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摘要:当前,随着人们对健康的重视,绿色施工理念正在逐渐地深入人们的工作和生活中。在具体的建筑暖通空调设计工作中要明确绿色建筑设计的基本理念,要善于把握绿色建筑的内容,要有能力掌握绿色建筑暖通空调设计的原则,进而在建筑暖通空调设计利用可再生能源来降低建筑暖通空调的能源消耗,进而体现著绿色建筑设计的内涵和主旨。
关键词:绿色建筑;暖通空调;设计思路
1.绿色建筑的概念
绿色建筑是当前建筑设计的主要观念和重要方向,其主要内容就是在建筑设计中尽量利用可再生资源和材料,在不违背自然现象和规律的基础上,充分考虑到环境因素,在不破坏环境、不浪费材料的前提下,尽量做到建筑设计的节约资源和对环境的保护。绿色建筑设计要遵循生态保护、能源高效利用、环境维护、经济适用等原则,使建筑设计尽可量地贴近自然,回归到环境之中,形成建筑与自然、建筑与环境的和谐共处。暖通空调系统是建筑的功能系统,进行建筑暖通空调设计同样需要实现绿色设计的方向,这样才能在践行绿色建筑设计的同时,将建筑暖通空调设计推向科学、合理和可持续的高度。
2.绿色建筑暖通空调设计需要坚持的原则
2.1绿化性原则
首先,对材料的选择要注意环保性,一旦材料选择不当,会对暖通空调性能造成严重影响,甚至阻碍整个暖通系统的正常运行,进而造成严重的环境污染与资源浪费。因此,要就地取材,重视材料的选择,多使用可再生资源,尽量选择环保、质优的保温材料,严禁使用HCFCS与CFCS。其次,便于回收与再利用。暖通空调设计与绿色建筑的回收再利用有密切关系,所以说,暖通空调需要为独立的系统结构,大部分零部件能够更换、拆卸。众所周知,暖通空调的系统比较庞大,在运行中会不可避免地出现各种问题,能够通过零部件拆卸,进行设备的保养与维修,促进其可回收利用。
2.2节能性原则
绿色建筑最基本的要求就是最大限度地减少能源消耗。因此,在暖通空调设计时,需要充分考虑到制冷系统、采暖系统、通风系统的消耗能源问题,注意建筑物内外部环境的协调一致性,尽可能使用高性能材料与可再生材料,提高原材料的使用效率,从而降低环境污染与能源浪费。
2.3再循环利用原则
保护环境、节约资源的重要途径就是循环再利用,这不等同于原材料的重复性使用,而是将暖通空调系统中报废的材料、设备统一进行回收,再输送到相应工厂,变废为宝,进行再循环利用,有效实现原材料、产品、废品、原材料良性运转的过程。
3.绿色建筑中的暖通空调设计思路
3.1空调新风
空调新风设计应满足三个条件:保证人群对空气品质的要求;保证室内适当正压;新风量占送风量比例小可少于10%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大多情况下室内新风量根据二氧化碳的浓度来确定,较高的新风量对室内空气品质更加有利,但会增加能量消耗,因此就需要在满足空气品质的前提下,尽可能减少设计新风量。夏季制冷,冬季供暖,新风量大,系统的能量消耗较大,新风比例来满足室内环境质量的最低标准可适当降低在过渡季节,空调室内通常不需冷却或供热,以100%的新风运行,则可进行有效的空调系统节能。
3.2空调系统热回收
大量余热的浪费是空调节能的重要突破点。大多数回风冷却或再热到送风状态,这部分的回风处理过程,需要消耗大量的能量,而其余的回风则排出室外,携带的冷(热)量白白浪费,若能有效进行热能回收,就能有效利用能源。在空调系统中安装能量回收装置,充分利用排气余热处理新鲜空气,且使排出气体状态接近室外状态,减少处理新风所需要的能量并减少对室外环境的影响。或将这部分能量通过热交换器提供给生活需热(冷)处,由于透光维护结构的热损失较大,可将排风通过双层玻璃,形成冬季隔冷,夏季隔热效果。
3.3再生能源的利用
太阳能、地热能、原子能的应用,建筑自然风能等新能源的应用,减少对环境污染,降低能耗,是暖通空调系统的发展日标,也是解决能源危机的关键。对可再生能源的应用应该注意因地制宜地利用可再生能源,发展暖通空调新技术。第一,完善可再生能源暖通空调技术和设备本身。可再生能源虽在节能环保方面有着很大的优势,但在应用时仍需要注意一些问题,如:地源热泵技术回灌地下水耗功大;太阳能,自然风能间断不稳定性,能量密度较低的特点。在研究和实际使用过程中克服的很多不利因素,可有效地促进绿色建筑中新能源的应用。第三,降低成本。目前对可再生能源在暖通空调中投资较高,怎样降低成本减少运行费用,真正实现可再生能源制冷技术的广泛应用也成为未来发展的关注点。
3.4冰蓄冷系统优化
冰蓄冷系统的优化最终目的通过低温送风降低能耗,从而实现节能。节能的实现途径主要分为两个方面,一方面是降低电费支出,即通过夜间将冷量蓄积在水中,再在白天用电高峰时将夜间蓄积的冷量进行释放,从而使电费支出减少。另一方面是节约耗能,因为同等条件下冰的蓄冷量是要高于水的蓄冷量的,蓄冷池的容积也会相对较小,这便减少了耗能。
当冷水温度在 1℃~4℃左右时,可采用低温送风,减小风机动力和风量,自然起到节能效果,虽然冰蓄冷系统中的冷冻机的制冷效率降低,但是整个系统的COP值增大,尤其是在夜间室外温度较低的时候,COP 值较高,此外制冷剂基本处于满负荷工作,工作效率和设备利用率也较高,即冰蓄冷系统的优化具有良好的节能效果。
3.5改进建筑热工性能
改善建筑热工性能是绿色建筑设计中一个比较重要的内容。建筑物热工性能与建筑形体系数气密性、建筑保温、建筑遮阳等方面都有着密切的联系,而建筑内部很大部分的热量是通过建筑围护结构散发掉的,可见建筑热量传递速度与其外表面传热面积相关。随着建筑体形系数的增大,建筑物的采暖能耗升高,采暖建筑内通过空气渗透消耗热量可达30%~40%左右,热量消耗形式主要是通过外窗的气密性较差和导线、管道等的出入口和烟囱风道和部分结构连接缝隙等部位散开,为了降低该部分能耗,减少空气渗透,可提高门窗制作和安装精度、选用新型材料、加强密封等。在夏季时,为了避免夏季不同方位造成的直接或间接的强太阳能辐射影响室内温度,可采用可调节的通风双层玻璃窗内置百页的形式来减轻这种情况,因为百叶窗可根据太阳辐射角度和强度来调节遮阳高度,从而降低暖通空调系统的使用功率。
结束语:在当今社会中,建筑行业已经逐渐趋向于绿色化,绿色建筑使建筑物更加富有生命力和活力,使室内生态环境的质量得到良好保障,将建筑同生态环境紧密结合起来。将暖通空调设计应用于绿色建筑中,有利于降低能耗,美化、清洁环境,提高人们的生活质量,使建筑行业逐渐走向可持续发展道路。
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论文作者:杨武 1,夏云2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/7
标签:建筑论文; 暖通空调论文; 建筑设计论文; 新风论文; 节能论文; 空调系统论文; 可再生能源论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;