暖通空调技术在绿色建筑中的应用论文_黄建昌

暖通空调技术在绿色建筑中的应用论文_黄建昌

东莞市建筑科学研究所 523000

摘要:本文主要分析了暖通空调技术在绿色建筑中的应用原则,以及建筑能源消耗的原因及影响因素,并浅谈了绿色建筑技术在暖通设计中的应用。

关键词:绿色建筑;暖通空调;节能

一、暖通空调技术在绿色建筑中的应用原则

1.循环原则

对暖通空调系统的每个零部件加以回收,对其实现分类别地整理,如遇能利用的,则统一收纳至循环可用的系统中,无法利用的则立马执行加工处理,把废弃物转化成为生产原料,进而变废为宝。并非全部类型的材料均能回收再用,岩棉、玻璃钢等成本高昂的材料恰无法回收再用,因此在起先设计过程中务必严格限制这类材料的运用。

2.回用原则

在绿色建筑中,整个系统的回用均离不开暖通空调系统,暖通系统内部的每个部件均具备一定的独立性,绝大部分零部件均支持拆卸。若经长期使用后发现个别零部件无法再用,其中的管材、运行设备或原材料等经由检修和养护,不影响其回收再用。

3.节能原则

暖通空调运用于绿色建筑的初衷和根本目的在于节能,这就应从暖通空调整体系统上加以分析,包含空调设计所涉及的控制系统、制冷机、水泵等各部件的建构。暖通空调的实施离不开暖通空调系统,这个“系统”不单是空调设备,还包含暖通施工设计方案、设备类型选取、设备安装、系统检修和养护等多环节,甚至还包含对环境影响的调控。从表面上看,把暖通空调技术运用于绿色建筑中,有助于增加系统设计、安装成本,同时亦能削减系统运行成本,两者在运行过程中可以相互抵消。总体来看,暖通空调比起其他技术手段来,所节约的成本利益更胜一筹,尤其是通过与绿色建筑结合,直接抵消掉 40%-50%的运行成本。

二、建筑能源消耗的原因及影响因素

产生的原因:建筑在使用过程中,自然采光无法穿透或满足室内的要求,人们对采用照明设备来满足人们的需求,这对采暖设备与暖通空调能耗产生一定的影响。暖通空调产生能耗的原因比较复杂,能源的消耗主要目的是为了提高居住者的生活质量,创造出健康、舒适、安全的生活环境。但是室内与室外会产生温差,使得建筑的围护结构传热,使得室内的热量不断减少,这需要暖通空调持续运转,以满足室内长期处于舒适状态下,此时暖通空调向建筑物所提供的冷、热量就是建筑物的能耗。

冷热产生能耗的主要影响因素:室内外温差的影响:当建筑物在使用过程中,室内外温差越大时,为了保证室内具有更好的舒适度,应增加暖通空调的运转,这过程中产生大量的能耗,在夏季环境温度过高,为了满足人们舒适度的需求,会加大制冷的消耗,在冬季环境温度过低,为了满足人们舒适度的需求,会加大制热的消耗。室内热源的影响:随着人们生活水平不断提高,室内各种电器不断增加,人体和电器都会散发大量的热量,在夏季制冷需求增加,冬季制热需求量减少。围护结构面积大小的影响:建筑物的围护结构面积对能源的消耗也有很大的影响,如果室内热源对建筑围护结构产生很大的影响,当建筑围护结构很大的时候,制冷量会不断减少,如果室内热源对维护结构不产生较大的影响,随着围护结构面积不断增大,建筑能耗不断增大。

三、绿色建筑技术在暖通设计中的应用

1.冰蓄冷技术

冰蓄冷技术是当前具有广阔前景的重要技术,是实现节能减排发展的重要手段之一。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆冰蓄冷技术在目前已经发展得相当成熟,工作原理是在用电的低谷期将冷量汇集起来,并通过水体存储,使水在低温环境下凝结成冰;在白天用电的高峰期通过冰的融化实现冷量的释放,进而达到降温的目的。冰蓄冷技术中应注意的两个关键点:①减小蓄冷池容积。小容积的蓄冷池能够有效减少热量的损失;② 优化冷量收集系统。冷量收集系统对于冰蓄冷技术的实现具有重要的作用,当前多选择用风力的传输来实现冷量的收集。

