绿色建筑暖通空调设计的技术要点探析

发表时间:2021/4/7   来源:《建筑实践》2020年第36期   作者:张自仕
[导读] 经济快速发展,社会不断进步,人们生活水平不断提高,
        张自仕
        中建八局二公司设计院 ,山东济南 250000
        
        摘要:经济快速发展,社会不断进步,人们生活水平不断提高,人们的环保意识越来越强,控制暖通空调系统节能产出一直是建筑节能设计的重要组成部分,为此研究绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用。根据暖通空调的流通过程,选择绿色暖通能源,布置建筑空调朝向,控制暖通输送损耗,根据暖通空调内的温度平衡,优化暖通空调的热工性能,最终完成对绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用研究。
        关键词:绿色建筑;暖通空调;设计;技术要点
        引言
        随着环保意识的强化,空调设计不仅要考虑自身的功能性,确保理想的制冷以及制热效果,还要融入节能技术,实现资源的高效利用。基于这样的前提,相关设计人员在进行空调系统优化时需要以绿色设计作为基本原则:暖通空调系统绿色节能设计旨在提高空调系统的能效,提高能源利用率,降低能源消耗;综合考虑空调冷热源选型及可再生能源利用的节能、风系统及水输配系统的节能、综合考虑智能化控制及计量管理的节能、管道及保温系统的节能,以及管理维护的便捷性。
        1暖通空调的概述
        在建设暖通空调工程过程中,优化空调节能减排设计主要包括了冷热传递、分布、冷热源、外壳和终端设施等。几个复杂的子系统是组成暖通空调的主要部分,优化空调节能减排设计主要包括了冷热传递、外壳和终端设施,为了更好地优化暖通空调的节能设计,对于暖通空调节能设计人员的要求较高,设计人员不仅要熟悉暖通空调的复杂结构,还应该熟悉节能减排设计方案在暖通空调中的应用。目前,我国的空调种类较多,空调种类的多样性在一定程度上增加了节能减排设计在暖通空调中的应用,选取某一种形式暖通空调做为研究对象,需要全面分析暖通空调的内部结构,充分考虑影响暖通空调节能减排设计的因素,充分发挥节能减排设计在暖通空调中的作用,确保暖通空调节能减排设计方案的科学合理性,以此来保障人们的生活质量以及生态环境。
        2绿色建筑暖通空调设计的技术要点探析
        2.1冰蓄冷技术
        绿色建筑在进行暖通空调设计的过程中运用冰蓄冷技术可以有效地提高经济和社会效益。冰蓄冷技术是指通过制冰蓄冷在夜间电网低谷期进行冷量储存的技术。减少在高峰时期空调出现高负荷运行的情况,在白天空调运行的高峰期时,通过冰冻机组将冰进行融化制冷,减少空调在高峰时的负荷,不仅仅可以减少空调的产生的电费,还能节约资源。不仅仅可以有效地解决能源消耗的问题,同时还能有效解决电网不平衡的现象。随着绿色建筑理念的推广,冰蓄冷技术在进行不断地发展与进步,冰蓄冷技术在进行不断优化的过程中不仅仅可以提高蓄冷量,还能控制好蓄冷量和蓄水量。在夜间,并蓄冷在受到COP值的影响下制冷效果并不显著,但是整个系统并不会受到太大的影响,而通过低温送风技术,可以将冷蓄水的水温降至4℃以下,有效减少能源的浪费和风机的动能损耗。
        2.2在空调系统设计中的应用
        建筑暖通空调设计过程中,设计空调系统是关键,所以将节能减排理念应用其中是非常重要的,从基础做起以达到能源节约的目的。通常空调系统设计可以从空调风系统、冷热系统、水系统将节能减排理念融入其中。自然风是非常好的资源,所以在设计过程中要将其优势充分发挥,使其得到更好的应用,比如冬季来临可以通过自然风实现内区制冷功能,而在过渡季节中同样也可以应用自然风为居民送风,主要是由于自然风其本身的空气品质就非常好,不仅可以将室内环境改善,而且大幅度的使空调主机运行减少,使用寿命延长,在很大程度上也达到了能源减少,成本降低的目的。

