建筑暖通空调工程的节能减排设计研究

发表时间:2020/7/29   来源:《中国西部科技》2020年8期   作者:陈润曦
[导读] 近年来,我国城市化进程不断加快,各高大建筑物的兴起
        摘要:近年来,我国城市化进程不断加快,各高大建筑物的兴起,在一定程度上促进了我国建筑行业的发展。伴随着人们环保意识的加强,在建筑暖通空调工程施工中,节能减排成为工程设计的重点内容。在具体工程设计环节中,相关技术人员需遵循技术性、动态性和规划设计三大原则,根据实际建设要求,对暖通空调工程中节能减排设计方案进行合理规划,达到良好的施工效果。不过,就目前而言,我国在暖通空调节能减排设计方面的技术还未完全成熟,在实际施工过程中,仍存在能源消耗大的问题,对于我国能源节约型经济建设的目标相背离。为此,我国相关建筑企业应积极探索建筑暖通空调工程中节能减排的设计策略,从冷热水系统、空调系统等几个设计层面上出发,提高能源的利用效率的同时,减少对周围环境的破坏。
        关键词:建筑暖通空调;节能减排;设计;能源
        现如今,人们的生活质量不断提高,对建筑暖通空调的建设提出了更高的要求。为了给人们创造出一个舒适的住房环境,在暖通空调工程设计环节中,相关设计人员应综合考虑各方面因素的影响,以“提高能源利用率,减少污染排放”为主要设计方向,实现节能减排的设计目标,达到良好的建设效果。此外,这对建筑暖通空调节能减排设计环节中存在的问题,应仔细分析原因,采取针对性的应对措施,提高设计方案的科学性和合理性,将暖通空调的节能效果发挥至最大值。
一、建筑暖通空调工程的节能减排设计原则
        建筑暖通空调工程建设内容复杂,要想达到良好的节能减排效果,在实际设计环节中,需遵循三大基本原则。其一,伴随着我国科技水平的提高,在暖通空调建设过程中,运用了多种现代化技术手段,在建筑工程质量的提高、暖通空调使用性能的优化方面发挥着重要性作用。为此,应遵守工程设计技术型原则,选用恰当的技术手段,在保证工程质量的前提下,达到节能减排的应用效果,提高建筑暖通空调系统的使用性能。
        其二,暖通空调工程建设内容复杂,在实际建设过程中,可能会遇到多种不确定因素的影响,并且这些因素以动态变化的形式存在。想要实现建筑暖通空调节能减排上的合理设计,相关设计人员需全面分析这些动态影响因素的变化情况,在此基础上,对工程节能设计方案进行优化,维持好两者之间的协调性,与此同时,还要与建筑结构本身相契合,确保建筑物整体的美观性,达到良好的设计效果[1]。
        其三,设计方案的合理性决定了暖通空调节能减排效果能否得到真正的发挥。为此,应将重点放在设计规划方面。对周围所处环境进行勘察,寻求与之相契合的设计方案,使得建筑与自然环境更好的融合。此外,对于风向、辐射、气流等相关影响因素,也应充分进行考虑。
二、建筑暖通空调工程的节能减排设计策略
(一)冷热水系统合理设计
        冷热水系统是暖通空调节能设计中的重点内容,在具体设计环节中,主要涉及到以下几个方面:首先,为确保管道与设备使用性能的优良,相关设计人员应充分利用闭式循环模式的应用优势,对内部各项设施进行合理规划,在保证设备使用安全的前提下,减少能源的消耗。其次,在暖通空调系统运行过程中,通常会涉及到多种能耗,如:蒸发、制冷等物理过程。为此,在暖通空调节能设计中,相关技术人员还应着重考虑这一方面的问题。

最后,冷热水、全年冷水提供是当下暖通空调常见的两种运作形式,故在设计过程中,需要明确区分开两者之间存在的存在。其中,两管区分制水、四管制水分别为全年提供冷水、冷热水交替的重要装置。
(二) 围护结构的保温性能设计
        围护结构也是暖通空调节能设计中需要注意的内容。在热量的传递上,围护结构的表面积有起着决定性作用,伴随着表面积的增大,热量便会不断加强。为满足人们对暖通空调使用性能上的要求,在空调系统负荷的调节上,应满足基本的条件。为了使围护结构具有较高的保温功能,在对保温材料进行选择时,需要对材料的隔热性能进行检测,根据建筑物的空间、体积等实际情况,来完成暖通空调的节能设计。例如:当暖通空调冷热交换区域相对较大时,为了达到保温隔热的效果,可选用双层玻璃作为保温隔热材料,在内外遮阳设计方法下,将传热系数降至最低。需要注意的是,在暖通空调能耗和空调负荷的设置上,多少会受到传热系数的影响。为此,在暖通空调节能设计中,相关设计人员还需重点关注空调系统的冷负荷[2]。
(三)分布式燃气冷热电三联供设计
        现如今,我国科技水平不断提高,在能源供应上,燃气冷热电三联供系统得到了较为广泛的应用。通过对这种新型分布式能源系统内部结构进行分析,小型化、分散化的机组设置是该系统的显著特点,一般在用户附近安置,根据用户的意愿,来提供电能、热能,甚至实现制冷。此外,该系统的运行,也是能源综合梯级利用的一种形式,融入了能源转换技术手段,达到集成化应用效果。此外,在能源利用方面,使用效率得到较大的提高。氮氧化物、硫氧化物等有害气体的排放得到很好的控制,确保人们的住房安全。
(四)空调风系统的设计
        多数情况下,在暖通空调工程施工过程中,可能会遇到多种影响因素,与设计图纸中的内容相背离。针对这种情况,相关设计人员需要对施工问题进行深入分析,具有针对性采取相应的解决措施,以此来确保暖通空调使用性能上的优化。此外,在暖通空调节能设计环节中,设计人员还需充分考虑客户对空调设计上提出的要求,在此基础上,对设计方案进行合理规划。通常情况下在关风环节中,单风管是常使用的基础设备。不过,这也需要根据实际情况而定,对于其他特殊的环境,需要另外采取其他的设计方法。例如:全空气模式会应用面积大、人数较多的区域。此外,在冷热负荷的设计上,也需根据温度的不同进行设置,明确高负荷的运行状态,了解温度的变化情况,设计出符合条件的暖通空调系统。此外,在变风量的设计中,设计人员需要对能源的供给量、风机容量进行合理掌控,力求实现最少的能源消耗,能够达到预期的应用效果[3]。
(五)可再生能源设计利用
        伴随着我国节能减排宣传力度的不断加大,可再生能源在许多行业中得到了较好的应用,将其融入至暖通空调节能设计当中,大大提高了系统的节能效果,同时对我国建筑行业的发展也起到了一定的促进作用。目前,地热能、风能是使用频率相对较高的几种可再生能源,具有较好的发展前景。基于此,我国应加大对新能源的开发与研究力度,生产出更多的清洁型能源。
结语:综上所述,建筑暖通空调的节能设计内容复杂,为满足系统节能减排的设计要求,应重视暖通空调节能设计中存在的问题,采取有效的设计策略,提高暖通空调的使用性能,达到良好的应用效果。
参考文献:
[1]韩天鹤.建筑围护结构与暖通空调能量系统热力学基础研究[D].湖南大学,2015.
[2]刘燕朝. BIM在暖通空调系统运维管理中应用研究[D].吉林建筑大学,2019.
[3]崔治国,曹勇,魏景姝,毛晓峰,李冉,唐艳南. 数据挖掘技术在建筑暖通空调领域的研究应用进展[J].建筑科学,2018,34(04):85-97.
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