绿色建筑暖通空调设计的技术要点探析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月40卷第6期   作者:满新花 张忠宝
[导读] 近年来,随着全球经济一体化进程的不断加快,由此极大的推动了各个前沿领域的发展,
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        1.身份证号码:3701261995****
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        3.山东捷泰空调工程有限公司  250000
        摘要:近年来,随着全球经济一体化进程的不断加快,由此极大的推动了各个前沿领域的发展,人们越来越注重对环境的保护,在一些先进设备的使用及设计上逐渐以节能环保为设计要点。基于绿色可持续发展道路的国策,当前相关人员对暖通空调系统进行节能设计与开发,以减少对环境的污染与能源的消耗,为人们的生活质量提供保障。
        关键词:建筑;暖通空调设计;技术要点
        引言
        在当前我国绿色生态环保理念深入人心的时代背景下,利用新型的暖通空调设计方案和施工技术来降低绿色建筑的能源消耗,是符合可持续发展潮流的必然选择,建筑设计施工单位要从设计理念优化和施工技术创新等多个方面提升绿色建筑暖通空调设计水平,在给建筑用户提供高质量的服务前提下,实现绿色建筑领域节能环保的高质量发展需求。
        1暖通空调系统
        绿色建筑工程中的暖通空调主要包括采暖系统、通风系统以及空气调节系统,其中采暖系统主要负责为建筑内部提供所需热量,是建筑工程中不可或缺的基础功能之一。通风系统主要实现建筑物外部环境和内部环境之间的空气交换,进而实现建筑室内空气质量优化的目的。空调系统能够根据建筑用户的使用需求对室温进行有效调节,提升室内空间的舒适度。
        2绿色建筑暖通空调设计的技术要点
        2.1采暖系统设计
        进行采暖系统设计时,需要计算建筑围护结构内表面换热系数、围护结构外表面换热系数、围护结构各层材料厚度、围护结构各层材料导热系数、材料导热系数修正系数、封闭空气间层的热阻值。不同材料、不同构造的围护结构材料的导热系数修正系数有所差异,因此,须注意其差异带来的影响。若围护结构为实心墙体,材料为矿渣混凝土、炉渣混凝土、浮石混凝土、粉煤灰陶粒混凝土、加气混凝土,导热系数修正系数一般为1.15。若材料为多孔保温材料,如加气混凝土、水泥膨胀珍珠岩、泡沫混凝土,且材料作为夹心层浇筑在混凝土墙体、屋面构件中,导热系数修正系数一般为1.6。若材料为多孔保温材料,如泡沫混凝土、水泥膨胀珍珠岩、加气混凝土、石灰炉渣等,且材料铺设在密闭屋面中,导热系数修正系数一般为1.2。计算封闭空气间层的热阻值时,需要详细研究封闭空气间层的厚度及热流的具体方向。
        2.2多元化冷热源节能技术
        暖通空调系统的核心功能在于对绿色建筑实现供热和供暖,因此,合理选择冷热源是降低系统能源消耗最直接有效的技术手段,在进行暖通空调系统设计时,要充分考虑绿色建筑所在地的自然气候特点、能源禀赋以及电网负载能力等客观因素,充分地利用多元化的清洁可再生能源用于暖通系统的冷热源,比如风能、太阳能、地热、潮流能等新能源具有很好的环保特性,可以充分利用这些能源为楼宇空调系统进行供能,不但能够满足环保要求,而且会带来很好的经济效益。在冷热源技术方面,还可以采用冰蓄冷和热泵相结合的技术手段来实现节能需求。冰蓄冷空调的技术原理主要是利用水在固液相变时的放热进行蓄冷,相变能量释放量要远大于水降温放热量,因而蓄冷效率更高,也具有更强的经济性,利用蓄冷空调可以充分利用电网夜间多余电能,实现电网填谷功能,不但能有效利用多余的电能,而且对缓解电网供需不平衡的问题有非常广阔的应用前景。热泵技术也是能够有效提高暖通空调系统节能环保性能的一项新型技术,利用压缩机、蒸发器和冷凝器实现能量的转换,运行原理如图1所示。

