基于绿色建筑中暖通空调设计探析论文_康路军, 袁银芳

基于绿色建筑中暖通空调设计探析论文_康路军, 袁银芳

济宁大嘉工程造价咨询有限公司 山东济宁 272000

摘要:近年来,我国经济建设虽然取得了非常大的成就,但与此同时所造成的环境污染与破坏问题不容忽视。现阶段人们越来越注重对环境的保护,在人们日常的生活和生产活动中越来越追求节能减排、实现人与社会和谐发展的目标。

关键词:绿色建筑;暖通空调;设计;探析

1绿色建筑中暖通空调设计准则

1.1暖通空调设计的基本要求

暖通空调设计的基本要求,就是在设计中尽可能减少能源消耗,充分发挥出能源的利用价值,并使空调系统运行得更加顺畅稳定。这也是当前可持续发展观与生态环境所要求的设计标准。对绿色建筑中的暖通空调设计应依照三个基本原则,即节省、回收、循环。这三个原则既是对绿色建筑实施的要求,也与暖通空调的设计技术以及运营管理有着密切关系。在可持续发展观的要求下,室内外的环境标准应当与空调系统保持和谐的生态关系;室内的空气品质应当符合建筑物内的空气最低标准;同时建筑物的材料结构也应体现节能要求;空调设计应尽量节能,并能满足日常的使用需求;使得暖通空调的设计符合当前绿色设计的标准,实现能源的合理配置。

1.2建筑暖通空调设计的绿色性原则

首先在选择暖通空调的设计材料上,应选取环保绿色的管道材料、密封材料、保温材料,进而减低空调运行给环境带来的污染,并减少空调在工作中的能源消耗。另外,选择的空调制作材料应利于回收,也会方便后期的修护管理。使得空调废弃后依旧能够循环利用到其他地方,减少对环境的腐蚀污染。

1.3建筑暖通空调设计的节能性原则

节能也是对绿色建筑中暖通空调设计的要求之一,并且也是贯彻绿色建筑理念的重要体现。在当前的暖通空调工作模式中,主要作用是制冷、除湿、送风、保暖等。考虑到绿色建筑设计对节能的要求,可对空调系统进行优化,在建筑内外空间的协调与系统优化中,控制好建筑暖通空调的能源消耗。这也是降低暖通空调的能源损耗,减少空调制作运行的材料利用率的有效措施。节能设计同时强调结合具体的使用情况,进行能源的合理分配,例如,在工作空间较大、人流量较大的大型超市、商场内,应当选择通风性能良好的空调系统安装;在大于10层的建筑中安装暖通空调,可以选择分层安装;使用户在操作管理时更既方便,且在工作运行时能够更加有效,节约电力资源消耗。同时,可以将建筑设计的格局、方向与空调系统进行结合,使得空调的采暖保温、通风制冷更加有效。

1.4建筑暖通空调设计的循环性原则

在建筑设计中设计暖通空调的系统时,可将剩余的资源进行回收利用,实现暖通空调系统的循环再利用使用周期。能够减少空调运行中对资源的浪费,使得已经废弃的材料进入二次使用状态,同时也降低了空调运行中的能源消耗与工作成本,使得建筑暖通空调的工作能够节约循环。如暖通空调在工作中会制造出许多的热量,可利用热量的回收技术,避免空调的工作余热被白白浪费。且处理空调的排气余热能够使室内空气更加清新,并减少空调在处理新风时消耗的电能,同时减少余热对室外空气的影响。循环性原则不仅仅是对能源的循环利用,还有对材料的回收处理,提高暖通空调的材料使用效率。在绿色设计中,对暖通空调进行分门别类的材料回收,零部件或材质都应有条理地划分堆放,便于之后的处理工作。对还有利用价值的可以加工进行再生循环;但也有一些加工成本过多如岩棉、玻璃钢等材料,回收的价值较低。在进行暖通空调的设计时也可以减少其用量,节约不可再生的资源。

2绿色建筑中暖通空调的设计

2.1冷热源

空调系统的设计中,冷热源的选择尤为重要。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在绿色建筑的暖通设计中,除现有常用的电制冷空调主机外,在经过技术经济比较后,有条件时可优先考虑应用的冷热源还有:

(1)太阳能暖通节能技术:太阳能供暖利用太阳能转化为热能,通过集热设备采集太阳光的能量,再通过导热循环系统将热量导入换热中心,然后将换热后产生的热水导入地板采暖系统,通过控制仪器来控制室内的温度。在雨雪天气的情况下可以切换到燃气锅炉供暖,这样在冬季既利用了太阳无尽的能源,又能满足人民冬季采暖的需求,减少环境污染。同时,太阳能采暖系统在春、夏、秋季还可以为用户产生大量的生活热水,满足人民日常生活的热水需求。

