耗问题也备受瞩目,特别是城市办公建筑。我国的城市办公建筑数量巨大,并且人口稠密,能量消耗巨大,在这之中暖通能耗又是办公建筑能耗水平最高的一项,约占我国办公建筑总体能耗的百分之四十左右。由此可见,深入研究我国办公建筑的暖通能耗状况,采取必要的暖通节能设计,大力推广有效的暖通节能措施是我国办公建筑能源节约的关键所在。

一、采取暖通节能设计的必要性

作为我国城镇商业快速发展的重要标志,办公建筑逐渐成为了一个庞大的群体出现在城市建筑当中,这一方面是我国城镇化水平提高的显著标志,另一方面也是我国城市能耗持续快速上升的一个重大因素。有统计显示,在我国,建筑能耗平均已经占据了城市社会总能耗的百分之二十七,更有甚者能够达到百分之四十之多,而城市中数量庞大的办公建筑在此中的作用可以用“功不可没”来形容。通过对办公建筑的能耗情况进行分析可以发现,虽然其能耗情况并没有呈现出单一的因素,然而暖通能源损耗所占据的比例(约40%)已然可以使其成为最为重要的一个因素。因此人们逐渐形成一个共识,那就是提高办公建筑暖通系统的工作效率、有效降低暖通能耗对于降低整个办公建筑的能耗水平至关重要,并且具有极大的可行性。同时,这也是我国政府倡导的资源节约型社会以及科学发展观的内在要求。

此外,从全球化的角度来看,我国已经走在了建筑节能设计的队尾,西方一些发达国家已经拥有了一些这方面成熟的经验。上个世纪七十年代爆发的石油危机迫使发达国家意识到能源消耗的高水平所带来的困境,陆续制定了建筑节能的相关政策法规并取得了良好的成果。诸如法国在率先推出建筑节能的标准后经过多年的努力已经将建筑的能耗降低到了总能耗的百分之二十八;丹麦的建筑采暖能耗也较之节能标准实施前降低了百分之十二,其每平米建筑的采暖能耗更是降低了百分之五十之多。由此可见,暖通节能设计的采用能够直接促进建筑能耗的减少。

如果不迅速增强我们的建筑节能意识,提高建筑节能设计水平以及推广程度,在资源日益减少和经济全球化的大环境下,可想而知我们和西方国家的差距将会不断扩大,并且将会严重制约我国经济社会的可持续发展。我国政府已经逐步开始认识到了节能技术的重要性,并且也采取了一定的措施。就当前我国的建筑节能情况总体而言还有很大的提升空间,尤其是在暖通节能技术方面更加需要提高。例如我国办公建筑普遍存在的结构热性能差的问题,与气候相近的发达国家相比,我国建筑的外墙、门窗等结构的热传系数均是他们的数倍,差距由此可见一斑。同时,与此相关的是我们在建筑节能的相关技术上鲜有重大突破,这可以说是当下限制节能设计发展、应用的最大因素。所以,当前及今后在我国采取建筑节能特别是暖通节能设计十分必要。除此之外还需要特别提出的是我国相关政策法规的不完善已经在很大程度上制约着建筑节能设计的进步,落后的管理体制与快速发展的节能诉求形成了鲜明的矛盾,亟需解决。

二、暖通节能设计的具体措施

1、非电驱制冷技术

夏季天气炎热,往往也是城市用电量大幅上升的时期,特别是空调耗电已经成为夏季城市耗电的主力军,甚至直接导致了近些年来我国部分省市出现了拉闸限电的现象,究其根本还是由于能耗水平过高导致电网无力负担。在这种情况下,针对性的采取合理有效的节能措施以降低空调能耗就显得十分必要和迫切,非电驱制冷技术因此应运而生,其主要包括燃气空调和蒸发冷却空调两种。

(1)燃气空调

顾名思义,燃气空调便是直接以燃气作为能源来源的空调,我们通常所说的燃气空调是指燃气直燃机方式(广义的燃气空调方式还有:燃气锅炉+蒸汽透平驱动离心机、燃气锅炉+蒸汽吸收式制冷机等等)。当前技术条件下,利用天然气燃烧产生热量的吸收式冷热水机组、利用天然气发动机驱动的压缩式制冷机以及利用燃烧余热的除湿冷却式空调机等等是天然气在空调系统中主要的几种应用形式。燃气空调的投入使用为有效的解决用电高峰期电网负荷过重的问题提供了一种现实可行的途径,可有效的改善用电紧张的状况,同时也可起到节约电能的作用,减少电能浪费。

(2)蒸发冷却空调

水由液态变成气态需要吸收、带走热量,蒸发冷却空调所运用的便是这个原理。可以毫不夸张地说,这是迄今为止最为环保的一种制冷技术,它甚至被人们称赞为“零费用绿色制冷技术”。蒸发冷却空调目前在我国的西北地区得到了相当程度的推广运用,这无疑是建筑暖通节能技术的典范,也是经济社会可持续发展理念所催生的产物。

2、蓄能技术

用电高峰期电力供不应求,用电低谷时电力供应充沛这样的状况已经长久存在,这就促使人们发展出在用电低谷时期可采用的蓄能技术,也就是在电力供应充足的时期将富余的电力存储在特定的媒介中,而等到用电高峰时期再将存储的电力释放,以此来平衡电力供求关系,降低电能损耗,提高电网运行效率。在办公建筑暖通的设计中积极采取蓄能技术,可以在很大程度上降低办公建筑的能量消耗。

3、热泵技术

热传递效应中热量总是趋向于从高温物体传向低温物体,但是这里所说的热泵技术恰恰相反。热泵可以利用远远小于所传递热量的机械能消耗使得设备能从低温热源中获取热量用于供热,它是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的装置,也是一种有效利用低温物体参与热量的节能技术。

现在我国主要利用的热泵技术,按低位热源来分主要有水源热泵、地源热泵、以及空气源热泵等。其中水源热泵包括海水热泵、污水热泵、地下水热泵和地表水热泵等,主要是利用水中储藏的太阳能作为冷热源来进行交换的空调技术;地源热泵主要包括土壤和地下水热泵等,是一种利用浅层地热能源,并且既可供热又可制冷的节能空调设备;空气源热泵则是将空气中的低温热能输送到高温位置来供应高温位置热量需求的设备。这些热泵技术都已经在办公建筑的暖通节能设计中崭露头角,并有了一定范围的推广。

三、结束语

研究发展办公建筑暖通节能设计与技术并大力推广应用意义重大,它不仅仅能使当前我国城市能源紧张的局面得到有效缓解,同时更能在广大的范围内倡导一种能源节约的当代生活理念,对于促进经济社会的可持续发展也有着不可替代的作用。同时我们也要看到,节能设计与节能技术的进步和发展必须要有一个完善的节能法律法规体系作为其发挥作用的环境才能达到节能设计的最优化效果。

参考文献

[1]房志勇.建筑节能设计[M].北京:中国建材工业出版社.1998(09).

[2]张筱虹.空调节能研究与探讨[J].南京:中国高新技术企业.2010(11).

[3]钱济雄.浅析暖通空调系统的节能[J].太原:山西建筑.2010(08).