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摘要:暖通空调系统是民用建筑的重要系统,该系统可以有效控制室内温湿度,为人们提供舒适、安逸的生活环境。然而暖通空调系统设备在运行过程中,需要消耗大量能源,合理有效地设计暖通空调系统,采取适当的节能措施,可以最大程度地节约能源,达到绿色环保的目的。此次研究主要是探讨分析民用建筑暖通空调系统设计中可以采取的环保理念及节能措施,希望能够对相关工作起到参考性价值。
关键词:民用建筑;暖通空调系统;节能设计
引言
在建筑行业快速发展的当今,暖通空调系统在建筑中的地位愈发重要。该系统可以有效改善室内温湿度,为用户提供适宜的生活环境。然而需要注意的是,暖通空调系统在运行过程中,也会带来能源消耗的问题,该问题长久以来已被社会各界广泛关注。因此,采取合理有效的节能设计措施,全面提升暖通空调系统节能性能,已经成为民用建筑设计的重要问题。
1.民用建筑暖通空调系统设计中绿色理念的原则
1.1经济实用性原则
经济实用性正是当下人们所追求的一项重要目标,也符合人们的日常需求。暖通空调系统的设计,更需要以实用性与经济性两个特征进行考量来完成。设计时要需要考虑所涉及的能源消耗、设备投资建设费用及使用寿命等方面的因素,还要考虑实用程度和舒适程度等方面的影响因素,力求达到高实用性和低经济损耗共存。此外,可根据建设中的实际情况差异来不断调整与完善设计方案,实现科学合理的特性,同时也可考虑为后期的设备扩容调整改造预留充足安装空间。
1.2创新环保原则
就能耗而言,暖通空调系统在建筑物的整体能耗体现最为明显,而采取科学合理的控制手段则能更好的改善暖通能耗问题,对推进其健康持续性的发展有着举足轻重的意义。在设计时要面临降耗节能的问题,所以相关设计人员应当不断创新,科学采用新型技术和新方案,降低暖通空调系统的能耗。另一方面,由于暖通系统的运行性能与环境也有关联,因此在推行绿色理念下的暖通设计时,则要加强对周边环境状况的了解及分析,尤其是要考虑到那些能对建筑物起到一定影响的环境因素,如气候、光照、风向等。而且,在设计时也要充分运用环保理念,既要避免施工安装过程以及后期运行过程对周边环境产生的影响,也要在自然环境因素对建筑物及系统带来影响的基础上,防止外界环境因素影响到暖通空调系统的正常安装和使用。
1.3设计施工优化原则
在设计暖通空调系统时,应当遵循设计优化原则,结合用户的要求,合理选择空调类型、供冷方式、送风方式、安装方式等,深入分析影响空调系统运行、安装、使用寿命等的各项因素,不断优化改进设计方案。在满足需求的前提下,系统应尽可能简单设计,节省投资费用。在施工过程中,也应当合理优化施工顺序流程,根据现场情况不断深化修订施工方案,确保施工安装过程顺利,满足系统设备运行要求。
2.民用建筑暖通空调系统节能设计措施
2.1灵活采用节能空调系统
所谓灵活,主要是暖通空调系统设备具有灵活的可调节性,主要表现为可依据末端用户负荷变化或季节气候转变而进入不同的运行调节模式,使空调系统呈现出多用化的效果。现阶段行业内主流的节能空调有VRV变制冷剂流量空调系统和VAV变风量空调系统。此两类空调可根据不同末端用户的冷量需求,通过合理设定末端温度,自动调节分配制冷剂流量或风量,具有操作性强、安装方便、调节灵活等特点,且在运行中能耗较低,不仅节约资源,还缩减了成本支出。此外,还可采用变频空调系统,该系统可根据不同时段末端负荷的变化,自动调节电机风机运行频率,节约运行能耗。
2.2合理利用热回收系统
