探析暖通空调节能设计在民用建筑设计中的要点论文_梁昭耀

探析暖通空调节能设计在民用建筑设计中的要点论文_梁昭耀

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摘要:当前暖通空调系统的节能问题已经成为了一个受到广泛关注的社会性问题,因此在设计的过程中必须高度重视。民用建筑暖通空调的节能设计需要考虑到多方面因素,与建筑整体能耗密切相关。在实际工作当中,应结合相关规定及国内先进技术对节能设计方案进行全面优化,从而提高系统性能,实现可持续化发展。基于此,本文就阐述了暖通空调节能设计在民用建筑设计中的重要性,对建筑暖通空调节能设计的要点进行了研究分析。

关键词:暖通空调;节能设计;民用建筑;要点

引言

暖通空调节能设计在民用建筑节能设计中具有十分重要的地位,其对降低暖通空调系统中的能耗,提高能量的使用效益具有积极有效的促进作用。因此,作为暖通空调的设计人员,要从节能设计的角度来考虑,将节能的思想贯穿在整个民用建筑的过程中。在暖通空调产业不断发展的前提下,节能环保已经成为暖通空调行业的发展趋势。

1、暖通空调的定义和暖通空调节能设计的重要性

1.1暖通空调的定义

暖通空调主要有采暖、通风和空气调节三项功能,控制建筑内的温度和湿度,从而达到对环境温度的调控作用,以此来满足人们对环境舒适度的要求。暖通空调的节能技术是指在采暖方面尽可能用最少的能源得到最多的热能。

1.2暖通空调节能设计的重要性

建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,而在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%,且在逐年上升。这势必会使能源供求矛盾进一步激化。另一方面,现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占了绝对比例。

对这些能源的大量使用,使得地球资源日益匮乏,同时也带来严重的环境问题,如在我国的一些地区出现了酸雨、飘尘问题呈日益严重之势,对生态环境和可持续发展带来了很大影响。在最热的夏天,如果对暖通空调系统采取节能措施,不仅可以大大缓解电力紧张状况,同时,对于降低不可再生能源的消耗、保护生态环境、维持可持续发展等都有着重要的意义。

2、民用建筑暖通空调系统节能设计的总体要求

2.1使用可再生资源

可以根据建筑的地理优势,充分利用地热能、潮汐能、太阳能、风能等等可再生的无污染的新能源,其具体技术包括地表水水源热泵技术、太阳能制冷、地道风空调、太阳能供热与供暖、污水热泵技术等等,这些技术在绿色建筑暖通空调中的应用,对于实现建筑耗能的绿色化具有重要意义。

2.2供能和用能采用高效设备

高效设备对于资源的充分利用具有很大的作用,在空调系统的设计中,应当选择合理的用能设备,保证设备的工作一直处在高效区。另外,应当使用科学调控措施,使设备能够根据建筑的负荷动态做出改变,保证工作效率。

2.3声环境

在暖通空调还要考虑的问题就是设备运行的噪音。在设计中,尽量将设备安置在地下空间或者偏僻空间,如果必须装置在人流量大的地方,应当在设备室内装置减振、消声等措施,控制噪音的传播。

2.4热环境

2.4.1利用先进的控制有段,建立室内调控系统,通过对温度与湿度的调试,是室内的舒适度得到保证,另外还要加强室内加湿与除湿的控制。

2.4.2在设计中应当根据环境的具体情况设定温度的可调空间,并且要考虑不同空间对于暖通空调的要求,保证空调的作用充分发挥。

3、暖通空调节能设计在民用建筑设计中的要点分析

3.1建筑热工性能的优化设计

建筑物热工性能涉及到建筑形体系数气密性、建筑保温、建筑遮阳等方面,建筑内部绝大多数的热量是通过建筑围护结构散发掉的,因此热量传递速度与建筑外表面散热面积有直接关系,由于建筑采暖能耗随体形系数的增大而增高。

