节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用浅述

发表时间:2021/7/16   来源:《城镇建设》2021年2月5期   作者:泥帅帅
[导读] 本文根据笔者工作实践,对节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用进行了分析和探讨。
        泥帅帅
        乌鲁木齐建筑设计研究院有限责任公司  新疆乌鲁木齐  830000
        摘要:绿色节能符合现代建筑行业的发展需求,是当前整个建筑行业发展的主要方向,因此设计人员必须要认真理解绿色理念,结合建筑物的使用功能和暖通空调运行原理,兼顾建筑周边的环境情况,以高水平的建筑技术作为支撑,实现对传统设计模式的优化。有效应用建筑暖通空调系统节能技术,使用环保节能原料,可以减少能源消耗,减轻空调运行及安装阶段所造成的环境污染和破坏,实现能源保护和合理利用,以及对自然生态环境的保护,提升建筑整体质量及其运用效果。本文根据笔者工作实践,对节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用进行了分析和探讨。
        关键词:节能;减排;理念;建筑;暖通;空调;设计
        1基于绿色理念的建筑暖通空调系统节能设计思路
        1.1 合理应用清洁、再生能源,保持节能设计与环境的协调性
        随着我国科研技术水平的不断提高,大部分能源都可以被很好地开发利用,而清洁能源应用较为便捷,收集相对容易。因此在暖通空调系统节能设计中需要对环境以及能源等因素进行深入分析,全面了解暖通空调系统环境与能源使用的特征,熟知并改进高耗能结构,从而对清洁能源进行实时性优化,对其他资源进行全面整合,将建筑生态设计理念与环境保护理念进行有效结合。以此为设计准则对系统的供暖、通风功能等进行合理规划,确保暖通空调系统在设计期间符合相关要求,并在此基础上减少能源使用量,避免环境受到污染。
        1.2 了解暖通空调系统的供能方式,合理选择和利用热源
        建筑暖通空调系统有多种热源供应方式,这是空调系统实现稳定运行的重要前提。根据当前建筑暖通空调系统发展水平,目前主要有热电站、热泵装置和锅炉房等几种常见的热源生产形式。要结合空调使用场景和需求合理选择并优化利用空调热源,以确保在符合节能要求的前提下为人们提供舒适满意的居住环境。其中,锅炉房供热效果好,但废气排放量大,环境破坏严重;热电站的能源效率是当下几种热源中能源效率最高的,但电能消耗大,还会造成电能浪费;热源泵(地源、水源、空气源)的综合应用效果相对良好,作为一种新型能源,其节能效果较为突出,可有效控制对环境的污染,有效减少粉尘颗粒物和硫化物等污染物的排放。在设计环节,要根据建筑的实际情况,按照节能环保的标准选择单一或实行多种热源相结合的方式来实现对室内温度的有效调节。
        1.3 合理规划暖通空调系统
        暖通空调系统的规划设计是后续安装施工的重要依据,也关乎其使用性能和环保节能效果。在节能设计中不仅要考虑环保节能要求,还要充分遵循暖通设计原则和标准以及建筑结构和空间布局。因此在进入规划阶段之前要做好现场勘察和资料搜集工作,全面了解建筑基本情况、建筑对暖通系统的基本需求、暖通空调系统修建管道设施情况、空调型号和运行能耗、业主的需求等,然后再合理融入节能环保的绿色设计理念。以此作为后续设计的参考依据,做好总体的方案优化升级,提高暖通系统设计的可操作性和实践性。
        1.4 加强对先进技术的推广和利用
        传统的空调开关依赖人工操作,由于不及时、感应不强烈会导致空调系统工作时间延长,浪费能源,也影响了室内空间的舒适效果,但基于智能化技术可减少空调能耗,有效控制能源输出和传送过程。另外,利用现代信息手段优化暖通空调的软硬件设施,实现微机自动操控,这样可以根据建筑物空间环境来自动控制空调的启动时间和功率,并在用户需求发生变化时合理进行调节,既可有效减少输送阶段的能源浪费,也可避免能源的过度消耗。

利用计算机能耗分析软件对其相关的能耗情况进行有效监测,从而优化温度调控和模式转变功能设计,利用模拟软件对比分析各设计方案的节能性和经济性,综合评选出耗能更低、效果更优的暖通空调系统设计方案,合理利用多项高科技技术在满足人们生活需求的前提下有效降低建筑全生命周期的能耗,从而进一步提高节能水平。
        2 绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的运用
        2.1 可再生清洁能源的运用
        在可持续发展战略的指导下,科学选择热源可以有效改善环境。鉴于热源泵的突出节能效果,设计人员要根据建筑工程供暖、通风和空调系统设计中的节能要求合理应用热泵技术,发挥自然生态环境中的空气、水在特殊环境下的调节作用,提取存储在土壤和空气中的热源,在需要时转化成高品质热能用于热泵的供能。在减少热岛效应和污染物排放时,降低暖通空调的运行负荷,可以改善室内环境,节约能源。
        2.2 余热循环技术的运用
        余热循环技术主要原理是针对能源利用设备中没有被充足利用的能源,利用多回路来对热量进行分散,使暖通空调系统中的余热预留后再利用,从而提升对热能的利用率,使空调系统的节能效果变得更加理想,促使空调系统更好地运行。例如通过热回收装置实现对排风和进风的热量交换;利用热回收转轮,在夏季时吸收高温,在低温时释放热气,通过气体交换达到降温的目的;利用空调系统的热管换热器完全分离系统内的冷热气流,传递热量和降低温度,促进冷热空气的转换,可以有效控制温度,并且能源损耗很低,能够回收多余能量。
        2.3 保温和自然通风设计的运用
        若围护结构的保温和隔热性能不能满足节能设计标准,则暖通空调系统的能耗将大大增加,因此要增强围护结构的保温性能,根据建筑外墙、门窗、屋面等外围结构的保温设计标准要求做好节能优化设计。通风可以有效调节室内温度、改善空气质量,且自然风的节能性和经济性明显,因此在设计时要保持建筑室内空间良好的通风性,实现对自然风的高效利用。在设计过程中要根据当地的季节性风向、气候变化、建筑物空间结构等因素来进行合理设计,例如可按照直线来设计门窗,适当扩大开口面积,避免风力受阻无法在建筑空间内畅通流动,同时还要加强门窗的密封性设计,避免冬季时冷风灌入增加室内供暖所需的能耗。另外,还可按照垂直设计方式来设计大厅与楼梯。根据风口角度进行适当调整,以确保自然风在建筑室内空间的流动性,这样可以减少新风系统的使用,达到更好的节能效果。
        2.4 变频技术的运用
        现阶段,建筑暖通空调系统中的自控技术更加成熟,而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。
        结语
        综上所述,暖通空调系统设计作为建筑工程设计中的关键内容,随着建筑规模的扩大其设计也变得更加复杂。设计者要基于绿色理念对暖通空调系统做出改进方案,对通风、采暖、空调等设计要综合考虑多变的外界环境、业主的多样性需求、国家节能设计标准,积极响应国家环保节能发展理念的号召,将绿色理念渗透暖通空调系统节能设计中。以科学、完整、合理的设计提高其系统运行的稳定性和安全性,确保有效发挥调节空气和温度的作用,并尽量降低其运行能耗,减少建设资源消耗,促使其节能效果达到可持续发展战略的要求,推进建筑行业的绿色环保发展。
        参考文献
        [1]胡燕,梁天生.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计上的应用[J].现代工业经济和信息化,2019,9(8).  
        [2]李东泽.试析绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用[J].中国设备工程,2019(3). 
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