薄路明
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摘要:现代社会发展进程中,人民对于生活质量的要求越来越高,不仅仅要求居住环境要舒适方便,而且还要节能环保,这对于建筑暖通空调系统而言无疑面临着较大的挑战,高要求的提出使得本身就具备较高能源消耗的暖通空调必须要将节能减排理念融入其中,既要确保能源消耗的降低,又能够达到环保的目的。
关键词:绿色建筑;暖通空调;设计原则
在当前建筑行业的发展过程中,生态环境受到了较大的破坏,基于国家可持续发展战略目标,为了实现对生态环境的有效保护,绿色建筑逐渐兴起。暖通空调是绿色建筑中的能源消耗大户,因此在绿色建筑暖通空调设计过程中需要遵守节能减排的理念,确保空调设计与可持续发展目标相符合,实现能源的有效节约。
1绿色建筑暖通空调设计原则
1.1循环利用
在绿色建筑暖通空调设计环节,为控制施工成本、减少材料消耗量,必须遵循循环利用原则,在保证施工质量达标、满足技术标准的前提下,尽可能使用各类由废弃材料二次加工形成的,或具备回收利用价值的绿色材料。因此,在开展返工作业,或材料破损时,可以将所产生的废料进行二次加工,从根源上减少建筑废弃物产生总量、控制施工材料的实际用量。
1.2全面性
建筑暖通空调节能减排设计中,相关的设计人员应该确保设计具备全面性,而这同样也是最为基础性的原则。换言之,也就是说在具体的设计环节过程中,设计人员要以全面发展的眼光,对设计各个环节进行充分的考虑,运用全局理念,将节能减排思路贯穿于整个建筑暖通空调的设计体系中,这对于设计人员而言同样也是较大的挑战,其必须具备全局统筹、系统化以及全面性的能力,对暖通空调节能减排设计地位以及作用进行明确,将其融入到各个环节,全面看待问题,认真分析利与弊,从设计到竣工都要体现出节能减排理念,特别是针对于设计中的细节问题,更要给予重视,把关要严格,设计要全面。全面性原则要想实现,相关的设计工作人员不仅要知识、经验丰富,而且具备较高的专业水平。
1.3节约原则
在制订绿色建筑暖通空调设计方案时,应遵循节约原则,在保证暖通空调系统质量达标、稳定运行的同时,尽量减少各类施工材料、设备配件的使用量,以及降低系统的实际运行负荷、电能消耗量。为实现这一目标,需要设计人员综合分析已知工程信息,从暖通空调系统中的制冷子系统、水泵、风机等角度着手。但是,节省设计原则并非指节省个别部件、材料,而是要求设计人员从全局统筹角度出发,对建筑暖通空调系统进行整体优化设计。
2绿色建筑暖通空调设计
2.1在建筑围护结构中的应用
建筑暖通空调设计中,建筑围护结构起到了很好的保温作用,同时也会影响到空调系统的负荷,送风量的大与小就取决于建筑围护结构。通常情况下,建筑围护结构的设计其功能就在于夏天的时候将热量散发出去,而到了冬天则是将热量储存起来,通过此种方法将空调系统的负荷大幅度的降低,确保空调系统能够更加稳定且有序的运行,进而达到了节能减排目的。所以设计建筑围护结构时同样是要求必须具备一定的科学性、合理性,而设计工作人员在材料的选取上应该以高性价比的新型保温原材料为主,主要是为了使其保温效果更佳。
2.2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。
2.3自然通风技术
绿色建筑中的自然通风技术主要包括风压通风和热压通风等方面的技术,而风压通风技术在应用的过程中要充分考虑到建筑物的剖面和平面以及朝向等方面,并根据建筑物的相关特性进行设计。再以降低风阻的方式进行提高建筑物室内的通风效果。如将门窗设计在同一直线上,或者安装百叶窗或者导风装置等。而热通风技术主要是通过借助空气温度差导致的空气流动,并在顶部设计开口的空间或者竖向高度的空间,利用热压进行通风,有效地减少空调的使用,达到了节能的效果。
2.4地源热泵技术
这项技术的主要原理为将建筑周边地层中所分布的地热资源作为主要供热、制冷能源。在建筑暖通空调系统运行过程中,仅需输入一定的高品位电力能源,系统即可将热泵所采集地热资源转换为高温热源,从而起到建筑暖通供热效果。即使是在炎热的夏季,系统也可以持续提取建筑室内空间所释放的热量,完成冷系统、余热系统之间的功能性转换操作,将多余热量向建筑周边地层中释放,起到控制地层温度均衡的作用。根据地源热能采集方式,可以将地源热泵系统细分为地埋管地源热泵、地下水地源热泵、地表水地源热泵。此外,在采取地源热泵技术时,设计人员可选择构建配套的温度调节系统,根据用户需求控制所转换高温热源的具体温度,确保可以满足用户个性化使用需求。同时,采取防漏保护措施可以避免地源热泵系统在长期运行过程中出现泄露安全事故。在我国北方区域,由于气温温度较低,地源热泵系统很难从地层中采集到充足的地热资源,因此应额外设置辅助供热设备。
2.5太阳能技术
在绿色暖通空调设计的过程中运用到太阳能可以有效地减少资源的浪费,同时不会造成环境污染,不会对人体健康造成影响。因此,绿色建筑在施工的过程中要充分发挥太阳能的优势,可以在光照条件好的地方安装太阳能收集的装置,将太阳能转化为热能并通过传输设备传输到绿色暖通空调循环系统中,保证暖通空调在运行过程中秉承环保的原则。而在绿色环保建筑中太阳能供暖系统主要用于热水的供应和地板采暖,其中的主要组成部分为集热器。虽然太阳能具有节能环保的特点,但是太阳能在使用的过程中具有一定的局限性,例如,遇到阴雨天气时,太阳能就不方便使用。通常情况下,可以在暖通空调设计的过程中加入燃气炉,进行辅助加热。保证居民在阴雨天气和冬季也能进行日常的取暖。
2.6采用变频调速技术
变频技术在暖通系统中的应用较早,以无级变频技术为核心来研发负载自动调节控制装置,并将其运用到冷水机组和水泵上,使暖通空调系统可根据自身需要来调节运行负载,实现对制冷等效果的良好控制。所谓的变频是能够根据室外天气变化来做出运行调整,当温度下降,室内有较大的供暖需求时,变频冷水调节机组的输出热量会自动增加,各能耗设施能进行单独控制,实现高效率区间运作,更人性化地满足了用户对温度调节的需求。而且其运行效率更高,能有效提高能源利用率、节省资源、保护环境、维护自然生态平衡,也能有效降低空调操作及维护成本,提升了建筑企业的生态效益和经济效益。
3结语
在当前我国建筑业发展过程中,随着环保意识的增强,对建筑节能环保属性、暖通空调系统运行质量提出了更高的要求。因此,在绿色建筑暖通空调设计环节,必须严格遵循可持续发展战略与循环利用、节约、广回收等设计原则,落实各项设计措施,提高绿色施工材料与绿色技术应用比例,促进室内环境品质的进一步提高。
参考文献
[1]麦明辉.绿色建筑中的暖通空调设计[J].冶金管理,2020(15):76-77.
[2]杨丽萍.公共绿色建筑中的暖通空调设计分析[J].工程技术研究,2020,5(13):202-203.