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摘要:在当今低碳时代,绿色建筑已成为建筑的首要模式,在这种情况下,作为建筑物重要配套设施之一的暖通空调,也必须将绿色建筑理念用于其设计当中来,以使暧通空调更加的绿色、环保。本文通过采用绿色建筑设计理念,探讨了暖通空调的设计原则和方法。
关键词:绿色建筑理念;暖通空调;设计
引言:21世纪是可持续发展战略有理论探索阶段走向实施阶段的世纪,人类已步入了这一时期,可持续发展是21世纪人类共同的主题。
在上一个世纪末提出的"绿色建筑"应遵循可持续发展战略,已被世界许多国家所接受。建筑环境的持续性与自然化是绿化的大方向,未来城市的生活环境都要全面绿化,这将是一个无污染的世界。然而在各发达国家有关组织团体对“绿化”的观点及做法不尽相同。其中对于建筑的可延续性都认为十分必要,也都有类似的要求,但对内部环境,即对健康、舒适、建筑用户的生产效率表现出不同程度的要求。不过,提高能源效率是中、美、日、加等各国共同认定的绿色建筑的基本条件。
1基于绿色理念的建筑暖通空调系统节能设计关键途径分析
(一)针对建筑暖通空调系统冷热源系统进行合理选取:热电站、锅炉房以及热泵装置均属于热源。从相关研究资源的分析角度上来说,各类型热源当中能量利用效率最高的为热电联产热源,与此同时,地源热泵热源的能源利用效益及节能效益同样表现突出。更为关键的一点在于,以上两类热源的应用能够有效控制及避免建筑暖通空调系统运行过程当中出现二氧化硫或是粉尘等污染物的排放问题,对于整个生态环境的可持续发展而言是至关重要的。
(二)针对建筑暖通空调系统低品位以及清洁可再生能源进行有效应用:在社会大众物质文化生活水平持续提升的背景作用之下,空调系统的应用已极为普遍。在这一过程当中,建筑暖通空调系统实践应用对于不可再生能源的高标准消耗问题使得整个生态系统的平衡机制受到了严重挑战。为应对这一发展形势,针对低品位及清洁可再生能源与建筑暖通空调系统的融合展开详细研究极为关键。
2绿色建筑暖通空调设计坚持原则
2.1节省
节省原则即节省能源和节约材料。其包括在整个空调系统内涉及的制冷机、水泵、风机以及控制系统等方面的初投资过程中对原材料以及能源涉及材料的运行费用的节省,其应涉及整个空调通风系统的所有环节,而不是其中某个环节,对于新型的绿色建筑来说其暖通空调系统还应充分与建筑物围护结构、室内照明等与暖通空调系统之间的相互关系。
2.2回用
暖通空调系统的回用涉及到系统整体和部分的回用,绿色建筑设计的暖通空调系统中各部分具有相对的独立性,其大部分可以拆卸,在其经过一段时间运行甚至报废后,其中的诸如管材、运行设备中的部分非运转件等部分设备及材料经过维修、保养以及清洗等过程仍可回收再利用。
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2.3广回收
广回收应包括暖通空调系统中的零部件和材料的回收,与回用的区别是其指对零部件及材料进行分门别类的回收,并非笼统的回收,比如对系统管道、设备报废后其在拆散或维修过程中对拆卸下来的零件进行系统回收。
2.4循环
该原则是指在对暖通空调系统中设计的材料设备等进行回收、回用等后将废料送到专门的工厂进行再生,从而实现原料——产品——废料——原料为闭环的良性循环,而对于诸如玻璃钢、岩棉等不能回收或回收利用成本过高的产品在设计过程中则应最大限度的限制其使用量。
3基于绿色建筑理念的暖通空调设计措施
3.1降低能耗
暖通空调系统是一个庞大且复杂的系统,其整体能耗较大,因此,在设计时必须注意降低能耗。可以从以下三方面着手:(1)、使用耗能较少的材料及设备。例如:对于需要保温的部份,其材料应该尽量使用热导性差的材料,风机等则应该尽可能地采用有效功率较高的,而制冷机就应该采用能耗级别较低的,这样就能从源头上减少能源的消耗;(2)、提高能源的有效利用率。例如:使用保温性能更好的保温材料,对热媒介输送管道等进行保温,减少热能的损失,提高其有效利用率;⑶采用更科学合理的施工手段。例如:在铺设送风管道时,根据物理学原理,弯道越多,能源的损耗也就越大,必须尽可能地减少弯道的数量,在必须使用弯道时,也尽可能使用能源损耗较小的圆弧弯道来代替直角弯道。以上三方面必须综合应用,才能最大程度地满足最低能源消耗的标准。
