绿色生态理念下暖通空调的设计策略分析

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月第10期   作者:闫明华
[导读] 本文对绿色生态理念下暖通空调的设计策略进行具体论述,希望能够为相关工作的开展提供支撑。

        闫明华
        身份证号:37252619811129****
        摘要:随着科学技术的进步,越来越多的高新技术被应用在了人们的生产生活当中,特别是暖通空调的应用,能够对人们的生活环境进行有效的调节,这对于人们生活质量的提升具有很大的推动作用,但在对暖通空调进行应用的过程中,还存在能耗较高的问题,这会影响到建筑节能减排目标的实现,而想要对这种情况加以改善,还需要相关领域通过绿色生态理念对暖通空调设计进行不断的优化,以此来提升暖通空调的设计质量,使其能源消耗能够得到有效的控制,这对于相关领域的可持续发展具有非常重要的意义,因此,本文对绿色生态理念下暖通空调的设计策略进行具体论述,希望能够为相关工作的开展提供支撑。

关键词:绿色生态理念;暖通空调;设计策略

前言
        建筑暖通空调的设计水平对建筑能耗的环境友好性的影响是巨大的,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,实现建筑领域节能环保的高质量发展需求。

1.绿色生态理念下的暖通空调类型
        目前,新型建筑中普遍采用三种基本的暖通空调,空气—水暖通空调,全空气暖通空调及全水暖通空调。空气—水暖通空调可以调节建筑内温度同时能带走建筑内部的湿气。全空气暖通空调利用空气压缩机调节建筑内温度和湿度,一般酒店等商业建筑会选择全空气暖通空调。全水暖通空调设计结构灵活,方便后期改造,应用比较广泛。

2.绿色生态建筑暖通设计原则
        基于绿色生态理念的暖通空调施工设计过程中,要坚持功能、成本和环境友好性相协调的原则,同时应该坚持以用户满意度为核心的设计理念,不能简单地以设计施工单位的利益最大化为设计目标,必须兼顾用户舒适度和各项节能减排环保指标,具体而言,应该突出以下设计原则。

2.1坚持暖通空调功能设计标准
        暖通空调系统对建筑用户的舒适性是至关重要的,因此,系统的功能需求和性能指标必然是设计施工最核心部分,不能简单地为了降低能源消耗或减少建设投资经费就降低暖通空调系统性能指标,必须严格依照国家和行业的相关标准和设计规范进行设计施工,保证完工后的暖通空调系统能够满足建筑楼宇的空调需求,给用户提供健康舒适的建筑环境空间。

2.2全面性原则
        暖通空调系统是建筑中的一个子系统,其设计过程中要充分结合建筑的整体结构特点进行设计,要注重暖通空调设备安装布置的位置、减少对建筑其他功能的不利影响。此外,要充分考虑到设备安装施工完成后运行维护保养的便利性,在一些支路通道区域设置便于检查维修的检查口、手动阀门等装置,如果局部设备出现问题可以更加快捷高效地进行维修维护,而不影响其他部分的正常使用,这对于暖通空调系统全寿命周期运行的效率有很大的提升作用,并对设备维护成本能够起到有效的控制作用。

2.3性价比最优原则
        在绿色生态理念下进行暖通空调施工设计不仅要满足系统使用性能和环保标准,而且要考虑系统施工的成本价格。因为依照市场经济原理,高成本投入本身就意味着在建设过程中需要投入大量人力、物力资源,因此,追求暖通空调系统的高性价比这种设计原则本质上来讲也是一种节约型发展方式,不能片面强调系统内设备的能耗指标而过分增加设备本身的成本支出,设计单位应该依据暖通空调系统全寿命周期的实际工况计算出性价比最优的设计方案,找到建设投资与降低能耗之间的平衡,不但能够有效节约社会资源,而且能兼顾系统的环保指标。

2.4低噪声控制原则
        建筑暖通空调系统运行过程中通常会产生较大的噪音,这主要是由于压缩机振动和风机工作时产生的,噪音虽然不是直接污染空气自然环境的污染源,但对人和动物的健康都会产生不利影响,也属于环保治理的一项重要内容。因此,在暖通系统设计时,要利用降噪技术来控制机械、电气设备产生的噪音,并采用隔音材料将大型功率负载进行隔离处置,使室内外噪音分贝值控制在合理的范围内。

3.绿色暖通空调的设计
        (1)太阳能节能技术,在众多能源当中,太阳能的优势是显而易见的,其不仅能够对人类所需能源进行有效的生产,还不会对自然环境造成不利影响,不存在区域限制问题。

