建筑暖通空调工程的节能减排设计探究 郭成兵

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:郭成兵
[导读] 摘要:在我国进入21世纪的新时期,经济产业发展形势的变化为城镇规划布局的优化与调整提供了便利的条件,建筑产业进入蓬勃发展的阶段。
        山西省工业设备安装集团有限公司
        摘要:在我国进入21世纪的新时期,经济产业发展形势的变化为城镇规划布局的优化与调整提供了便利的条件,建筑产业进入蓬勃发展的阶段。房屋建设技术的不断革新与低碳、环保理念的深入影响,使得建筑工程的能耗控制成为人们关注的重点。暖通工程作为建筑内部控制温度、通风情况的重要设施,其节能减排性能是影响建筑设计环境效益与经济效益的关键性因素。基于此,工程设计人员应结合建筑施工的技术要求、建设情况等,在节能减排设计理念的指导下,对暖通空调系统的设计进行合理的优化。
        关键词:建筑围护;能源消耗;环保理念
        引言
        现如今,国家与有关部门十分重视环保问题,在这种背景下,暖通空调节能设计迫在眉睫。时代的发展下,一系列新型技术层出不穷,针对暖通空调的设计同样处在不断创新之中,节能环保将是未来新技术发展的一大趋势。所以说,就暖通空调的节能设计加以研究具有一定的现实意义。
        1绿色建筑与暖通空调概述
        绿色建筑是指为人们提供健康、舒适、高效、环保的居住空间或建筑,在绿色建筑的全生命周期内,它可以最大限度地实现人与自然和谐相处,可以达到资源节约、污染排放少、能源消耗小的环保目的。当然,重要的是在保证环境的同时,可以完全满足居住者对工作、生活、休闲、娱乐的空间需求,也能够满足居住者健康需要。绿色建筑尚属于新型建筑行业,从行业发展前景来看,它非常符合国家倡导的可持续发展理念。空调是调节建筑室内空气、温度的设备,可以保证建筑物内的通风、供暖、换气的需要,从而为居住者提供舒适、安全、健康的居住办公环境。在绿色建筑中,通过对暖通空调的节能控制,可以极大地降低绿色建筑能耗,进而将绿色建筑低碳环保的建设理念付诸实际。而且,通过研究和创新暖通空调的节能控制方法,可以进一步促进绿色建筑行业更好更快地向前发展。就目前的绿色建筑中的暖通空调来说,其实际能耗所占比重非常大,假如能够找到控制暖通空调的节能方法,就可以大幅度降低绿色建筑整体能耗,进而缓解日趋紧张的资源供需关系。
        2基于节能减排原则优化暖通空调系统设计的具体路径
        2.1优化空调系统设计
        暖通空调的运行系统设计是工程设计规划的关键内容,在依照节能减排理念开展实际设计工作时,应该将空调系统分为水系统、风系统与冷热源等环节。在设计过程中,需要通过实地勘测、数据测量等工作,掌握建筑自然风、温度条件、湿度条件、建筑构造等内容。空调系统处于正常运行状态时,其总能耗的20%是水泵能耗,所以,要多使用变流量系统,对空调水系统采用变频技术进行动态流量的调节,对水泵系统的整体消耗进行控制,全面落实环保节能的目标。
        2.2结合使用情况进行设计
        建筑的使用情况千差万别,使用场所的气候、湿度、风力、光照等都会对空调的使用产生较大的影响。若考虑不周而片面地去考虑节能问题,会造成使用体验无法达到预期。因地制宜,结合建筑的使用环境来对暖通空调进行合理的规划和布局,如在水资源较为充足的地方采用水源热泵作为暖通空调的热源,就能达到很好的效果。暖通设计人员应与建筑设计人员进行充分的交流与合作,对相应地区的气候进行有效勘察,对于环境质量的信息和数据进行有效收集,然后根据相应建筑自身的结构进行分析。准确掌握建筑的各项基本参数,对建筑做好合理的维护保温措施,减少热量散失,选择合适的热源与设备,实现节能减排的目的。
        2.3变频系统及热能回收的优化
        变频装置能通过实现热能回收来减少暖通空调系统的应用中余热浪费的现象,减少能源的消耗,由此来达到节能设计。

