绿色建筑的暖通空调设计节能与优化措施论文_光俊杰

绿色建筑的暖通空调设计节能与优化措施论文_光俊杰

光俊杰

北京城建设计发展集团股份有限公司 北京 100037

【摘 要】暖通空调系统的节能设计直接影响到能源安全以及环境污染等领域,暖通空调系统耗能往往占据建筑总体耗能的50%以上,通常情况下暖通空调在额定环境下的运行率最高,表明暖通空调在实现建筑节能的过程当中有着重要的作用。

【关键词】绿色建筑;暖通空调;节能设计;优化措施

引言

城市化进程的加快,使得城市人口的数量急剧增长,从而导致建筑设计师们不得不对建筑进行更好地建设,来满足人们的需求。由于我国建筑行业的不规范以及节能效果不佳,在建筑行业中,能源的消耗过大,给我国建筑行业带来了较大的影响,所以在进行建筑的设计时,设计人员必须重视节能效果,从而为人们带来更大的便利。与此同时,国家对建筑行业的环保与节能提出了更高的要求,因而建筑暖通空调的节能设计也越来越受到设计师和用户的重视。

一、暖通空调节能设计的重要性及设计原则

1、暖通空调节能设计的重要性

现在能源短缺已经成为全球各个国家所面临的一个十分严重的问题,我国不管是社会经济水品,还是科学经济水平,在近几年都取得了很好的成果。但是,由于是我国人口众多,在能源消耗方面也比其他国家的能源消耗大得多。根据有关资料的统计,我国的年度耗能率是22.4%,但是我国的能源利用率只有33.5%,这说明我国在面临着很大的能源浪费现象,这也是严重影响我国经济发展的一个问题。目前在我国所有耗能建筑中,空调系统的耗能占总耗能的一半以上,随着居民的生活水平不断提高,我国的能耗能量也呈直线上升。因此我国现在非常有必要对暖通空调的节能设计要点进行分析,这对我国可持续发展政策的实现有非常重大的意义。

2、暖通空调节能设计原则

(1)节能原则

节能是最为基础的一项原则,任何设计工作都需围绕节能展开,热舒适程度是衡量暖通空调基本性能的重要指标,实际情况中的室外温度、风速、湿度等因素都会对这一指标造成影响,所以设计工作中应充分考虑所有类型的影响因素,确保舒适度和节能达到平衡。

(2)妥善处理整体和局部之间的联系

暖通空调一般用于酒店等大型建筑,对于酒店而言,设计过程中必须确保每个房间实际温度的平衡性与可调节性。并且热量计算应以分户的原则进行。

(3)合理控制空气质量

大通风量是目前暖通空调发展的主要趋势,通过科学合理的组织与调节,增加空气流通量,保证通风效果,不仅可以达到良好的降温效果,还可节省大量的能源。

二、建筑暖通空调设计中的关键环节控制

1、方案设计

现在非常流行的空调设计方案是:在低能耗,高室内环境品质的前提下,风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统。为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊项应结合置换式送风,将新风采用下送风方式送入室内,既保证室内空气品质,又保证良好的室内热环境。而采用空调去湿方案,首先可以保证室内空气品质;其次采用去湿保证了绿色建筑对室内湿度控制在 60%以下的要求。

2、空调水系统设计

针对空调水系统,首先要将水系统进行分区,一般情况下分区的方式有两种,一种是根据水系统承受的压力来分区,另一种是按照按承压能力分区来进行的水系统分区。在对水系统进行分区时,需要综合考虑空调制冷设备以及管道和附件的承载能力,避免系统压力超过了承载范围,而导致系统泄漏现象的发生。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,为了进一步减少空调自身耗能,可以采用变频技术,使空调水系统根据动态负荷变化规律来对水量进行调节。由于在空调系统中,水泵的耗能占到了总耗能的百分之二十,因此,采取变频技术可以大大降低水泵的耗能,从而减少空调的整体耗能,达到节约资源的目的。