暖通空调系统运行期间会释放大量热量,若热能散播到空气中,将会加大热能损失。因此通过热回收及交换装置,可以收集系统散发的热量,将热量通过流体传导提供给系统,促进空调自身能量转化,减少能源消耗。另外在民用建筑中,在通风换气过程中被直接排至室外的空气,也会产生一定量的能耗损失。此时可采用热回收装置,收集排风系统的热量,并与新风系统中引自室外的低温空气进行热交换,便可将热量回收再利用。通过此种方式能够减少空调设备能量负荷,还能够降低系统能耗,经济环保性能优势,满足低碳生活理念。
2.3推广应用新型清洁能源
空调系统的能源消耗问题比较严重,在设计暖通空调系统时,应当合理利用可再生资源。第一,地源热泵。在建筑领域中,人们已逐渐认识到地源热泵的价值,并开始广泛应用。地源热泵主要是利用地下浅层地热资源,通过电能使低位能源转移至高位能源。在转移过程中可以同时进行供热制冷,节能效果显著。一般情况下,地能在任何时间段的温度都比较稳定。在夏季高温季节,暖通空调系统可以通过地源热泵,将地能作为冷源,使建筑室内热量向下方传递。在冬季寒冷季节,可将地能作为热源,将热量传递至建筑内低温区域。另外,地源热泵系统还可作为蓄热器,储存热量进行回收利用,全面提升系统能源利用率。类似的空调系统还有水源热泵、空气源热泵等,均可有效利用地下水或室外空气中的热能,实现制冷或供热,达到节能效果。第二,太阳能。太阳能资源在暖通空调系统中也属于重要的可再生能源。从太阳能使用的基本形式来看,主要分为主动式和被动式两种。对于主动式太阳能系统来说,设计复杂性比较高,需要借助电力辅助能源设施,导致相应工程造价增加。被动式太阳能系统结构简单,不需要应用其他辅助能源,可以有效利用建筑方位和系统结构,实现自然热交换,提升太阳能资源的有效利用率。值得一提的是,在暖通空调系统中,通过太阳能光电板和集热板,也能够提升太阳能的有效利用率。
2.4优化设计空调冷冻水系统
在空调冷冻水系统设计过程中,也可采用相关措施,降低能源消耗量:第一,优先应用闭式循环系统,以此降低水量损耗,并减少管道和设备腐蚀,提升空调系统的使用寿命。第二,若建筑部分区域需要全年供应冷水,而部分区域需要交替供应冷热水,此时可以应用分区两管制水系统设计方法。若全年冷热工况交替频繁,或需要同时供冷供热,可以采用四管制水系统设计方法。第三,在满足室内设计温度的前提下,尽量提升冷冻水供水温度,相应提高制冷机的蒸发温度,从而降低制冷能耗量。第四,加大冷冻水供回水的设计温差,以此减少循环水泵的运行流量,进一步降低能源消耗。第五,如果系统规模比较小,且不同环路负荷压力损失比较小,可以采用冷源侧和负压侧均变流量系统。如果系统规模比较大,且水流阻力较高,不同环路负荷特性差异比较大,则可以应用二次泵变流量系统,以此减少能源消耗。在设计过程中,应当将电动调节阀设置在变流量系统的末端设备回水管上,以此达到自动调节流量的目的。第六,无论是空调冷水系统设计,还是热水系统设计,耗电输冷(热)比都必须满足节能要求。
结束语
总之,随着时代的发展和科技的进步,国家在建筑暖通空调系统建设领域的绿色节能技术已经逐渐成熟,对节约能源发挥着极大的促进作用,使其被逐渐普及并广泛应用于建筑暖通空调系统当中。暖通设计作为建筑设计当中极为重要的一个组成部分,对其实施绿色节能理念的应用尤为重要。所以,作为暖通系统从业人员,应当大力倡导绿色节能理念的运用,并不断推进各项先进性节能技术的普及和落实,达到节能降耗的目的,这也正是今后暖通空调行业实现健康可持续发展的必然途径。
参考文献
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