(2)地源热泵空调系统:地源热泵系统是现在应用很多的一种系统。土壤冬季时温度比室外高,夏季时温度比室外低,且温度稳定,蓄热性能好,地源热泵全年运行工况稳定,不需要其他辅助冷热源即可满足人民冬夏季采暖和供冷的需求。相比空气源热泵,由于地源的温度及其稳定性特点,地源热泵机组的平均COP值要高很多,这也是地源热泵系统较为节能的一个直接体现。对于一些冬夏季散热吸热量差别较大的项目需采取其他措施补偿换热量的差别,避免土壤温度过高或过低降低系统COP值。

(3)自然通风:自然通风适合大部分地区的气候条件,是一种利用自然能量改善室内热环境的简单通风方式,常用于夏季和过渡季建筑物室内通风、换气及降温。传统的建筑都是坐北朝南,这样可利用穿堂风,降低夏季室内温度,根据建筑形式,热压,风压,室外空气的热湿状况来对建筑进行总体设计,充分利用自然风对室内温度进行调节,可以有效减少过渡季节人们对空调的使用,而且室内空气质量可以有很大的提高。

2.2空调风系统的设计

公共建筑人员较多,所需新风量很大,冬夏季处理新风消耗的能源占整个空调系统的很大部分,因此要在满足规范要求的前提下尽量降低新风能耗。不同性质的建筑,室内人员数量和停留时间差别很大,因此所需的新风量差别很大。对于不同时间人员波动比较大的建筑来讲,宜采用新风需求控制。即在不能利用新风作冷热源的季节,根据室内CO2浓度检测值增加或减少新风量,在CO2浓度符合卫生标准的前提下减少新风冷热负荷。

空调风系统的设计时还应该注意:

①减少风道的漏风量,降低风道的散热量。可在土建风道内设置保温风管,同时可将风管之间漏风量降到最小甚至严密不漏风。在潮湿或可能有水汽的地方,保温层外必须设防潮层,保温层含水率增加会大大降低保温效果;②控制风系统作用半径。对于一定温度的空气,其所能输送的冷量或热量是一定的,如果系统作用半径过大,风管尺寸就会比较大。对于高度有限的建筑来讲,占用吊顶空间就会比较高。系统作用半径大的时候,就要求风机压头相应增大,单位风量耗功率就会增加。通常办公建筑内风系统作用半径不宜超过100m,商业建筑中风系统作用半径不宜超过120m。

2.3空调水系统的设计

现在建筑设计规范都有对节能的要求,绿色建筑中空调水系统除按照规范要求做到节能、可靠外,设计中,有条件时应尽量做到以下几点:①在保证技术可靠、经济合理的前提下,尽量加大冷水供回水温差,降低水系统输送能耗,同时还可以减小部分位置的管径,减少材料消耗。但是,也要注意对某些设备(如风机盘管)传热系数的影响;②进行严格的水力平衡计算。水泵的能耗和扬程关系很大,估算系统扬程往往会考虑一定的放大,各部件的阻力都放大的话,总阻力损失比实际计算阻力损失的增大就很可观,对水泵的扬程选择也有直接的影响。通过水力平衡计算,可以减小近端区域的管径增大阻力,放大末端部分管径减少总阻力,调节管径来平衡阻力的方法是可靠的,可以减少平衡阀的使用,降低造价;③水泵采用变速泵。空调系统的末端设备都是可以调节的,末端的负荷也在不断变化中,在一次泵变流量系统中空调冷水循环泵,二次泵系统中的二级循环泵,经换热器换热后的二次水循环泵应尽可能的采用变速泵,根据系统流量调节转速,可以降低总输送能耗。

结束语:总而言之,随着人们环保意识的不断增强,我国的绿色建筑将会越来越多,并且将会成为未来我国建筑行业发展的趋势。在绿色建筑暖通空调的设计过程中,对于绿色技术的合理应用,能够在对人们的生活环境加以改善的同时,使得人们的居住舒适度得到进一步的提高。同时,对于绿色技术的应用,还能减少对传统能源的使用,进一步实现了绿色建筑设计节能减排、绿色环保的发展理念。

参考文献

[1]吴佩繁.实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点研究[J].黑龙江科技信息,2014,29:206.

[2]张磊,陈丽芳,胡文,等.绿色建筑中暖通空调设计方法初探[J].智能建筑与城市信息,2014(8):56~60.

论文作者:康路军, 袁银芳

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第11期

论文发表时间:2017/12/1

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