公共建筑暖通空调节能系统设计研究论文_林水龙

公共建筑暖通空调节能系统设计研究论文_林水龙

深圳市华阳国际工程设计股份有限公司广州分公司

摘要:随着我国经济发展壮大,人们生活水平的提高,大家对室内环境品质也越来重视。因此,在建筑工程项目中全面进行暖通空调系统设计实乃形势所趋,暖通空调的主要功能包括:供暖、通风与空气调节这三个方面。大型公共建筑都广泛采用中央空调系统,而且中央空调系统成为了建筑物的耗能大户,本文运用工程管理理论和系统分析方法,根据实际需要分析公共建筑暖通空调节能系统设计的要点,对公共建筑暖通空调节能系统设计的方法进行了系统探讨。

关键词:公共建筑;暖通空调;节能系统设计

资源环境日益紧张,而我国人均资源占有量远未达到世界平均水平,能源消耗总量却已是世界第二,排放居世界第一,建筑的建造使用占全球能源的50%,产生污染物占污染物总量的34%。一方面是经济稳定高速发展,一方面是资源约束瓶颈,环境恶化压力巨大,对建筑业来说唯有走可持续发展之路,发展绿色建筑才是出路。

在建筑设计中,为了满足人们对居住环境和工作环境的舒适性等方面的要求,大都配备了供暖通风或空调设施,消耗了大量的能源,排放了温室气体和有害气体,对自然环境造成了严重威胁。暖通空调系统作为能耗大户(在建筑能耗中,大约50%~60%用于暖通空调系统),在暖通设计中合理运用绿色节能技术也是势在必行。

我国在暖通工程施工方面虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在建设社会主义和谐社会的新时期,加强对公共建筑暖通空调系统设计的管理与控制,合理使用绿色节能技术,对确保可持续发展战略有着重要意义。

一、暖通空调设计要点

(一)设计依据

遵守相关的设计及施工验收规范是暖通空调设计方案中的根本因素。不可以为了追求利益或者其他而违背相关的法律法规。设计者要有一定的法律知识和专业知识,对暖通空调系统的设计要合乎实际工程情况。

(二)节能减排

节能减排是暖通空调设计方案中的重要因素。面对高能耗,开展对公共建筑可别是公共建筑的节能研究对于推动我国节能事业的发展有着重大意义。并且节能减排是绿色建筑实现可持续发展的必然要求,同时也是绿色建筑应用暖通空调系统的根本目的。

暖通空调系统节能减排过程中普遍存在的问题有:①系统设计不规范。在设计过程中随意性比较强,经常出现能耗高、投资大,超出国家能耗指标等问题的出现。②缺乏对暖通空调系统运行的有效管理,使得整个系统的能耗一直处于较高的水平。③对节能设计方法没有正确的评价,没有根据建筑工程的实际和暖通空调的实际特点进行科学的选择,找到最适合的设计方案。

因此在绿色建筑应用暖通空调系统时,要在设计中充分遵循节能减排的要求,对暖通空调系统的整体性、经济性、技术性、动态性进行综合分析与设计优化,以满足绿色建筑设计的理念要求和预期目标要求。

(三)技术经济性分析

技术经济性是暖通空调设计中需要考虑的重要因素。暖通空调设备选型情况、设备数量、能源价格、设备档次等的投资都要更加的合理化和科学化。在设计暖通空调方案时,应该考虑以下几点:①空调冷热源的造价;②水或空调输送系统的造价;③末端设备及辅助设备造价;④暖通空调控制系统造价。

在暖通空调实施的前提下,既要考虑经济成本,又不能仅仅局限于成本的计算,还要有长远的眼光,计算在未来使用中,哪个设计方案最具有发展潜力,更合理的利用经济投资,以达到节约整体成本、长远成本的效果。技术经济性对于暖通空调系统的设计来说是关键,只有具备了良好的经济性,设计方案才真正具备实用性。在做技术经济性的比较时,需要明确其中存在的设计误区,避免误区,以保证暖通空调设计经济效益的有效提升。

(四)技术可行性分析

技术可行性是暖通空调设计方案中的核心因素。地区不同、气候不同、项目规模及定位不同,设计方案也会有所不同,需要因地制宜。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设备冷热源的选择、压力分区的确定、空调机房的设置、空调末端的布置都需要根据项目的情况进行可行性分析、方案对比。尤其必须对各种设计方案的可行性、可靠性、安全性、环境影响、舒适性和美观性等技术经济评价因素进行客观综合对比分析,避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。

