环保理念下的民用建筑暖通空调设计浅析论文_相培,王燕

环保理念下的民用建筑暖通空调设计浅析论文_相培,王燕

山东华宇工学院 山东德州 253034

摘要:当下,环保理念被运用到社会的各个领域,尤其是能源消耗较多的行业,民用建筑暖通空调系统受到了设计界的关注。怎样使其在运行中更加符合环保要求,这是暖通空调设计者要面对的问题。本文对环保理念下的现代化民用建筑暖通空调设计进行探究,希望能够更好地提升民用建筑暖通空调的运行效益,从而实现环保目的。

关键词:环保;暖通空调;民用建筑

1节能理念下民用建筑暖通空调设计原则

笔者认为,要想达到环保效果,民用建筑暖通空调设计在设计原则上,应遵循以下3点:

1.1低碳设计原则

该原则指的是暖通空调环保设计,将最大限度降低环境污染,保证建筑暖通空调在运行中尽可能做到绿色、和谐、环保和无污染。设计的关注点应集中在材料的选择和施工技术两方面,并且要考虑到便于建筑的维护因素。从而最大化地节约能源,增强环保性能。

1.2协调设计原则

民用建筑暖通空调系统主要包括三个部分:(1)通风,主要从建筑的方位和密度上进行科学的规划,保障较好的通风性;(2)采暖。主要考虑建筑的布局和密度等因素,保障光照面积;(3)空气调节。在设计过程中,设计人员应将这三个部分作为一个有机的整体,进行统一的协调规划,从而制定出暖通空调的设计方案,保障三者之间的联系,提升暖通空调设计的节能性。

1.3可循环设计原则

该设计原则的主要指导思维是实现能源和资源的再利用,在设计时,充分考虑暖通空调运行过程中产生的过剩能源,通过具体的设计措施,实现这部分能源的再利用,形成能源在系统内部的循环使用。节约运行成本。

2目前建筑暖通空调系统存在的环保问题

2.1环保管理

暖通空调的节能效果主要由运行模式决定,而我国目前的设计企业,对运行模式设计的关注点只集中在完成任务上,只要能够符合标准要求即可,忽视节能效果。对操作人员的专业知识和技能要求较低,在设计中,常年只能通过开关机调节运行状况,不能很好地结合建筑室内环境的具体条件对暖通空调进行调节,使其运行模式达到最优化。造成资源的浪费。

2.2施工及优化设计

观察当下我国的暖通空调产品,尽管产品类型十分丰富,但都存在着一个明显的特征,即设计往往忽视环保性,只关注舒适性和经济性。无法达到节能的目的。数据显示,民工建筑暖通空调普遍耗能过高,部分能耗占据整体能耗60%以上,表明我国在这方面的设计处于环保理念缺失的状态。

2.3整体规划设计不完善

民用建筑暖通空调工程设计应进行科学合理的整体规划,但由于民用建筑开发商的更换、设计人员的调动等导致在一些民用建筑暖通空调设计时缺乏整体规划或整体规划一改再改,甚至出现设计方案与国家标准、行业法规的要求严重不符的问题。在暖通空调设计的各个阶段缺乏整体性练习,导致实际节能设计与原整体设计相差甚远,部分设计要求到不到或无法高效能发挥作用。

2.4设计元素缺乏对再生能源的利用

暖通空调系统设计中需考虑配备足够有效的能源,目前大部分常规设计中只考虑传统的一次能源,如光能、风能等,如此对传统能源的消耗量非常大,而当能源设计中加入再生能源利用时将有效降低空调暖通系统对一次能源的消耗与浪费。但是目前相关再生能源的设计利用案例非常少,且相关科研机构的研发进度缓慢,导致再生能源利用设计成本高,成功率低,不利于再生能源的设计应用。

