浅谈暖通空调中建筑节能设计的分析论文_唐正鹏

浅谈暖通空调中建筑节能设计的分析论文_唐正鹏

浙江汉林建筑设计有限公司 310000

摘要:暖通空调技术的发展对建筑节能有着至关重要的作用,节能建筑成为未来建筑发展的方向。本文以实例工程,从暖通空调技术的基础上对建筑节能方面进行阐述,并对建筑节能未来发展方向提出一些参考建议。

关键词:暖通空调技术;建筑节能

一、暖通空调存在的意义和影响

制造暖通空调,是为了向人们提供舒适高品质的生活以及室内生活产热环境。主要包括对空气温度、湿度、气流速度以及人体本身与周围建筑环境如墙面等之问的辐射热交换的改善一般家用空调能够保持人体热平衡以满足人体感官舒适需求,而大型企业用空调系统则提供生产作业所需的恒温恒湿环境,满足生产工艺要求。

建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、通风、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。其中,以建筑采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%—70%。随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,我国建筑能耗日益增长,因而,暖通空调专业其新产品、新技术、新材料的发展与创新在以后的建筑节能发展中起着至关重要的作用。

二、提高暖通空调技术实现建筑节能

暖通空调业发展所遵循的原则,概括起来就是:节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻热、冷计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术

目前,我国的采暖空调用能量近期增长速度已经明显高于能量生产的增长速度,因此,减少建筑的冷、热能耗是降低建筑能耗总量的重要内容,一般可以从以下几方面实现:

1.建筑规划与设计。合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计;合理设计建筑形体,以改善既有的微气候;合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分,主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。

2.围护结构。建筑维护结构组成部件的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有分本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%—6%,而节能却可达20%—40%。通过改善建筑围护结构的热工性能,在夏季可减少建筑冷、热消耗。首先,提高围护结构组成部件的热工性能,一般通过改善其组成材料的热工性能实现,然后,根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向,选择围护结构组合优化设计方案。最后,评估围护结构各部件与组合的技术经济可能性,以确定技术可行、经济合理的围护结构。

3.提高暖通空调的节能设计

空调节能系统的设计必须根据工程具体情况,对空调运行季节进行全方位、全过程的分析,找出一个合适的方案,使空调系统在不同的室外气候参数或室内状况下都可以经济、合理、正常地运行。

3.1采用合理的冷热源

对系统设计中的设备进行合理选型是影响空调节能的关键因素,合理配置中央空调系统的冷热源对节能和能源合理利用关系重要。中央空调系统常用的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和澳化铿吸收式机组。

3.2采用蓄冷系统

各地区经济发展不平衡,但程度不同地存在着电负荷峰谷差较大的实际,在用电高峰时电力供应不足,而在低谷用电时供应过剩的浪费。在实施电力峰谷电价的地区,就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,高电价时段再将冷量释放出去,这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果,并能产生较好的经济社会效益。

3.3采用变频应用系统

变频技术在现在空调系统的使用中成为一种必然性,不仅能有效地改造空调系统的某些不足,还能较大地降低能耗、节省运行费用。采取变频技术的原因是:设计人员在进行设备选型时,通常会预留一定的富裕量,事实上设备很少会在全负荷下运行,甚至不可能出现全负荷运行的情况;建筑物由于使用环境的变化,负荷也会发生相应的变化;建筑物的实际负荷会随着室外气候的变化而产生波动。正常情况下,空调设备只能按设备的额定功率运行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当负荷降低时,设备仍以额定功率全负荷输出运行。这就必然造成能量的浪费。如果使用变频技术,使空调设备的输出功率随着负荷的增减而变化,就会起到明显的节能效果。根据空调负荷状况,改变水流量或风流量能有效地实现节能。变风量(VAV)空调系统是通过末端装置来补偿室内负荷的变动,调节室内送风量以维持室温。变水量系统(风机盘管)是通过水量控制的方法来调控温度的。通过对水量、风量及主机的变频控制调节,可以实现所需空调负荷的用时匹配,使其达到节能的目的。

二、建筑工程实例分析

本建筑工程为居民住宅建筑,从其中的暖通设计方面体现了建筑节能的理念。

1.建筑和建筑热工节能设计

(1)建筑群的规划布置、建筑物的平面布置均考虑了有效的利用自然通风。

(2)建筑物的朝向均采用南北向或接近南北向。

(3)条式建筑物的体形系数不超过0.35,点式建筑物的体形系数不超0.40。

(4)在满足要求的情况下尽量控制外窗(包括阳台门的透明部分)的面积不过大。外门窗采用PVC塑料单框低辐射中空玻璃窗,传热系数K=2.4,小于规范要求限制(东K≤4.7,南≤2.5,西≤4.7,北≤3.2)。不同朝向、不同窗墙面积比的外窗满足节能。

(5)底部自然通风的架空楼板采用30厚胶粉聚苯颗粒保温浆料,设计K=1.45,满足规范要求K≤1.5。

(6)屋面采用40厚挤塑聚苯板,设计K=0.49,满足规范要求K≤1.0。

(7)建筑物1~6 层的外窗及阳台门的气密性等级,不低于现行国家标准《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》GB 7107 规定的三级;7 层及7 层以上的外窗及阳台门的气密性等级,不低于该标准规定的四级。

(8)围护结构各部分的传热系数和热惰性指标符合有关规定。外墙为多孔页岩砖外墙与钢筋混凝土墙,外涂20~25厚胶粉聚苯颗粒保温浆,热(冷)桥部位另加250宽附加保温层。外墙设计K=1.43,满足规范要求K≤1.5。

2.空调和通风节能设计

(1)凡设计中指明的建筑采暖、空调方式及其设备的选择,均根据当地资源情况,经技术经济分析,及用户对设备运行费用的承担能力综合考虑确定。

(2)采用分散式(户式)空气调节器(机)进行空调(及采暖)时,其能效比、性能系数应符合国家现行有关标准中的规定值。居住建筑采用集中采暖空调时,作为集中供冷(热)源的机组,其性能系数均考虑符合现行有关标准中的规定值。

(3)优先采用符合国家现行标准规定的节能型空调产品。

(4)考虑了采用太阳能设备的空间,及预留管线位置。

(5)在设计统一的分体空调器室外机安放搁板时,充分考虑了其位置有利于空调器夏季排放热量、冬季吸收热量,并防止对室内产生热污染及噪声污染。

(6)通风设计细致处理了室内气流组织,以提高通风效率。厨房、卫生间安装了局部机械排风装置。

三、建筑节能未来发展方向

节能建筑与绿色建筑是密不可分的,绿色建筑的含义为在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。

绿色建筑的室内布局十分合理,尽量减少使用合成材料,充分利用阳光,节省能源,为居住者创造一种接近自然的感觉。以人、建筑和自然环境的协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。

绿色建筑设计理念包括以下几个方面:一是节能能源。二是节约资源。三是回归自然。

绿色建筑的建造特点包括:对建筑的地理条件有明确的要求,土壤中不存在有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。绿色建筑应尽量采用天然材料,建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等,要经过检验处理,确保对人体无害。绿色建筑还要根据地理条件,设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置,以充分利用环境提供的天然可再生能源。

四、结束语

暖通空调系统技术的发展源自于建筑业,近年来飞速发展的建筑业带给空调制造业良好的发展机遇。通过上述分析,不断研究和发展新的节能技术,才能保证暖通空调系统与时俱进。在节省能源、保护环境的大环境理念下,要采取各种节能措施,降低空调系统的运行能耗提高建筑节能。

论文作者:唐正鹏

论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第35期

论文发表时间:2017/3/29

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