其主要是对集热系统以及循环控制系统进行应用,能够使生活热水器、温度控制器以及各项采暖设备的有效运行得到相应的保证。该项技术的工作原理就是对太阳能进行转化,并利用热导系统向换热中心进行能量转化,然后借助电子仪器落实温度调节工作。通常情况下,会将太阳能与其他采暖技术进行结合应用,防止由于天气状况影响,太阳能无法正常应用的情况,而一旦遇这种情况,控制系统会使用燃气设备进行辅助,确保系统的持续运行。此外,应用太阳能,能够降低暖通空调对电能的消耗,可以达到节约运行成本的目的。

        (2)地源热泵技术,应用该项技术能够将经济成本有效降低,与空气热源泵相比,地源热泵供热系统能够使供热效果得到有效的提升,而且这种技术只能将土壤温度改变,并不会对地面以及地下水造成不利影响。将地源热泵技术应用在暖通空调设计当中,可以利用地热为建筑进行空调制冷或供热。而热泵空调系统主要由三部分构成,包括室内空调末端、地源热泵主机系统以及室外地源换热系统。
        
        (3)蓄冷蓄热技术,虽然通过蓄冷蓄热技术在能源转换以及能源利用方面并不具备节能效果,但对于昼夜用电峰谷却可以进行有效的调节,使区域能源结构的调整需求得到有效的满足,从而降低电厂建设需求,产生良好的环境保护效果以及行业节能效果。而目前,蓄冷蓄热技术主要在以下两种场所当中进行应用:①具有较大的空调负荷,且负荷高峰段和电网负荷高峰段重叠,而在电网负荷进入低谷时,空调负荷较小的建筑中;②冷负荷明显不均匀,有条件通过闲置设备进行制冷,能源使用时间有限,具有间歇性或周期性,但使用空调会产生较大负荷的建筑。例如在电影院、学校、饭店、银行、办公楼以及大型商场当中应用,不仅能够减少系统运行消耗,还能将空调设备的装机容量有效降低,使电网压力得到缓解。

        (4)自然通风,其主要是利用原始通风,对建筑内部环境进行改善,其中并不存在污染问题和能耗问题,而自然通风的实现可以通过热压以及风压来实现,其中,风压通风主要是在建筑设计时对建筑的平面度以及线性进行综合的考虑,通过建筑设计的控制,降低空气阻力。而热压主要是利用室内外的温差,形成各种空气密度,从而推动空气流动,在室内实现自然通风,而这需要在建筑设计期间对建筑的竖向内腔进行综合的考虑。

        (5)变频节能技术,该项技术在暖通空调当中较为常见,同时也是降低暖通空调消耗的重要途径之一,该项技术能够根据实际情况对系统进行有效的调节,使室内的温度以及环境能够满足人们的相关需求,提升室内温度的舒适性,此外,运用变频节能技术还可以结合用户需要对系统运行效率进行了解,减少不必要的资源浪费问题。

        (6)能量回收系统,在暖通空调系统当中,处理新风的能源消耗会占有较高的比重,也正因如此,处理新风的能耗一直都是暖通空调领域较为关注的问题。而在建筑当中,由于存在新风需求,往往会设置排风系统,对此,可以在设计时对能量回收装置或者是具有热回收能力的换气装置进行使用,这样不仅能够对建筑内部的卫生需求加以满足,还能将能源消耗问题有效降低。
        
        (7)部分负荷用能措施,在建筑当中,往往会对暖通空调设备进行长期的应用,而这会使暖通空调设备大部分时间当中都会处在部分负荷的运行状态,但这种个情况往往是无法避免的,如果不能通过设计的优化,会对设备运行效率造成巨大的影响,从而对能源造成极大的消耗,面对这种情况,在进行系统设计以及设备选用的过程中,要对自动控制技术进行应用,使系统及相关设备的运行能够获得与之相匹配的能量,避免能源转换利用率受到不利影响,使暖通空调系统能够保持高效低耗的运行状态。
        
        (8)分布式燃气冷热电三联供技术,该项技术主要是以热电联产技术为基础发展起来的,是一种新型分布式能源系统,其机组具有分散化以及小型化的特点,可以在用户附近设置,能够为用户进行供电、供热和供冷,使能源可以得到综合的利用,实现能源转换技术的集成化应用,其对于能源的利用率能够达到80%,而且可以将氮氧化合物、固体废弃物、粉尘以及硫氧化合物的排放有效减少。

结语
        综上,在绿色生态理念下,暖通空调设计要基于新能源的应用,技术创新,减少污染和能源消耗,最大限度地提升能源转化效率。推动我国建筑行业发展进步的同时,进一步推进我国现代化可持续发展进程。

参考文献:
[1]成素娟.绿色建筑中暖通空调设计方法分析[J].山西建筑,2019,45(2):175-177.
[2]尤洛峰.实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点研究[J].绿色环保建材,2018,(07):98,101.
[3]成素娟.绿色建筑中暖通空调设计方法分析[J].山西建筑,2019,45(2):175-177.
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