变频器系统能节约资源及成本,优化人们的居住环境,使节能减排效能达到最优。以往的设计中,暖通空调的额定功率是难以调整的,这就导致了在低负荷时,会造成一定程度的能源浪费。而变频器空调则可以根据实际情况来调整暖通空调的输出功率,避免能源浪费的现象。通过调整暖通空调的效率来应对室外气象的变化情况,达到节能的目的。而加强热能回收是通过热回收装置来实现的,通过转轮式余热交换器、热管换热器等装置,减少暖通空调在处理新风时所消耗的能源,提高其经济效益,减少能源浪费。热回收措施的采用需要设计人员利用回收的能量处理新风,通过废热的循环利用来实现暖通空调回收热能的优化。在暖通空调中应用热能回收系统能实现节能减排的目标,减少在后期维护中的支出。
        2.4开发新能源、新技术
        (1)可再生的能源。顾名思义,可再生能源指的是能够再次被利用的能力,如常见的风、太阳能,以及地源热等等,倘若能够有效地将这些能源应用到暖通空调之中,便可以达到节能的目的。在冬天,地源热泵空调能够通过吸收自然资源从而转化为热能传达至相应的建筑之中,而这里所提到的自然资源便涵盖了地下水、土壤、地表水等等;到了夏天,传达冷空气便需依托于靠自然资源进行热量的释放。实践来看,此类空调系统节能效果十分显著,因而被引入到办公楼、学校等区域;太阳能源是广泛存在的一种可再生能源,可以大幅度的缓解供电压力。应用太阳能进行暖通空调的节能设计,可以有效地改善城市的热岛效应,减小氟污染。(2)天然气资源。天然气属于一种常见的环保性能源,制冷时应用天然气可以在一定程度上减小排污量,可以降低对人体的伤害。且现阶段的天然气储量还是十分丰富的,因而,在不久的将来天然气或许能够被广泛应用到空调行业之中。
        2.5合理应用冷热回收利用技术
        建筑暖通空调设计当中,可使用新风处理器进行热量的回收设计,进而利用新风处理器将排风中存储的热量进行处理后进行二次利用。供暖系统设计时,应选择效率高且符合规定标准的锅炉类型,以此确保锅炉中燃料燃烧效率的最大化,进而实现烟气的高效利用,并减少能源的损耗。同时,在选择回收装置时,可以建筑工程的具体情况为依据,对建造成本、气候环境以及排风成分等多种因素进行综合考量,进而选择最为适合的热回收装置,确保投入最少的资金实现能源利用效率的最大化。
        2.6注重自然通风
        良好的自然通风系统设计既能够使建筑物本身的构造更加的协调,且对于室内环境的改善有着一定的积极作用,符合低碳环保的理念。要求相关的设计工作者在进行此方面的设计时,能够把其当作调节室内温度的有效手段,在不投入任何能源的前提下,实现对室内温度的零污染调节。该系统的恰当合理化应用,既可以降低风机的能耗,此外,其本身就属于一种环保健康的通风系统设计方式,能够为人类打造更为舒适的生活空间。需要注意的是,为了最大限度的确保自然通风的效率,在展开此方面的设计时,设计师可考虑将混合通风系统引入其中,从而实现就室内风量、气流大小的有效调控。
        结语
        暖通空调专业在绿色建筑领域发挥着重要作用,甚至是主导性作用,担任能源工程师的职责。在建筑设计阶段,能源工程师对建筑设计方案的节能效果进行定量评价;在暖通空调、照明、冷热源等用能系统设计中,利用各种模拟分析工具进行深入分析,提出低成本、节能、运行可靠、最恰当的系统方案。
        参考文献
        [1]易轩竹.节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用分析[J].居舍, 2018(31):102.
        [2]刘秋琼,李志生.自动控制在暖通空调系统中的发展与应用[J].建筑节能,2017(7):104-107.
        [3]高连旭.高层建筑暖通空调设计要点分析与暖通空调系统节能探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2018(17):66.
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