摘要:随着我国经济的快速发展,人们生活水平不断提高,空调已经成为现代公共民用建筑和家庭住宅中基本的配置,尤其近年来温室效应的不断加剧,夏天城市的温度很高,在这种背景下空调应用得到更加迅速的发展。由于空调需要消耗大量的电能,不利于可持续发展政策的实施,所以绿色节能的新型空调技术的应用十分重要。绿色建筑要求最大限度地利用自然界中的可再生资源,降低各种材料和能源的消耗速度,为人类的可持续发展奠定基础。
关键词:绿色建筑;绿色节能;暖通空调技术;应用
一、暖通空调技术在绿色建筑中的应用原则
1.循环原则
对暖通空调系统的每个零件加以回收,对其实现分类别地整理,如果可以再利用,则统一收纳至循环可用的系统中,不能利用的应进行合理处置,将废弃物转化为生产原料。并不是所有的类型材料都能回收再用,所有在设计过程中应严格限制不能回收材料的运用。
2.节能原则
暖通空调运用绿色建筑的目的就是节能,应从暖通空调整体系统上进行分析,包含空调设计所涉及的控制系统、制冷机、水泵等部件的建构。将暖通空调技术运用在绿色建筑中,有助于增加系统设计、安装成本,减少系统运行成本。
3.回用原则
在绿色建筑中,整个系统的回用均离不开暖通空调系统,暖通系统内部的每个部件都具备一定的独立性,绝大部分零部件都支持拆卸。经过长时间使用后个别零件无法再用,其中的管材、运行设备或原材料等经由检修和养护,不影响其回收再用。
二、暖通空调技术在绿色建筑中的应用
在绿色建筑中,暖通空调技术按受体区分的话,分为主动式方法与被动式方法。其中主动式方法主要针对于室内环境的设计利用,包括采光、空气流动,通过光照与空气的合理分析,控制采光量与气流量,使得暖通空调在吸收储备空气制备冷热气流;被动式方式是由于建筑内部复杂的结构与使用情况,在某些地区无法通过主动式方法来维持暖通功能的运转,要通过其他形式的能源帮助转化如:电气、机械等。
1.蓄冷技术的应用
在夏季高温伴随着用电高峰的到来,对于部分地区用电量激增的现象,不少省区拉闸限电,给生活带来不便,直到20世纪90年代,蓄冷技术的开发利用,逐渐走入市场。蓄冷技术作为能源危机下的一种全新的能源配置方式,通过夜间用电高峰之后的低谷期,将低温以水的形态、或冰的形态储存起来,再当用电高峰来临时,将事先储存的冷量转换载体重新释放出来,供给空调等设备,移峰填谷,使得用电量趋于较平稳的水平线上。在以化石能源煤炭的火力发电为主的今天,发电量的输出是不可控的,当发电量溢出,往往只能让其消散,白白浪费掉,然而蓄冷技术从新的角度降低了能源的浪费,提高能源利用率,缓解了人们对电力资源的依赖。
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2.太阳能技术的应用
太阳能作为自然最直接的能源,没有区域性的限制无论是在陆地还是海洋、高山还是丘陵、平原还是盆地,太阳能转化成其他形式的能源过程中不会造成环境的二次污染,属于清洁能源之一,也是地球上除化石能源、风能、水能、生物能源之外,资源最多的能源,全球太阳能辐射的接受量相当于百万亿吨级标准煤炭的总量,太阳的寿命还有百亿年之多,相比之下对于年轻的地球,太阳能是用之不竭的。太阳能技术主要发展与太阳能供暖的利用,早在上个世纪初,太阳能热水器的问世是人类进入太阳能新能源时代的标志,二战后经济复苏,生活品质的提升,热水器的需求越来越大,在70年代能源危机爆发后,西方国家另辟蹊径,抓住了太阳能技术发展的良好机遇,大规模生产使用。太阳能供暖技术主要通过太阳能的热能转化,太阳能集热器接收太阳能热量,在通过热量传导系统输送热量到热能利用中心系统,并通过换热水箱转化热水导入地板供暖,热水循环过程中还能提供生活用水所需,提高利用率。
3.地热能源的应用
