建筑暖通空调节能优化设计策略探讨论文_李博

建筑暖通空调节能优化设计策略探讨论文_李博

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摘要:当前的建筑行业发展中,暖通空调得到了非常广泛的使用,这是因为暖通空调在调节室内居住温度、湿度和提升人民生活品质方面起到了非常积极的作用。但是从暖通空调在建筑行业的长时间运用来看,其使用过程中的高能耗低效率问题比较明显,这说明暖通空调的设计还存在很大的节能优化空间。文中对建筑暖通空调节能优化设计策略进行了分析。

关键词:建筑;暖通空调;节能优化;设计策略

1导言

随着社会经济的发展,人们的生活水平也在不断改善,生活理念在逐渐转变,空调已走进千家万户,并成为人们夏季乘凉与冬季取暖的重要电器设备。当前暖通空调在建筑物的能源消耗中,所占比重非常大,约为总能耗的60%。较之于发达国家,我国的建筑暖通空调能源消耗及浪费情况十分严重,暖通空调节能设计优化与完善迫在眉睫。因此,我们在享受暖通空调系统给我们生活带来便利的同时,还应关注其对能源使用的影响,对周围环境的影响,一方面积极探索新材料的使用,另一方面在现有理论与技术条件下,改进暖通空调系统,以减少其耗能,实现社会经济与环境的持续发展。

2建筑暖通空调的节能设计原则

建筑暖通空调节能设计原则主要表现为:

2.1节能原则

主要体现为:以热舒适指标指导工程中的节能设计的实际应用。影响热舒适指标的主要因素是:温度、湿度、平均辐射温度、风速、劳动强度。通过寻找这六者之间的合适比例,巧妙组合,达到舒适和节能的协调。同时恰当利用房屋围护结构的热导性,抵抗室外气候的变化,使得房间内产生舒适的微气候。管路系统设计要简单,达到节省投资的目的。

2.2合理处理整体和局部的关系

在一定的条件下,实行集体供暖可以降低能耗,但是也需要注意满足个人需求,不强求全面统一,这样对节能和控制的灵活性均有利。一方面建筑暖通空调系统应保证各个房间的室内温度能独立调控;二是便于实现分户或分室热量分摊的功能。

3建筑暖通设计中常见的问题和误区分析

3.1通风空调设计不当

在一些大型的建筑工程中,出台的一系列规定都已经明确的表示防火墙和变形缝是风管的最后底线,除了特殊情况外,所有风管的设计都不能超过防火墙和变形缝,防止意外的产生,但是从目前的实际情况来看,很多暖通设计人员在对风管进行设计时,并没有考虑到这一基本原则和规定,很多风管的位置都已经远远超出了防火墙和变形缝的位置,然而这并不是最致命的问题,很多设计人员甚至没有考虑到这样的设计会导致多么恶劣的后果,没有采取相应的措施设置防火阀,因此,一旦在建筑投入使用后发生了意外,其造成的损失是难以估量的。

3.2供暖入口数量过多

在所有暖通设计中,供暖入口过多是最为主要的也是最为常见的问题之一,是很多设计人员的通病,很多设计人员在设计暖通系统时,对于供暖系统的整体性和合理性完全没有进行认真的考量,对于室外管线的衔接问题更是毫无顾忌,因此设计人员在设计过程中就很容易增加大量无用的供暖入口,这种设计会使得供热质量受到极大的影响,能源消耗也会因此增大,而且随着使用时间的增加,建筑内一些材料会因为过热而失效,导致的后果是无法预料的。

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3.3设计图纸不规范

从目前的情况来看,很多设计人员在设计环节时就没有遵守相关的规定,使得设计出的图纸漏洞太多,而这大部分体现在两个方面:在系统图和平面设计图中,相关的工程设计中没有设备编号,定位尺寸的标注也并非准确,甚至有时都没有标注,这对于后续施工环节会造成极大的负面影响,一旦一个尺寸因为图纸标注的不准确而导致了误差,就很容易会导致连锁效应;系统图、剖面图和平面图三者之间的对应关系混乱,这一点通常会体现在系统图和供回水管的管径平面图不一致上,有时系统图和风管尺寸平面图也会产生相当大的出入,这种问题的产生为后续的施工造成了极大的困扰。

