暖通空调在建筑业中的节能设计与运用 陈瑞

发表时间:2020/1/2   来源:《基层建设》2019年第27期   作者:陈瑞
[导读] 摘要:随着我国城镇化水平的不断提高,建筑行业迎来了前所未有的发展机遇,人们对于居住条件的标准也在不断提高,在暖通空调安装设计上有了新的突破与发展。
        广西南都建筑设计有限公司  广西南宁市  530031
        摘要:随着我国城镇化水平的不断提高,建筑行业迎来了前所未有的发展机遇,人们对于居住条件的标准也在不断提高,在暖通空调安装设计上有了新的突破与发展。尤其是现代人们暖通空调的使用频率较高,能源消耗较为严重,导致建筑的生产和运行成本增加,所以建筑暖通空调的设计应该要更加遵循节能设计的原则,下面做具体探讨和分析。
        关键词:暖通空调;建筑;节能设计
        引言
        空调是现代人生活中不可缺少的一种工具,它已经成为现代生活以来评估居民生活水平的一大参照。在空调的环境下,虽然空调可以提供一个比较舒适的生活以及工作环境,但是倘若人们长期处在空调笼罩下的环境中,对人的身体破坏性极大。与此同时,在现在这个呼吁低碳环保的社会,空调成为了一大高耗能产物,据统计它的耗能占据整栋建筑耗能的三分之二。基于空调的负面影响,现在唯一能做的就是降低建筑暖通空调的耗能。
        1暖通空调的能耗概述
        1.1建筑环境与暖通空调能耗
        我国经济的发展在过去过分依赖能源的消耗,走的是粗放型的发展道路,近年来政府已经意识到不能以能源的消耗来促进经济的发展,要走出一条节能环保的绿色可持续发展道路。近年来我国的GDP增长一直维持在7%左右的增长幅度,而能源的增长只有4%左右,因此必须在各行业推广节能技术。建筑业是能源消耗的大户,尤其是暖通空调是建筑业的必要组成部分,因此对于暖通空调的节能设计已经成为了空调设计者关注的重点,尤其是可以针对不同的地区以及不同的建筑风格,对采暖、通风以及空调等采用不同的节能技术,目前暖通空调系统使用的能源都是不可再生能源,其中以电能为主要资源,通过研究暖通空调的能源消耗及其影响因素,能够对节能技术提出更加合理的解决办法。
        1.2暖通空调能耗的构成
        建筑室内要想能够营造舒适的环境需要大量的能耗,在建筑能耗中暖通空调占据很大的比例,根据相关机构的统计在发达国家暖通空调在建筑能耗中的占比高达65%,因此可以看出对于建筑节能的设计来说,暖通空调的节能设计是工作重点。分析暖通空调的能耗可以看出其能耗主要是在于空调冷、热负荷以及对空调系统的合理配置,而空调系统的布置和设备的选择也是以负荷为依据的。由此可以看出对于暖通空调节能技术控制主要应该从确定空调的外界负荷和内部负荷确定,而暖通空调的节能设计也要以此为基础对建筑物的位置进行合理的布局,选择正确的门窗、外墙、屋顶等材料,减少暖通空调的负荷。
        2建筑暖通空调的节能设计原则
        2.1节能性原则
        在目前的节能理念下,除了满足人们在暖通空调的使用下的舒适感之外,最重要的还是暖通空调的节能设计,这也是它最基本的目标和原则。所以,二元论的提出就很好的协调了两者之前的平衡。针对一些技术型的建筑工程,它可以在节能减排的同时达到人们对使用环境下的温度和湿度的要求,完善了暖通空调的节能建设发展。
        2.2低碳原则
        过量的二氧化碳排放不仅对我们的生活环境和周围的空气造成严重的污染,而且对人们的身体健康也会造成极大的威胁。在暖通空调工程的建设过程中,低碳理念是设计工作者需要在实际操作中贯彻到底的。为了解决暖通空调能源消耗巨大的问题,将其严格控制在一定范围之内,相关人员必须对此进行深入的探讨,在设计中要完善二氧化碳的污染处理,提高排风设计水平的能力。
        2.3可循环原则
        循环理念是节能环保理念中的一个重点,在暖通空调节能设计技术的操作中,遵循可循环原则能够更好的达到节能的目的。比如说,在暖通空调节能设计时采用带热回收的空调机组预热新风,进行热回收的处理;尽可能的使用地源热泵系统来重复利用能源;利用冰蓄冷技术来增强能源使用能力。这些循环的手段降低了暖通空调的运行成本,从而实现了节能的目标。