二、暖通空调系统设计方法的改进

(一)合理的室内环境设计标准

在暖通空调系统设计中有时迫于业主不正当要求或是设计师过分依靠个人经验,导致室内设计参数选取不合理,出现冬季室内设计温度过高,夏季室内设计温度过低的情况。造成了暖通空调系统的冷热源设备装机容量、末端等的选型偏大,使初投资增高,运行费、能耗增加。有调查资料表明,供暖时每降低1℃,可节能5%~10%,供冷时每提高1℃,节能8%~10%,节能潜力很大。而且,过高或过低的室内温度对于长期处于这种室内环境下的人员的健康也是不利的。人们对空调舒适性的感觉是一个有温度和湿度等参数所构成的较宽范围区域,在这个区域内人体舒适感没有明显改变,但系统耗能确有较大幅度的变化。因此,在舒适区域内,建议夏季适当提高室内设定温度值,冬季适当降低室内设定温度值,可以获得良好的节能效果。

(二)多元通风技术

在空调通风系统中采用了多元通风技术,这是一种以自然通风、机械通风和空气调节交互使用来维持室内热舒适的空调技术。全空气系统的新风入口及其通路均按全新风配置,通过调节新、回风阀门的开度,实现空调季节按最小新风比运行;过渡季节利用机械通风引入室外新风,消除室内余热和不洁空气;在室外空气舒适宜人的季节,通过开启外窗进行自然通风,最大限度地减少空调机组的运行时间,从而减少空调运行能耗。

(三)变频调速技术

在暖通空调系统设计时需充分考虑空调负荷的动态特性,对空调循环水泵和空气处理机组配置变频调速电动机,使水泵和风机的运转可以适应空调负荷的变化规律。根据水泵和风机的相似理论,此时它们仍然在较高的效率区间运行,可明显减少风系统和水系统的输送能耗。

(四)热回收技术

回收系统是回收建筑物内、外的余热(冷)或废热(冷),并把回收的热(冷)量作为供热(冷)或其它加热设备的热源而加以利用的系统。热回收系统可以提高建筑能源的利用率,是建筑节能发展的一个方向。空调系统中可供回收的余热(冷)主要分布在排风和冷凝热中。

新风量大的空调系统,新风能耗非常高,在设计中可采用空气热回收措施,在空气处理机组中设置新、排风全热交换装置,利用室内空调排风,在夏季对室外高热高湿新风进行预冷除湿,在冬季对室外低温干燥新风进行预热加湿,减少新风能源消耗,降低空调冷热源机组的装机容量,解决了室内空气质量与建筑节能之间的矛盾。

冷水机组冷凝热的回收利用。水冷冷水机组的冷凝热通常通过冷却塔排入大气,造成环境的热污染。许多使用中央空调的建筑中要求供应热水,而一般热水要求温度在60℃左右,根据两种热量性质的不同,可以采用直接回收和间接回收,以节约能源。

结语:暖通空调系统的设计不仅关系到人们的冷暖,健康,安全,工作效率和产品质量,还关系到国家的能源资源,环境污染等问题。只有对暖通空调设计方案所设计的各种因素进行分析、整合,才能科学的合理的做出最佳设计方案,将利益最大化。同时在工程后续发展中,还要不断提高管理人员素质,加强对设计的重视,严格进行管理,提高公共建筑暖通空调系统设计水平。采用适合建筑功能需求的绿色建筑,合理选用常规技术组合,能够有效的降低绿色建筑增量成本,实现资源节约和环境保护,并达到提升室内环境质量的目的。

参考文献:

[1]田海峰. 大型公共建筑暖通空调系统设计研究[J]. 住宅与房地产, 2016(18):158-159.

[2]强兆燕. 大型公共建筑暖通空调系统设计评价研究[D]. 天津大学, 2011.

[3] 温祥.探讨暖通空调系统环保节能技术的深远影响[J].科技与企业,2012.

[4] 郝文佳.暖通空调节能存在的问题及对策[J].大观周刊,2012.

论文作者:林水龙

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/3/28

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