3.4锅炉房设计过于粗糙

在我国目前的建筑暖通设计的相关规定中有明确规范表示锅炉房的设计图纸必须将其准确详细的展现出来,而从目前的现状来看,大部分设计人员在进行设计时偷工减料,锅炉房的设计图纸往往只是一个平面图,其他的图纸或者是详细说明则都没有,甚至是一些本应该就应当体现在设计图纸中的相关参数和细节也没有展现出来,这种情况已经严重违反了相关的行业技术规定了,一旦施工方按照这样的图纸进行施工,引发的问题是无法想象的。

3.5立管、直管配置不合理

在一些大型的建筑工程中,被冻结空间或者是楼梯间必须要安装散热器,另外支管和立管的供热也要分别进行独立设计,但是在实际的设计环节中,很多设计人员直接忽略相关规定,很多情况下直接让邻室散热器和楼体散热器共用一个立管,并使用双侧连接模式直接让卫生间和邻室相连,另外,很多设计人员为了方便直接在散热器支管处安置阀门,这种设计情况将会使得散热器在投入使用过后产生故障,并对维修人员的修理工作造成极大的困扰。

4暖通空调系统的节能设计优化策略

4.1实现能耗传输中的设计

暖通空调的日常运作中,需要消耗较大比例的动力,这就要求在能耗的传输设计上能够考虑其节能性。相关的设计优化可考虑几个要点:对暖通空调的系统运行流速进行合理的控制,对于暖通空调的风机及水泵运行来说,流速的科学控制能有效的降低其运行中的电能消耗,同时也有利于其他能耗的合理控制;加强对暖通空调内部的水温温差控制,设计中应考虑水量的合理控制,从而实现资源的节约目的;考虑能源运输中的有效载能介质设计,设计目的在于优化暖通空调的输送效率,从而能够实现运输能耗的降低作用。通常可考虑水输送方式,来实现节能降耗目的。

4.2优化变频空调设计

作为暖通空调节能设计中的重要考虑方式之一的变频调速设计,其主要是借助变频调速技术来实现对暖通空调实际运行的科学控制,提供给用户更加贴合的实际感受效果。调查显示,建筑中风、电机及水泵设备的能源消耗占到总体能源消耗的近2成。这就必须通过变频调速技术并结合实际的建筑物暖通空调运行的需求,来合理控制暖通空调的运行能耗。

4.3建筑热工性能的优化

建筑物的热工性能涉及到建筑物的密封性、保温效果及遮阳涉及等多个方面。实践表明,建筑物内部的热能释放主要是通过建筑物周围维护结构来进行传递,建筑物的热量传递与建筑物外表面热散发面积(建筑物体形系数)关系较大。因此必须加强建筑物的门窗密封性设计,同时选用保温性能好的围护结构材料。通过合理降低室内外空气的渗透来实现能源节约的目的。

4.4优化地源热泵系统设计

从近几年的建筑行业发展来看,地热在暖通空调设计中的应用得到了广泛的认可,并且其也显示了制冷制热方面的自身优越性。同时地源热泵的合理利用不会影响周边环境而具有较高的环境保护价值。炎热的夏季,地源热泵能够吸收土壤热量并以辅助冷却塔进行制冷,确保了暖通空调中地源热泵的高效运行状态。寒冷的冬季,暖通空调的供暖可以直达热泵通,将热量传输到建筑物中,从而降低了能源的消耗。

5结束语

综上所述,经济发展速度的加快及人们生活品质的提升,促使暖通空调的应用日益普及。但是,暖通空调系统能耗较大,它给我们生活带来便利的同时,也加剧了能源消耗,与我国节能减排政策不相适应,优化现用暖通空调系统节能设计势在必然。

参考文献

[1]刘春华.试论建筑暖通空调节能优化设计策略[J].江西建材,2016,08:35+37.

[2]李秀辉.暖通空调节能优化设计措施探讨[J].黑龙江科技信息,2016,19:207.

[3]杨玉芳.建筑暖通空调节能设计方法浅述[J].绿色环保建材,2016,08:30.

论文作者:李博

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期

论文发表时间:2017/10/13

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