2.太阳能节能技术

太阳能属于可再生能源的一种,总量巨大且不存在使用限制,将其应用到建筑暖通空调设计中可以很好的体现出环保、节能等原则。现阶段,太阳能在建筑暖通设计中最常见的应用就是太阳能供暖系统。其主要是通过集热器、换水箱以及其它加热设备的科学配置将太阳能转化为热能,经过一定的处理之后输送到系统换热中心,之后转换为热水输送到建筑地板采暖系统。太阳能供暖系统可以根据室内实际温度进行实时调节。但是在阴雨天气,供暖系统则是通过燃气辅助进行加热。这样既能够为居民提供温暖舒适的生活环境,同时还具备热水供应功能,为人们的起居生活带来了极大的便利。由此可见,太阳能节能技术在建筑暖通空调设计中的应用能够极大的减少生产成本、降低环境污染、节省能源消耗。同时,太阳能供暖系统在使用寿命上也具备较大的优势,经济效益远高于传统供暖方式,因此具备较高的推广价值。

3.地源热泵技术

科学研究表明,地球地表下蕴藏着丰富的热能,主要分布在地表浅层以下,深度≤400 m,能够为绿色建筑暖通空调的设计提供丰富的热量资源。特点:①地源热能与太阳能类似,因为其主要来源是地表以下的土壤,所以地源热能的数量相当大;②地源热能虽然在使用时会影响土壤的温度,但是不会对地下水产生污染,也不会产生污染自然环境的物质;③地源热能一般不会受到天气的影响;④地源热泵技术正是基于丰富的地源热能而实现的,工作原理是通过在地表浅层输入少量的高品位能源,实现低品位热能转移到高品位热能。地源热泵不仅可实现供暖,还可以实现供冷。因此地源热泵技术在实现空调设计上有着得天独厚的优势,因此,地源热泵技术是实现绿色建筑暖通空调设计的技术之一。地源热泵空调系统主要分为室外地源换热系统、地源热泵主机系统、室内空调末端系统。应用地源热泵技术的暖通空调是在地下(50~150)m 垂直埋设塑料管,并向其中注入防冻液,地源热泵就是通过塑料管内的防冻液实现对地能的采集,热泵将采集的热能再传送给热能转换器,转化后输送到室内,供人们使用。与消耗电能、燃料化学能的供暖空调系统相比,有耗能低、可持续、无污染、输出稳定的优势,会越来越受到人们的关注。

4.合理应用自然通风方法

按照绿色建筑技术的评审标准来看,需要实现节能与能源有效利用的目标,尽量提高利用自然中能源及资源的利用效率,以此降低建筑物本体的消耗,完成对可再生能源的可持续性利用。自然主动式暖风控制系统是当前我国绿色建筑设计中广泛应用的一项技术,主要利用了风能资源在过渡季节能够产生新鲜空气的原理,并通过技术手段实现风能资源的有效利用,以此降低夏季时节建筑围护结构以及建筑物内部家具的储热量,有效减少暖通空调在启动过程中产生的负荷量。例如,我国天津某地区的高层建筑便采用了自然主动式暖通空调设计方法,在朝向阳墙的外表面涂抹深色的选择性涂层,同时在离墙外表面 10cm 左右处安装了透明塑料薄片,形成了一个空气间层,在风力 0.3m/s 以上的条件下,便能够通过温室效应原理产生热压,以此驱动室内空气的流动。因此,自然主动式暖通空调设计方法,具有较高的节能属性,能够有效降低暖通空调运行时的能源消耗量,从而减轻建筑物内部的污染情况。

参考文献:

[1]基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].闫沛.住宅与房地产.2018(34)

[2]绿色建筑中暖通空调设计方法分析[J].成素娟.山西建筑.2019(02)

[3]试论暖通空调系统中环保节能技术的应用[J].常艳丽.山西建筑.2018(34)

论文作者:黄建昌

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/29

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