当空调系统正常运行时,水泵能源消耗也是非常大的,在空调系统整体能耗中占比为20%左右,所以在设计时工作人员要尽可能的将变流量系统运用其中,采用变频技术能够对空调中的水系统流速、流量动态调节,一方面使空调系统水泵能源消耗减少,另一方面节能减排目的达到了。
        2.3优化暖通空调热工性能
        暖通空调的最主要的功能就是保温功能,保温时,暖通空调内部的冷水因外部环境温度变化,产生吸热作用,破坏了暖通空调内的温度平衡,所以在优化暖通空调热工性能时,将保温及节能作为主要,考虑暖通空调系统受外部温度干扰的所有因素,具体包括太阳能发热板的朝向、导热材料以及建筑内部布局的形态系数。科学使用新型的保温管道材料,辅助室内装饰增强暖通空调的保暖,按照建筑房屋的设计规范,以室内恒温为控制对象,结合室内装饰的面积,损耗能量的数量选择室内装饰的材质。保证建筑门窗的密闭工作,避免建筑产生不必要的能源浪费。将绿色理念贯穿在整个热工性能的过程中。设计人员应充分考虑建筑的外部四季环境,排除环境的外部干扰,最大化发挥绿色理念的作用。在基础暖通空调热工构件的基础上,配合建筑的窗户渗入室内的太阳光辐射,在建筑内部的墙壁上,选用光热能转换能力较强的涂刮材料,间接性地减少暖通空调管道的温度差。综合上述理论分析,最终完成对绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计应用上的研究。
        2.4冰蓄冷技术
        绿色建筑在进行暖通空调设计的过程中运用冰蓄冷技术可以有效地提高经济和社会效益。冰蓄冷技术是指通过制冰蓄冷在夜间电网低谷期进行冷量储存的技术。减少在高峰时期空调出现高负荷运行的情况,在白天空调运行的高峰期时,通过冰冻机组将冰进行融化制冷,减少空调在高峰时的负荷,不仅仅可以减少空调的产生的电费,还能节约资源。不仅仅可以有效地解决能源消耗的问题,同时还能有效解决电网不平衡的现象。随着绿色建筑理念的推广,冰蓄冷技术在进行不断地发展与进步,冰蓄冷技术在进行不断优化的过程中不仅仅可以提高蓄冷量,还能控制好蓄冷量和蓄水量。在夜间,并蓄冷在受到COP值的影响下制冷效果并不显著,但是整个系统并不会受到太大的影响,而通过低温送风技术,可以将冷蓄水的水温降至4℃以下,有效减少能源的浪费和风机的动能损耗。
        2.5空调新风设计的应用
        新风系统是暖通空调系统的一个有效补充,能够实现减少暖通空调系统能源损耗的作用。从应用的模式上看,新风系统是管室内外换气的,空调是管是室内冷暖的,所以在暖通空调的设计中,结合空调新风设计,能够较好的在保障空气品质的前提下,实现系统能源损耗的控制。一般在建筑设计中,室内新风质量要根据室内二氧化碳浓度确定,而在室内二氧化碳浓度较高的情况下,需要增加新风景,起到保障室内空气品质的作用,但这同样也造成了能源的更大损耗。因此在暖通空调系统的设计中,应用空调新风设计,以减少新风量,降低系统能源损耗为目的,可以通过设计新风比例的方式,在满足室内环境质量标准的前提下减少新风量。
        结语
        综上所述,暖通空调在设计的过程中要符合绿色建筑设计的理念,在提高住户的居住体验的同时,采用多种技术措施相融合,提高资源的使用率,减少资源的浪费和环境的污染,同时为了进一步对暖通空调的优化设计展开论述,对太阳能、地源热泵以及冰蓄冷和自然通风技术进行了具体介绍,并对施工人员在建筑施工的过程中应该注意的事项进行论述,为提高暖通空调的性能,改善用户居住体验。为建筑行业的环保节能和可持续发展贡献自己的力量。
        参考文献
        [1]何海亮,陈晓春,潘云钢,等.中国建筑设计研究院创新科研示范楼暖通空调设计新技术应用[J].暖通空调,2018,48(10):34-37.
        [2]康智强,李志星,董建男,等.BIM技术在暖通工程设计施工中的应用[J].建筑技术,2018,49(5):463-464.
        [3]崔治国,曹勇,魏景姝,等.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(4):85-97.
       
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