由于在绿色建筑空调系统中的供热需求一般在30℃以下,对热源温度要求并不高,一般热源达到50℃左右就可以满足建筑的供暖需求,在此温度下正式热泵工作效率较高的理想区域,能够最大限度地发挥热泵的供热能力,而且热泵设备具有很高的稳定性和环境适应性,环境温度变化对其产生的影响较小,是一种可以广泛应用于绿色建筑供热的很有发展潜力的新兴技术。
        2.3完善变频空调的设计
        进行绿色建筑暖通空调节能优化设计的环节中,为了进一步提升空调系统的运行效果,需要重视相关技术的应用,其中变频调速是暖通空调设计的重要内容,加强对其的使用可以获得良好的节能效果,设计人员在使用变频系统之前,首先需要掌握建筑内部对暖通空调功能提出的要求,并对绿色建筑内部结构进行调研,分析变频调速应用于暖通空调后的运行情况,考虑到用户对空调的使用需求,对系统进行优化调试,完成相关参数的调整,为建筑用户提供更加优质的服务。使用变频调速设计的方式可以有效的控制绿色建筑能源的消耗量,达到良好的节能效果,在一般建筑中暖通空调的使用过程中,我们发现暖通空调会因为电机、风机与水泵等设备造成极大的能源消耗,根据粗略的统计,暖通空调中有接近20%的能量应用在电机、风机与水泵等设备上,使用变频调速的方式可以提升系统使用效率,将设备运行的频率控制在稳定的区间中,在满足空调使用需求的同时,还可以形成良好的节能降耗的工作效果。
        2.4空调水系统
        在进行空调水系统设计时,包括两部分:①冷水设计;②热水设计。在这一过程中,可以应用两管制,针对一级主循环泵,注意结合设计,做好分组设置。无论是冷水还是热水供应,都应由一级泵变流量系统复杂控制调节。为了更好地控制换热机组一次水进水管道的水量,在其之上进行电动调节阀的设置。如此一来,可以结合二次侧出水温度,在保证空调正常运转的情况下,来对一次侧出水流量进行灵活调节,能够起到良好的节水效果。针对空调系统的补水,需要先经过软化处理,才能进行应用,降低水垢对空调系统的运行影响,这对于空调系统长期运转节能也有较为积极的意义。在此基础上,针对空调水系统,还应做好细节控制,比如对风机盘管回水支管进行了电动两通阀的设置,针对风机盘管系统,则进行自力式动态平衡压差调节阀的设置,从而提高空调水系统的控制水平,使其发挥出应有的作用价值。
        2.5通风系统设计要点
        通风系统的主要作用就是优化绿色建筑室内和室外之间的空气流通质量,通常情况下,风机设备通常会选择墙装或吊装模式,为防止通风系统不慎发生短路或漏电等故障,通风系统应做好防水设计,设计人员可根据实际需求设置在风机设备中加设挡雨装置。为确保绿色建筑物内部空气通风质量,在建筑的设备间、厨卫区域或者储藏室等地都会适当加设通风系统,例如高层酒店中的卫生间通风系统。这种系统在设计过程中一般会应用回收式机组设备,将其安装在室外实现通风功能,此外,设计人员要在空调机组设备中与新风机组设备中加入部分过滤装置对空气进行净化。对于有爆炸性燃气的厨房等区域设计人员应设置事故通风系统,并且严格控制通风系统的换气次数,一般来说要将次数控制在每小时十二次以上。设计人员可借助自然风实现室内温度和空气质量的调整,这种方式能够显著降低空调系统实际能耗。
        结语
        总之,相关设计人员需要在坚持节能设计理念的基础上结合空调节能设计原则,根据我国发展实际情况提出针对性的暖通空调节能设计方案,提高能源利用率,降低能源消耗,实现经济可持续发展。
        参考文献
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