摘要:随着人民生活水平的不断提高,人们对于物质生活的要求也越来越高,对于建筑室内的气流速度、温湿度等都有一定的要求,所以就产生了暖通空调系统。目前我国建筑中都在广泛应用暖通空调系统,暖通空调虽然为人们提供了舒适的生活环境,但是也在一定程度上污染了大气,消耗了大量的能源。为了响应我国的可持续发展战略,就要对暖通空调进行节能设计,采用更加科学、合理的设计方案,减少资源浪费。下面本文就对建筑中暖通空调系统的节能设计进行详细探究。
关键词:能源消耗;暖通空调系统;节能设计
引言:近年来,我国一直在重视各个行业的可持续发展,并制定相应发展战略。我国建筑行业也要响应国家号召,在暖通空调系统中采用节能设计,促进我国的可持续发展。
1.建筑暖通空调系统能源消耗现状
我国是能源消耗大国,工业能耗、建筑能耗及交通能耗是我国能源消耗最多的三个部分,建筑上的能源消耗还间接的包括工业消耗,因为工业部门生产的材料很多都被直接或者间接的应用在建筑行业之中,所以说降低建筑行业能耗不仅要降低建筑工程施工中的能耗,还应降低应用在建筑上的各种工业产品消耗。建筑暖通空调系统的能源消耗量占整个建筑能耗的一半甚至一半以上,这就要求我们减少在建筑暖通空调系统中的各种消耗,并且进行系统节能设计,从而降低我国的总体能耗量。目前我国相关部门已经出台了关于建筑行业的能耗标准,但是还需要建筑行业继续推行暖通空调系统节能设计,为我国的可持续发展提供保障。进行建筑暖通空调系统的节能设计不仅能够节约能源,还能提高建筑内的环境质量,使居民的身心更加健康舒适。
2.建筑的节能设计
2.1建筑规划设计
建筑的暖通节能设计在建筑的整体规划设计中是十分重要的,相关设计人员应充分考虑建筑周围环境的情况,全面考虑当地建筑周围的地形、风向、大气环流和太阳辐射等因素,充分利用自然能源进行节能减排。建筑的平面设计和立面设计以及门窗的设置都应充分考虑利用太阳日照增加采光度,并且还应避开主导风向,避免冬季时建筑室内温度过低,还应保证夏季时段拥有凉爽的自然通风。建筑的体形系数关乎到建筑整体的传热效果,建筑面积的外表面积越小,外围护结构的传热损失就越小,所以设计人员应尽量将建筑的体形系数控制在较低的水平上,增加建筑自身的保暖效果。
2.2改善建筑围护结构的保温性能,减少冷热损失。
对于建筑暖通空调系统来说,其占维护结构的比例较大,但是维护结构的保温性能决定着建筑的传热系数,所以就要改善维护结构,提升建筑的保温性能。设计人员在设计时需要考虑以下几点:①控制建筑窗户与外墙面积的比例,外窗耗热量占整个建筑耗热量的35%一 45%,这就在很大程度上减少了建筑的保温性能,所以设计人员应在保证室内采光的前提下,合理设计窗户与墙体之间的面积比例。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆②降低窗户传热和太阳辐射产生的热量,设计人员应充分注重建筑门窗的封闭性,提高其气密性和保温性能,减少空气渗透导致的热量损耗,并且还要注重遮阳情况,减少夏季阳光辐射至室内产生的热量。③在建筑外墙中使用保温墙体,建筑外墙保温墙体的运用能够减轻楼体自重,提升建筑居住的舒适程度,并且其还拥有较好的节能效果,所以设计人员要充分利用这种建筑材料,提高建筑的节能效果。
2.3供暖与空调冷冻水系统设计
目前我国的供暖系统形式有很多,例如:上供下回垂直双管系统、上供下回垂直单双管系统、水平单管系统、水平双管系统等等,在不同建筑的具体设计中应根据建筑情况选择更加合理的供暖系统,增强建筑暖通空调系统设计的合理性与节能效果。
空调冷冻水系统设计,根据我国相关规定,在进行空调系统设计时,应设置多台冷冻水系统节能设计,使空调系统能够根据自身负荷条件变化而实现自动改变系统流量,从而降低空调系统运行的消耗量。目前我国的空调冷冻水系统也有很多种:一次泵定流量系统,二次泵变流量系统,两管制及四管制系统等。
3.风系统设计
3.1空调风系统设计
空调风系统的设计关系着空调的能耗情况以及建筑室内人体的舒适度。相关设计人员要在保证室内二氧化碳浓度符合我国相关规定下,严格遵守国家相关规定的空调风系统设计要求。对于人员集中的地区进行集中供暖,这样能在很大程度上提高能源利用率。对建筑面积较大的建筑进行供暖时,宜采用全空气空调系统,建筑空间高度较大时也可选用分层空调系统,从而节省相关能源。
3.2通风系统设计
在建筑暖通空调系统中,通风系统设计是必不可少的,因为在设备运行时会产生较大热量,不对其进行降温处理,有可能导致电气设备损坏甚至发生火灾的情况。因此在空调系统中进行通风设计是必不可少的,设计人员可以将空调通风系统的排风进行热回收处理,将热风应用在建筑中的其他部分,达到节能减排的效果。对于一些环境通风要求不高的建筑可以最大程度上使用自然通风,以此降低暖通空调系统的能耗量。
4.冷热源的节能选择
在暖通空调系统设计中,应尽量选择集中设置冷水机组或者供热、换热设备的方式,对建筑周围的能源进行合理应用。比如对于城市附近有供热管网、工厂余热的情况,可以将其作为空调系统的热源。如果建筑区域内有热力发电厂,可以利用发电厂的余热进行供热。有些区域内有很多不同的能源形式,即可利用复合式能源对建筑进行供热或者供冷,对于天然的水资源、地热源等,设计人员也要在国家相关规定的情况下进行合理使用,从而减少建筑自身的供热、供冷能耗。
5.可再生能源的利用
设计人员可在进行暖通空调设计时将自然能源应用到系统之中,比如在建筑供冷时期,室外空气温度低于室内时可利用室外风的冷量用来降低室内温度。利用自然风提供的冷量,可以节省建筑的能源使用量,还可以改善空气质量,舒适居民身心。
设计人员还可利用太阳能将其应用到暖通空调系统中,将太阳能集热器作为供暖用电,利用太阳能加热水资源对建筑居民房间进行供热。太阳能集热器本身就具有承受能力强、耐冷热冲击以及抗冰雹等优点,为其在暖通空调方面的利用带来了较大便利。很多人都知道可以利用太阳能进行供热,但是肯定有一部分人不知道太阳能还能进行制冷,太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。太阳能压缩式制冷能够有效的将太阳能转换为电能,再通过电能驱动压缩式制冷系统,从而产生制冷效果。
结束语
建筑暖通空调系统的节能设计不仅可以减少我国的资源消耗,还能提高居住者的环境质量,并且还在一定程度上减小了暖通空调系统对大气产生的污染,所以有关部门应对建筑暖通空调节能设计给予高度重视,促进我国各个方面的可持续发展。
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论文作者:赵凡
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/3
标签:建筑论文; 空调系统论文; 暖通论文; 节能论文; 太阳能论文; 系统论文; 设计人员论文; 《防护工程》2017年第34期论文;