3.2保护环境
保护环境是人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用,防止自然环境受到污染和破环;对受到污染和破坏的环境做好综合的治理,以创造出适合于人类生活、工作的环境,协调人与自然的关系,让人们做到与自然和谐相处。传统的暖通空调会对周围环境造成破坏,因此,绿色建筑理念适用的暖通空调的设计要达到保护环境的目的,就必须从以下几方面着手:一是采用可再生的绿色材料。绿色材料的可再生性能,能够避免产生工业垃圾,从而避免了对环境的污染,例如:用人工合成制冷剂HFCs来代替传统的氟利昂,由于HFCs的ODP值为0,在空调系统中作制冷剂不会对臭氧层造成破坏,从而保护了环境;二是使用可再生能源或清洁能源。可再生能源如太阳能、风能等,不仅能够循环再生,重复利用,而且其排放物清洁、无污染;而清洁能源虽然不一定能够再生,但却能做到无污染排放,不会对自然环境造成破坏。另外,还可以采用热回收技术,将空调机组所排放的热量进行回收再利用,不但能够避免能量的浪费,提高了能源的有效利用率,还有效减少了热污染,基于绿色建筑理念的暖通空调设计优质方案,应充分利用自然界的可再生能源及清洁能源,并充分利用各种先进技术,尽可能地减少污染物的排放,使建筑物周围环境不受破坏,并与周围环境和谐共处、协调发展。
3.3改进建筑的热工性能
建筑的热工性能不但关系到建筑自身的能耗大小,还会对暖通空调的能耗造成影响。主要是建筑墙体及其附属部份的保温性能。改进此部份的热工性能,需从门窗的制作、安装精度、使用新型材料并采用平开窗的开启方式来提高密闭性,降低空气渗透。与此同时,使用新型的建筑保温材料对墙体进行保温,能降低能耗。
3.4地源热泵
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源进行供热、制冷的高效节能系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现由低品位热能向高品位热能转移。在暖通空调系统中,地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源:在冬季,通过换热利用地能中的热量加热室内空气,并供给室内采暖;在夏季,则利用地热能实现制冷剂循环,把室内的热量抽取出来,释放到地能中去。由于地源热泵系统的能量来源于自然能源,是一种可再生能源,它不向外界排放任何废气、废水、废渣,是一种非常理想的“绿色空调”,地源热泵是目前为止人类可使用的对环境最友好和最有效的供热、制冷系统,因此,地源热泵技术应用在暖通空调系统中,不仅能够减少能耗,还保护了环境。
结论
基于绿色建筑理念的暖通空调设计是一项复杂的系统工程,需要综合考虑到方方面面的问题,但是设计得当的话,却能显著提高环境收益、经济效益和居住者的工作效率、居住的舒适性以及健康性,也顺应了国家的节能减排的能源发展方向,提高了自然能源的可持续开发利用,保护了自然生态环境,因此,加强和优化绿色建筑理念在暖通空调设计中的应用研究具有重大的战略意义。
参考文献
[1]李林芳.浅析基于绿色建筑的暖通空调设计[J].城市建设理论研究(电子版),2017(9).
[2]郭丽.关于绿色建筑与暖通空调设计[J].城市建设理论研究(电子版),2018(12).
论文作者:薛蒙,韩京玲
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/16
标签:建筑论文; 空调系统论文; 暖通论文; 暖通空调论文; 热源论文; 能源论文; 材料论文; 《防护工程》2019年10期论文;