绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用论文_庆杉,李德英

绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用论文_庆杉,李德英

北京建筑大学 环境与能源工程学院 北京 100044

摘要:随着城市建筑的不断增加,建筑设计的要求也在不断提升。建筑暖通设计是建筑设计中的重要部分。大力倡导绿色理念,推进节能技术的发展是实现可持续的必然要求,但在实践中依然存在一系列问题,这就需要不断努力完善暖通设计体系,实现环境的可持续发展。本文探讨了绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用。

关键词:绿色理念;建筑暖通空调系统;节能设计;应用

随着经济的不断发展,人们的综合生活水平逐渐提高,使之对生活质量的要求也越来越高。新形势下,应以降低电力、减少能源消耗、保护生态环境为理念,在暖通设计中融入绿色节能技术,如变频技术、环境监测技术。同时,应不断开发和利用可再生能源,替代不再生能源的应用。在响应国家“绿色、节能、和谐”发展的号召下,推动暖通工程的绿色发展。

1 暖通设计中绿色理念和节能技术应用的重要性

根据我国国情和现状来看,只有走社会主义可持续发展道路,才能实现未来的共产主义。但是,就目前我国发展现状分析,资源随着社会的快速发展而逐渐减少,造成能源需求紧张。一般来说,经济发展和能源发展之间的关系通过能源增长率可以得出,经济发展和能源发展呈反向关系。例如:人们生活中的耗电电器-空调,其对电的需求量非常大,造成用电紧张,电资源面临短缺。在中国,除了电资源短缺严重之外,其他资源也面临同样问题,使人们不得不开始重视环境资源问题。同时,人们还面临这严峻的自然灾害,比如:沙尘暴。所以,很有必要对我国建筑行业推行节能环保的建筑理念。现实建筑中,最明显的就是暖通空调的耗电问题,空调与人们生活息息相关,耗电量非常大,这也是我国耗电重要的分支占比,所以,很有必要对暖通设计采用绿色节能技术的引进。绿色节能技术的引进不单单可以节省电资源,还可以为人们生活提供便利,提供健康。

2 绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用

2.1从建筑物角度进行有效设计优化

针对暖通系统运行中存在的较高能耗问题来看,其不仅仅和暖通系统自身存在着较为密切的联系,同样也和建筑物存在着较为直接的关联性,因此,重点加强对于建筑物方面的设计改进也就显得较为必要。这种建筑物角度的设计处理主要就是从室内空间布局以及外墙保温两个方面进行操作,室内空间的有效布局主要就是为了较好协调建筑物室内环境对于暖通系统运行的需求,进而也就能够保障其能够有效降低暖通系统的运行负荷,降低暖通系统的能耗损失,当然,这种室内布局也需要考虑到人们的居住应用需求,避免影响其使用功效;而对于外墙保温结构的有效设计处理而言,其同样能够较好避免建筑物因为散热较多带来的一些能耗损失问题,促使其墙体结构能够具备较为理想的保温性能,进而同样也能够较好降低暖通系统的工作负荷。

2.2合理应用太阳能

对于太阳能进行充分运用也是促使暖通系统能够表现出较强绿色节能效果的重要条件,这种太阳能方面的充分运用主要就是为了促使建筑物暖通系统能够降低对于自身电力能源的消耗,进而也就能够在一定程度上发挥出清洁能源的优势。太阳能采暖系统之间换热利用换热器实现,换热器种类有:①盘管式换热器;②套筒式水箱壁面换热;③板式换热器。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆盘管式换热器是太阳能采暖系统使用最广泛的换热方式,目前使用的材料有铜管、不锈钢波纹管和耐高温塑料管,为提高换热能力,很多厂家使用外翅片管;套筒式水箱是把生活热水水箱放置在储热水箱中,利用内置生活水箱的壁面进行换热;外接板式换热器一般适合集热器面积较大的系统,换热器两侧的工质采用强制循环,优点是换热能力不受换热水箱大小的制约,换热温差较小。采暖系统的控制主要是根据系统各部分的温度控制水泵和阀门。例如:①集热器回路控制:当集热器出水温度高于储热水箱的换热器处水温时,开启集热器系统循环水泵,否则关闭;②防冻控制:当集热器进水温度低于设定温度(如4℃),开启水泵进行低温循环防冻或排空系统工质;③防过热控制:当储热水箱温度高于设定温度(如75℃),关闭集热器系统循环水泵使集热器系统进入闷晒运行或启用其他防过热措施。