3、采暖通风系统设计

依据建筑设计标准,根据实际需要,在实施时不仅要注意使用差异、朝向进行系统的选择和划分。还要注意分开或分环设置,方便进行管理、控制和调节。例如可以采用多分区的空调机和新风机系统,对内区和外区各自独立输送不同风量参数。风量也可以进行独立的控制和调节,由此可以避免过能量的浪费现象。或在窗户下的外墙安装散热板或散热器,散热器的安装形式、通往的方向也可以实行分开控制。比如在房间较多的会议中心或会议厅中,可以在有外窗的外区设置自动或手动通风窗,实现自然通风;在无外窗的内区采用变风量的空调系统,楼内可以设置独立的空调器。

4、排风余热回收技术

利用热回收装置对排风和新风进行热交换,可以降低新风温度和湿度。排风温度高于室外新风温度,排风含湿量高于室外新风含湿量,热回收装置可以预热和加湿新风。具体做法为,在排风出口安装热交换器,排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热;利用排风余热来预热新风(或者利用余冷来预冷新风),从而达到回收排风余热的目的。有关专家对这项技术的节能意义有很高的评价,对其应用前景有很乐观的估计。应当说这项技术的应用在我国还处于起步阶段,进一步提高产品的性能和质量,并且使其易于与各种不同的建筑相结合,便于安装使用,是这项技术的主要研究方向。

6、空调系统的运行管理设计

通常情况下,暖通空调设计方案虽然可以满足当前需求,但对于日后变化过程的预估往往会存在一定的偏差,此时可以通过完善的运行管理制度加以弥补。在空调控制过程中,需要结合建筑实际情况,比如室内外温差、各房间温度平衡状况等,作出相应的控制措施,合理控制空调的运行模式,这样可以使空调在满足需求的基础上做到能源利用最优化。此外,还可借助建筑的自控系统对空调实施针对性控制和管理,以此减少无谓的能源损耗,确保暖通空调达到最佳的节能效果。

三、暖通空调设计的优化措施

随着我国经济水平快速提高,建筑行业的迅速发展,人们对于大空间的需求也越来越大,所以人们对于暖通空调设计的要求也越来越高。由于空调系统自身的特性,其在运行时会产生大量的热能,如果没有合适的渠道让其自动排出,这些热能便会聚集在室内,达到一定量后就会对空调系统的正常运行造成严重的影响,从而给人们的生活带来较大的不便。所以设计人员必须采取有效的措施,对空调系统的结构进行改良或者设置其他的设备,良好解决这些问题。例如设计人员可以考虑在大空间内设置水环热泵空气调节系统,其不仅具有良好的散热效果,而且成本较低,对于用户来说也比较实惠。空调系统主要分为两种,一种是开式系统,另外一种是闭式系统。开式系统的成本很高,而且对于室内热能的保留会造成一定的影响;闭式系统则拥有一定保留热能的效果,但是对于一些其他热能的排出存在着一些问题。所以设计人员可以采取有效的措施,将这两种系统结合起来,各取其优势,设计出全新的空调系统。

结语

能源危机是一个世界性的困境,如何节约能源可持续发展,是世界各国各行业所必须关注的问题。暖通空调设备是现代建筑暖通空调设计中值得注意和探讨的问题。暖通系统的节能性能在很大程度上决定了建筑节能目标的实现情况。因此,设计人员需要加大对暖通设计的重视。合理的暖通空调设计不仅可以创造良好的经济效益,也可以带来良好的社会效益。

参考文献:

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[2]朱文思.暖通设计中常见问题分析[J].科技情报开发与经济,2012(16).

[3]陈夺.分析目前建筑暖通空调设计中存在的问题[J].建筑知识(学术刊),2013(06)

[4]张俊.上海北外滩鹏欣悦榕酒店空调系统设计[J].制冷空调与电力机械,2014(04)

论文作者:光俊杰

论文发表刊物:《低碳地产》2015年第19期

论文发表时间:2016/8/19

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