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摘要:《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》中明确提出推动建筑节能与绿色建筑发展,对于建设节能低碳、绿色生态、集约高效的建筑用能体系,实现绿色发展具有重要的现实意义。作为建筑用能体系的重要组成部分,暖通系统的节能水平直接影响着建筑整体节能效果,因此需要从设计阶段做好节能把控工作。
关键词:建筑暖通;设计;节能;理念;资源配置
1新型节能设计理念
开展建筑暖通节能设计,要贯穿节能设计理念,做好设计把控。暖通节能设计理念如下:(1)低碳设计理念。开展暖通系统设计,基于低碳设计理念,尽可能做到绿色、环保,实现建筑和自然的和谐相处,减少暖通空调污染。(2)协调设计理念。开展节能设计,要注重协调设计。以暖通空调系统为例,其包括通风系统、采暖系统、空气调节系统,要做好调节工作,落实节能理念。(3)可循环设计理念。坚持可循环理念,开展暖通设计,重点是利用各类可再生资源,减少非再生能源的使用,强化成本控制。
2新型节能设计理念在建筑暖通设计中的应用
2.1优化暖通空调系统设计
建筑暖通空调的设计首先是为了满足人们的基本需求,现阶段人们生活中都需要应用到建筑暖通空调,这不仅可以满足人们的生活需求还可以给人们的生活带来便利。因此,在进行设计建筑暖通空调的过程中,首先要对建筑暖通空调做好优化设计。现阶段一个家庭中会出现很多屋子,但是由于屋子所处于的地势不同、阳光朝向不同,因此就要做好建筑暖通空调的设计,使建筑暖通空调可以调节屋子中的不同温度,充分的考虑每个房间的温度需求。在整个系统中,中央空调就是整个建筑暖通空调系统中最重要的一部分,不仅影响着建筑暖通空调的寿命同时还影响着建筑暖通空调的使用情况。因此在对建筑暖通空调进行优化设计时,首先就要从建筑暖通空调的基本性能出发,做好设计的基本把控,具体的把控方式如表1所示。
2.2优化蓄冷和变频系统设计
优化蓄冷和变频系统的设计主要就是取决于蓄冷系统在不同的使其发挥着不同的作用,但是不同的作用给与的差异也存在一些不同。现在就从几个例子进行细致说明:例如在用电高峰期和用电低谷期进行比较,在高峰期的时候就需要打开蓄冷装置,将用电的一些热量散发出去;一旦达到低谷期,就可以释放蓄冷装置,保证用电的恒温状况,进而减少空调系统的运行消耗能力[3]。在设计的过程中还可以利用地下水或者土壤作为当地空调系统的热能源,以此来达到节能的效果。在这个设计的过程中,主要以土壤的能源为例子,土壤主要存在几种特点,一种是温度适宜的特点,一种是性能稳定。这两种特点便可以实现优化蓄冷和变频系统设计所提供的冬暖夏凉的情况。
2.3优化热循环和中央空调设计
开展暖通空调系统节能设计,可利用余热循环利用技术。从实际应用效果来说,能够实现资源节约,提高暖通空调系统设计水平。余热循环原理为热量传递,分离热传输回路与动力,避免热传递的过程中液体污染动力回路。对于中央空调设计,要合理选择盘管,在安装时做好长度控制,优化中央空调设计方案。总的来说,开展通风系统设计,要合理选择通风装置,做好以下要点的把控:(1)厨房通风。对于建筑厨房通风,要设置机械送风和排风装置。若为普通建筑厨房,则可设置局部排气风扇。对于风机的选择,若选择离心风机,要布置排油污装置。(2)地下车库通风。在设计通风系统时,要按照稀释废气量计算排风量。考虑到汽车出入频率具有随机性特点,难以有效确定废气量,需要做好设计要点的把控,均匀分布风口,选择离心机装置或者轴流风机装置。在送排风系统穿越防火分区位置,要布置70 ℃关闭的防火阀。若和排烟系统合用,则需要按照排烟需求来设置。
3建筑暖通设计中新型节能设计理念的具体体现
某展览馆建设用地面积为6 hm2,建筑总面积为10 518 m2,总计3层,地上2层。按照绿色建筑标准,设计建筑工程。按照绿色节能标准,在设计时,做好能源节约、资源节约的把控。现结合此建筑暖通系统节能设计实际情况,对节能设计理念的体现作如下论述:
3.1 设计空调冷热源系统
冷负荷和热负荷计算结果分别为1 356 kW和1 085 kW。按照绿色建筑标准的相关要求,使用两台水冷螺杆式热泵机组,功能为供冷和供热。在夏季供冷时,可为使用者提供7~12 ℃的冷水,单机容量700 kW,运行耗电量为124 kW,COP为5.6。在冬季供热时,可为使用者提供40~45 ℃的热水,单机容量能够达到770 kW,COP为4.8。通过设置闭式冷却塔,来稳定土壤温度,确保系统运行的稳定性。使用一次泵变流量系统,机组配置情况如下:(1)冷水泵总计1台;(2)热水泵总计1台;(3)冷却水泵总计1台。系统传送能效比为0.016 5,能够达到绿色建筑标准要求。
3.2 应用变频技术
开展建筑暖通空调系统设计,要严格按照相关标准,做好能源利用率的把控。按照绿色建筑标准,此工程通风空调系统设计中,考虑到暖通空调负荷具有动态特性,为循环水泵以及空气处理机组配置了变频调速电动机,进而保证水泵装置和风机装置运行能够适应空调负荷变化。当空调运行负荷小于峰值负荷时,利用变频器对水泵装置和风机装置的转速进行调节,进而减少水泵循环流量以及送风量。
3.3 应用多元通风技术
此建筑暖通系统设计应用了多元通风技术,来使建筑室内保持热舒适状态。在新风入口、通路位置,按照全新风配置。系统运行时,调节新回风阀门,可实现空调新风比调节,使其按照最小风比运行。对于过渡季节,采取机械通风方式,将建筑室外的新风引入到室内,消除建筑室内的余热以及不洁空气。在气候较为舒适的时候,采取开启外窗的方式,实现自然通风换气,消除建筑室内的余热以及异味,缩短空调运行时间,减少能源消耗。从技术应用效果模拟分析情况来看,此建筑室内温度处于15~30 ℃范围内的时间达到1320 h,占据总运行工作时间的91%左右;室内温度>15 ℃的时间集中分布在08:00—20:00时间段,占据比例为95%,能够满足空调使用需求。3.4 应用可再生能源按照绿色建筑标准可再生能源技术应用相关要求,此建筑应用地源热泵技术,采取地埋管方式提供冷热源。将空调装置的冷凝器或蒸发器伸到土壤层中,使得装置和土体之间能够换热。在冬季供热期间,从土壤中提取空调运行需要的热量,为建筑室内供热,并且储存冷量。在夏季供冷时,释放冷量,并且储存热量,实现能源节约。通过节能技术,采取节能运行方案,每年耗电量为254 010 kW?h,同传统的暖通运行方案相比,节约了400 500 kW?h,节能达59%。
结束语
综上所述,应用节能设计理念,开展建筑暖通系统设计,要将此理念贯穿工程设计的全过程,做好各环节的节能把控。利用可再生能源、多元通风技术、变频技术等,提高建筑的节能水平。
参考文献
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[4]刘足文.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用[J].江西建材,2016(21):55.
论文作者:董旭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/31
标签:建筑论文; 节能论文; 暖通论文; 系统论文; 暖通空调论文; 设计理念论文; 装置论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;