        3建筑暖通空调节能设计措施
        3.1设计参数要选择合理
        在进行参数选择和确定时,一定要合理参照室内具体情况,保证夏天和冬天的温度能够满足人们的日常需求。风量的计算更是要严谨科学,保证工艺要求和设计条件都能满足节能的要求。我们知道,暖通空调的设计与室内温度、湿度以及当地气候都有着紧密的关系,所以在进行暖通空调设计的时候要遵循温度升高、能耗降低的原则。只有根据实际的条件进行设计才可以真正意义上达到使用效果,可见设计参数的选择十分重要。
        3.2科学设置冷热水系统
        在暖通空调节能设置的流程里,为了科学地调节不同温度的水,不得不从以下几个方面展开切入:一是采用闭环模式,不仅可以降低管道或者其他装置的损坏频率,而且倘若它遇到侵蚀性物体时还能有效降低清洁水带来的能量消耗。其次,空调完成后,机组冷却能耗、蒸发所需温度和冷水供应温度成反比,同样,一些空调使用热水和冷水循环利用,而另外一些空调就需要整个一年都采用冷水,之所以如此的原因则是由设计上的异质性决定的,不得不提的是,整个一年都是冷水的系统可以采用两种控制方式,而热水和冷水的空调装置交替采用四种控制方式。
        3.3空调冷却水系统
        在我国的很多地区都存在水资源缺乏的情况,这时候冷却塔循环模式应该要运用到实际的设计当中弥补这一缺陷。这样不仅可以最大程度降低能源的消耗,而且可以作为冬天冷源设备的最好设计。需要注意的是,冷却塔的安装要注意通风,还要避免高温作业,以更好的保证冷却的效果。假如使用的是并联式的冷却塔,出水和补水的平衡一定要处理好,在冷却塔间安置通水槽和连通管是最好的选择。除此之外,低温冷却水还可以帮助冷却机组正常运行,但是要保证连通管合理安装在冷却塔回水管和总供水管中,注意好三通的控制调节。
        3.4空调的冷热源设计
        在暖通空调节能设计中,最常见的便是换热设备和供热设备,所以在选择机组设备的时候要考虑到建筑物属性、所在区域以及建筑物的实际情况具体分析。即便是该区域内自然水资源和低热源充足的前提下,系统的供热和供冷工作还是要借助水源热泵加以辅助完成。但是不同区域的电价不同,而暖通空调使用时间相对集中,这时候就要平衡好蓄冷和蓄热系统的设计工作,避免因为制冷造成大量的能源消耗,最大程度保证暖通空调节能系统高效有序运行和使用。
        3.5采用可再生能源或者低品位能源的空调系统
        暖通空调的广泛使用对于不可再生能源是一个巨大的消耗,同时也会对周围的生态环境造成日益严重的影响,因此研究暖通空调的节能设计就需要充分利用可再生能源,比如现在采用的地源热泵空调系统,通过充分利用地下恒温层土壤热来提升空调系统的COP值,这样能够在同等制冷或者制热量下让消耗的能源较大程度的降低,同时也可以对太阳能供热或者制冷技术进行研发,充分利用节能环保和可再生的能源达到暖通空调应有的效果。
        结束语
        总而言之,暖通空调的应用设计重点已经不能够与大多数人的生活的基本需求同步了,大家都更加注重节能、健康环保等方面的新兴设计理念。而此时,暖通空调正好契合了这一市场需求,它的节能功效降低了能源的损耗,改善了当今自然资源稀缺的情况,这大大推进了我国建设节约型社会的进程。
        参考文献
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        [2]尹家杰.建筑暖通空调节能设计方法研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(36):111-112.
        [3]王承东,王潇潇.高层建筑暖通空调设计要点探讨[J].绿色环保建材,2018(01):72.
        [4]黄雄伟.民用建筑暖通空调系统节能设计要点探讨[J].科技创新与应用,2017(19):230.
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