3基于环保理念下民用建筑暖通空调设计的方法

3.1对能耗传输过程中进行控制

暖通空调在运行时会消耗大量能源,从而降低了能源转化率。因此,将节能理念运用在暖通空调设计中,最重要的一点就是怎样降低动力损耗量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要解决这个问题,可以从以下3点着手:一是让系统保持低流速的运行状态,以减少能源损耗。二是系统保持高温差运行状态。三是采用一个载能的介质,减少在输送过程中的能源损耗。

3.2加强对变频调速设计的应用

变频调速是一种环保设计模式,在当下的室内空调中广泛地使用,有着较好的节能效果。民用建筑暖通空调在设计中也可以采用这种技术,通过变频调速,对空调的运行状态进行动态的调控,根据气候条件的需求,保持适当的运行频率,发挥节能效应。

3.3提升建筑热工的性能

依靠建筑物周边的围护结构,民用建筑内部的大部分热量才能散发出去。建筑物外表面能够散发热量的面积决定了热量散发的速度,外窗气密性较差的部位往往是热量的散发途径。要想避免热量的散发,就要对这些部位进行密封,防止室内空气的外渗。

3.4地源热泵系统的设计

在室内的温度调节上,地源热泵有着巨大的优势,受到了不少设计师的关注。当下,该技术被引入暖通空调设计中,充分发挥其节能优势,并减少对周边环境的负面作用。

3.5资源的有效应用

随着政府对能源利用的关注,陆续出台了一系列能源消耗新标准。这些标准和旧的标准相比都较为严格。对企业的产品能源消耗提出了更高的要求。主要集中在制冷和照明系统等领域。这就要求设计师在进行产品的设计时,要将环保理念作为指导思维,注重产品的能源消耗情况,从而选择更加合理的能源形式。并通过具体的设计技术,使能源的利用更加充分,提高能源的使用效率

3.6加强建筑围护结构的保温性能设计

首先应注重建筑物的比表面积设计,相同体积、空间大小的建筑物,表面积越大围护结构面积越大相应的热传导量也越大,从而导致空调暖气系统负荷增加。此外,围护结构的保温隔热性能选材设计应根据实际需求进行,对于冷热交换大的区域做适当的个人设计,如双层玻璃、隔热窗帘、遮阳板等设计。空调暖气的调冷保温符合占据了暖通系统设计的主要部分,建筑物围护结构的传热系数高低直接影响暖通系统的运行荷载及效能。

3.7降低输送能耗

在民用建筑空调系统设计中,空调系统的动力输送占据能源消耗的较大部分。在温度调节中,能耗主要集中在水泵与风机的能耗。为了减少空调动力输送过程中的输送阻力,提高水泵与风机的运行效率,最大程度上减少能量损耗。①调节供回水的温差,通过调节供回水与送回风温差可以一定程度上降低空调动力损耗,实现节能目标。研究发现,在民用建筑暖通空调设计中,需要确定空调温度调节的控制标准,满足人体感官舒适度的基本要求,然后再采取措施,调节供回水的温度设置,从而可以最大程度上降低空调系统的动力损耗。研究发现,一般将供回水温差控制8℃范围内,可实现空调的节能目标,例如图1中,冷却塔供水32℃,冷却塔水回水37℃,供回水温差在5℃,冷冻水供水7℃,回水12℃,供回水温差控制在5℃;②热量输送中可通过减少流速降低风机与泵的耗电量,因此,需要确保空调系统处于低流速运作状态。在变频控制系统中,可确保流速、水泵与风机能耗保持一定的比例关系,从而实现了空调系统的运行稳定性。

结束语

综上所述,将环保理念引入民用建筑暖通空调设计中,有着诸多的优点,如节约能源,提升资源的利用率。同时,先进技术的运用反过来又能够提升系统的环保效果,在保护好环境的前提下,提升公众生活环境的舒适性。

参考文献:

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[5]王金玲.建筑暖通空调节能优化设计策略探讨[J].住宅与房地产,2017,09:113+294.

论文作者:相培,王燕

论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期

论文发表时间:2018/5/22

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