2.3有效运用通风技术

暖通系统的运行还可以借助于风能进行有效改进,这也就是置换式通风技术的合理运用,其能够有效实现建筑物室内空气环境的较好置换和协调,充分运用自然通风模式进行处理,进而也就能够在一定程度上降低对于暖通系统的依赖性效果,并且还不会产生较大的能源消耗,最终也就能够实现较为理想的作用效果。在实际设计应用中,这种置换式通风技术的应用需要从门窗结构等方面进行有效处理,并且促使其能够合理设计排风口结构,如此也就能够保障能耗降到最低,有助于提升建筑物室内的空气品质,促使其能够更为适合于人们的正常生活需求。

2.4合理运用变频技术

暖通设计中的变频技术,应用比较广泛,主要是在绿化节能技术中进行的。变频技术不仅仅能够提高绿色节能技术的效率,还能环保。其中,变频技术的产生是因为建筑室内环境的改变,导致室内设计需求不同,从而变频技术也需要做出相应的调整。具体的建筑室内环境改变主要有:首先,是自然太阳光照强度。当强度增加时候,变频冷水的调节机组减少热量输出;相反,太阳强度减弱时候,变频冷水的热量增加输出。其次,是人为因素。当室内人员数量减少时候,其空调调节风机要智能的进行调整,减少能量输出;相反,如果人数增加,其调风机需要增加能量输出。从以上两点可以看出,变频技术不单单满足人们的生活需求,还大大的降低能源浪费。变频技术的主要优点是:第一,能够大大的满足人们的生产生活需求,因为社会中的各个耗能设备之间互不干预,引进变频技术除了减少耗能之外,增加了设备的工作效率;第二,变频技术在水泵等设备上的运用,能够迅速的进行温度调节。

2.5地热能的应用

地热能的使用也是非常环保的,不仅能够提供热能,还能够起到制冷的效果,因此也是暖通设计中常常考虑到的可持续发展因素。发展前景比不可持续发展的能源更好,新投入的节能方式主要有地欧冷却、地热加暖、地热泵加热供热、加调蜂窝炉、地热水间接供热等。目前,在进行暖通空调安装的过程中,建筑设计师经常会引入绿色地热能的理念,就是因为地热能既可以供暖又可以供热的条件,使得其比较受欢迎,而且暖通设计中加入了地热能设计理念的工程为用户和施工商带来的经济效益都更高,节能效果也很好。

2.6水力平衡设计

在建筑暖通设计中考虑水力平衡表现出可观的节能效果,具体可直接安装专用设备来实现。但在这一过程中,应注意如下要点:一是深入实地开展勘察工作,以便全面了解暖通工程的客观实际,从而为环路水力平衡提供保证;二是如若无法实现设计平衡,则建议选用静态水力平衡阀或具有较大阀权度和阻力的动态水力平衡阀,用以适应暖通工程水量变化幅度大的实情;三是将静态水力平衡阀设于热力入口处,用以实现水力平衡;四是推广运用水力平衡阀和电动动态平衡调节阀,因其具有灵活性高和适用范围广等优点。

综上所述,将绿色节能技术应用到建筑行业的暖通设计中,已经成为了建筑行业的主要发展趋势。我国必须加大对绿色节能技术的研究,减少暖通设计的能源消耗。

参考文献

[1]陈樑. 暖通设计中绿色节能技术的应用浅述[J]. 绿色环保建材. 2017(03)

[2]李颖丽. 绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用[J]. 建筑知识. 2016(14)

[3]李红侠. 暖通设计中绿色节能技术的运用及相关问题研究[J]. 智能城市. 2016(11)

[4]解鸣,郭晓娈. 暖通设计中绿色理念及节能技术的应用研究[J]. 住宅与房地产. 2016(27)

论文作者:庆杉,李德英

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期

论文发表时间:2018/8/23

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