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同时,采暖建筑内通过空气渗透消耗热量达到30%~40%左右,热量消耗主要是由于外窗的气密性较差和以下部位:导线、管道等的出入口、烟囱风道以及部分结构连接缝隙等,因此为降低该部分能耗可以通过提高门窗制作及安装精度、选用新型材料、加强密封措施等来减少空气渗透。

3.2建筑空调风系统的节能设计

在暖通空调系统的设计过程中,不同的区域可能对温度、湿度以及工作时间的需求都有差异,那么就应该根据系统的实际运行条件将各个区域进行划分。即使是在同一个暖通空调系统中,不同区域、不同要求的冷热负荷也会有较大的差别,不同区域、不同的工作间对于满负荷的运行时间各有不同,对于建筑的满负荷运行、部分负荷运行必须综合考虑。因此建议选择变风量的空气调节机组,选用多速送风机、变频送风机。变风量的暖通空调系统能够准确的调节室内的风量的变化情况,也能够准确的确定系统的总风量,从而起到了降低风机的容量和能耗的作用。

新风量的大小对空调系统来说不仅与能耗、初投资和运行费用密切相关,而且关系到人体的健康,暖通空调设计者要充分考虑新风量的设计,不仅要满足工作区对温度、湿度、洁净度、噪声的需要,更要满足空气新鲜度的要求。在人员密度相对较大并且变动较大的房间,更应该采用新风需求控制,设计变风量的新风空气处理机组,根据室内CO2浓度检测值增加或减少新风量,使CO2浓度始终维持在卫生标准规定的限值内。

民用建筑中相对高大空间,人员通常都在底层活动,因此舒适性范围大约为地面以上2―3m。这时送风形式选择特别重要。采用上送风时送风风速控制在一定的范围,特别取暖季节尤为重要;或者采用分层空调,其目的是将这部分范围的空气参数控制在使用要求之内。另外考虑新风换气机,冬季、夏季对能源的节约非常可观。但需要对房间的气流组织进行适当的计算。

3.3供暖管网系统的节能设计

对供暖管网系统的节能设计,主要体现在保温材料及保温技术的运用上。施工人员选择高效的保温材料对暖通系统的管道进行包裹,防止热量的中途消耗。并运用先进的保温技术,对管道、阀门和换热器等进行保温,以减少热量的中途散发,达到节能目的。

3.4地源热泵技术的应用

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源,既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源,即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。

在冬季,把土壤中的热量“取”出来,提高温度后供给室内用于采暖;在夏季,把室内的热量“取”出来释放到土壤中去,并且常年能保证地下温度的均衡。地源热泵工作原理是:冬季,热泵机组从地源中吸收热量,向建筑物供暖;夏季,热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中,实现建筑物空调制冷。地源热泵具有传统暖通空调系统不可比拟的优势:

3.4.1稳定。整个系统运行稳定,不受室外气候条件的影响;

3.4.2舒适。室温的分布更合理,温差小,舒适感好;

3.4.3节能。比传统空调节能40%-60%;

3.4.4环保。没有室外机,并且解决了城市热岛效应,无任何污染和排放。

结束语

总之,在社会经济快速发展的背景下,所消耗的资源量不断增加,对环境影响较大,基于持续发展理念,必须要就现状做更进一步的分析,采取合理的措施进行优化。暖通空调系统可以为人们提供健康舒适的生活工作环境,为满足人们实际需求,在对其进行节能设计时,务必要保证系统的基础功能不受影响,重视系统各环节的节能设计,降低系统运行产生的能耗。

参考文献:

[1]张君飞.探讨建筑暖通空调系统节能设计[J].中华民居,2014.

[2]任照峰.民用建筑暖通空调系统中节能设计的探讨[J].山东省建筑设计研究院,2012.

[3]中国建筑节能协会.中国建筑节能现状与发展报告[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[4]汤达.浅析建筑暖通空调系统设计优化与节能措施[J].建筑与文化,2013.

论文作者:梁昭耀

论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/27

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