地热能源是地底深处断层带热量外泄产生的热量宣泄,在建筑工程中,通常利用的是浅层地表的热量,提供暖通空调的系统的供热或制冷,夏季到来时,依据热量传递规律,将室内热量通过水介质吸收,利用热泵封闭管道,将热量传递出去,再循环进人室内;在冬季,通过电能等其他方式作用于地表水或者地下水,提高水中比热含量,提供高位温热能以此补充供暖系统热量。地源热泵技术,虽然在正确、合理的规划下符合绿色建筑的功能设计需求,但在不同场合,盲目去建设使用地热,就会背道而驰南辕北辙,取得反效果。地热能源将土壤作为蓄热体,通过水源、空气源的热泵技术储存和释放热能,如果项目规划过大,供能面积就需要庞大的地下空间来支持,一旦区域内达不到供应水准,就需要通过其他电力作业来补充不足的供能。消耗巨大,得不偿失,因此建设项目初期要综合比对能量供应转化的存储平衡性来确定可行性。
4.改进建筑热工性能的应用
建筑物热工性能涉及到建筑形体系数气密性、建筑保温、建筑遮阳等方面,建筑内部绝大多数的热量是通过建筑围护结构散发掉的,因此热量传递速度与建筑外表面散热面积,由于建筑采暖能耗随体形系数的增大而增高;同时采暖建筑内通过空气渗透消耗热量达到30%~40%左右,热量消耗形式主要是由于外窗的气密性较差和导线、管道等的出入口和烟囱风道以及部分结构连接缝隙等部位,因此为降低该部分能耗可以通过提高门窗制作及安装精度、选用新型材料、加强密封措施等来减少空气渗透。同时建筑保温新型材料可以在一定程度上增强其保温效果,对于节约能源具有重要意义。为避免夏季不同方位造成的直接或间接的强太阳能辐射对室内温度造成较大影响可采用可调节的通风双层玻璃窗内置百页的形式来减缓该现象,由于百叶窗可以根据太阳辐射角度及强度来调节遮阳高度,从而可大幅度的降低暖通空调系统的使用功率。
5.置换式送风系统
置换式送风系统最先被欧洲北部的芬兰、瑞典等一些国家所使用,是一种新型的建筑通风方式。新鲜风流经过净化以及湿度调整后采用下送风、顶回风的方式。由于在当初设计时就控制送风的温度、速度相对较低,所以新风的密度大,沉积在室内的底部,恰好是人员活动最频繁的区域,随着不断从人体及设备等处吸收热量,空气会不断上升,这就会将室内的热量及污染物带到房间的上部,由房顶处排风口被排出室外,使房间内的人处于空气质量较高、温度适宜的环境中,同时也减少了建筑能耗。
三、暖通空调技术在绿色建筑中的应用前景
针对现代节能减排需求,我国暖通空调技术正向着节能、以及多元化能源供应的方向发展。通过节能技术设计与运用降低暖通空调运行能耗,为我国节约型社会的建设提供更多的空调选择。在此基础上,暖通空调还针对电力紧张问题,加快了太阳能光伏能源的利用。通过建筑设计的有机结合使建筑物能够为光伏太阳能技术提供更多的载体,以此为暖通空调提供能源,缓解电力紧张问题。另外,风力发电与建筑、空调的有机结合也是现代暖通空调技术发展的重要方向。通过多元化能源的综合利用、空调技术与建筑技术的有机结合促进暖通空调技术的发展,促进空调行业的发展。
结语
人类赖以生态环境才能够健康生活,而自然的力量及其强大,当自然环境受到破坏,人类也将无法生存。“绿色”、“生态”是二十一世纪我国社会主义体系构建的基本方针,也是现代建筑发展的必然趋势。而建筑物在遵循功能性与舒适性的同时,必须具有环保经济、节能减排的功效。暖通空调技术在经济发展中顺应而生,有效促进建筑物实现绿色建筑的理念。
参考文献
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[3]李金辉.关于暖通技术在民用绿色建筑领域中的应用问题分析[J].城市建筑.2013.25(8):125.
论文作者:赵勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/10
标签:建筑论文; 热量论文; 技术论文; 能源论文; 暖通空调论文; 太阳能论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;