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绿色建筑暖通空调设计探讨

2014-09-24金胜昔

城市建设理论研究 2014年25期
关键词:源热泵暖通空调

金胜昔

关键词:暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置,起着重要的作用,节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础,政府职能部门的重视和支持,则是实现大幅度节能、产生显著的环境和社会效益、推动经济发展的保证。

摘要:绿色建筑;暖通空调

中图分类号:S611文献标识码: A

一、暖通空调系统在节能方面面临的问题

1、施工团队专业性不强

现在的许多建筑团队都存在专业性不强的问题,许多从事该项工作的人员都是非专业的,在设计或是实际施工过程中,一些设计中存在问题的地方无法及时作出调整,也不能合理地解决,最后整个系统都受到了颇为严重的影响,运行与管理的时候都会存在问题,因此造成了许多的经济损失。

2、设计方案选择不合理

最近几年,节能与环保的话题在社会上引起了热议,新的节能技术也不断出现,这些技术在可以节能的同时也会存在一些缺点。因为没有一个合理的、标准化的评价机制。看到许多设计方案的时候,设计人员就很难从中寻找到最有效节能的方案,因此就导致选择的设计方案没有达到最优。

3、暖通空调的操作管理水平较低

在建筑业的节能中,暖通空调的操作管理也十分重要。在现实的工作中,许多建筑单位并不知道需要给员工进行一些必要的操作方式培训,不少员工并没有操作暖通空调的基本常识,不能根据具体的相关参数进行空调操作的调整,因此让系统耗能更加严重。

4、在空调系统中利用可再生资源仍存在一些技术性问题

在暖通空调中运用可再生能源是最佳的节能方式,可以用地热能、太阳能等能源给暖通空调的系统提供能源,这样就很好地维护了生态环境,同时也更加经济实用,比如地热能的空调系统就应该大力推广。但是,跟许多新技术相同,这些技术也会存在一些缺点,比如地热能的开发问题等,因此这些新技术需要更加细致的研究,也要依靠相关部门的支持。

5、公众对节能的认识不够

过去公众对节能的了解不够,并且对暖通空调的观点也非常片面。对于一个舒适性的空调系统或者是采暖系统,应当使人体舒适为原则。但是目前普遍存在的一种观点是:空调越冷越好,暖气越热越好。这显然与我们所追求的舒适性空调的观点是相违背的。事实上,这样不仅大大增加了空调采暖的能耗,同时由于室内外温差的增大,也使人体对不同环境的适应性下降,身体免疫力降低。因此,我们要提高宣传力度,改变公众对传统的空调及采暖的理解,提高民众节能意识。

二、建筑暖通空调的绿色设计中应坚持的原则

1、节省原则

节省原则是指材料节约和能源的节省。其包括与整个暖通系统内部相关的水泵、制冷机、风机和控制系统等不同方面在其初投资过程中对与能源相关的材料以及原材料运行费用的控制与节约,应将其覆盖至整个暖通控制系统中,而非某个单一环节。在新型绿色建筑中,其暖通控制系统还应对建筑物室内照明、围护结构以及暖通控制系统之间的相互关系予以充分协调。

2、回用原则

暖通空调系统中的回用与系统的整体与部分的回用相关,绿色建筑设计中暖通空调系统具有相对独立的各个部分,大多数可以拆卸,在一段时间运行后或者报废以后,其中不少设备中的非运转部件和管材等部件均可回收,经检修、清洗以及保养后可进行二次投入利用。

3、广回收原则

广回收原则涉及到暖通空调系统中的部分材料和零部件的回收,广回收原则与回用原则的区别在于广回收是指分门别类地对材料与零部件进行回收,而非笼统或单纯的回收,例如在系统的设备与管道报废以后,在其维修或拆散过程中将已拆卸的零件予以系统回收。

4、循环原则

在暖通空调系统中,循环原则是指将其设计中相关的材料设备予以回用和回收之后,将废料运送至专门的工厂进行再生处理,实施原料——产品,产品——废料,废料——原料的闭环式良性循环。例如在对岩棉和玻璃钢等具有较高回收利用成本或无法回收的此类产品的设计过程中应对其使用量予以最大化控制。

三、绿色建筑技术在暖通设计中的应用措施

1、节约能源

现今,随着我国经济的不断发展,绿色理念的提倡,减少能源消耗标准和有效利用能源已经深入到建筑行业设计的每个环节。最突出的是,能源消耗又有了新标准,在以前的标准值基础上再次下调了10%-60%。在新的消耗能源标准下,建筑行业的节能设计要从各方而充分的考虑,其中包括暖通系统设计,空调系统设计以及照而系统设计等。同时对于暖通空调的节能设计,提供可再生资源的利用尤为关键。

2、太阳能节能技术

太阳能取之不尽,用之不竭,既不受地域限制,又绿色环保无污染,被认为是人类可持续发展的首选资源。太阳能供暖系统由集热器和循环控制系统组成,其中集热器包括换热水箱及其他加热设备,循环控制系统包括温度控制器、生活热水体系和地板采暖三部分,其工作原理如下,首先利用特定的设备直接采集源源不断的太阳光,将其转化为热能,然后在热导循环系统的处理下将热量传至换热中心,转换成热水后再进入地板采暖系统,最后通过电子仪器来控制、调节室内温度。出现阴天、雨雪天气不利于直接获取太阳能时,控制系统会自动转到燃气锅炉设备对其辅助加热,使人们在冬天也能享受温暖,同时在其他季节还可以利用太阳能集热设备提供大量热水,大大的方便了人们生活。

据统计太阳能供暖系统的成本回收大概需要五年,而其使用寿命一般在二十年以上,即我们可以免费利用十五年,这期间节约的资源和创造的经济效益难以计量。太阳能节能技术在暖通空调系统上的利用实施,大大降低了生产成本,节约了大量的资源,而且大幅度的减少了环境污染,是实现绿色建筑暖通空调的有效途径。

3、地源热泵的使用

作为一种节能、高效的空调控制系统,地源热泵能够对地下浅层的地热资源予以充分利用,不仅可以供热,还兼具制冷的功能。地源热泵的地热资源包括土壤、地下水或者地表水等,通过高品位能源的输入,例如少量的电能等推动其热能由低温位转移向高温位。地源热泵的具体工作原理如下:在冬季,地源热泵利用在池塘等水体内沉浸或埋置在底层下的封闭管道从地层中吸取自然热量,完成热量收集后通过环路内部的循环水带至室内,然后利用热交换器和电驱动压缩机由室内地源热泵系统将能量集中,保持能量以较高的温度向室内释放,地能在此种情况下以热源的方式投入利用,夏季则刚好相反,地源热泵系统将建筑物室内的部分热量抽取出来,经循环回路排放到地层中吸收,建筑物室内得到降温效果,地能此种情况下被称为冷源。与空气源热泵相比,采用地源热泵后建筑物室内温度具有全年波动幅度较小的优点。在冬季,室温高于空气温度;在夏季,室温则低于空气温度,因而相比于空气源热泵来说,地源热泵具有更高的工作系数,在一定程度上实现了节能目的。

4、自然通风是人类调节室内环境的原始手段,具有节能、改善室内环境舒适度和空气质量的优点,所以应尽量使用自然通风,目前通风方式主要有以下几种:

4.1风压实现的自然通风

风压是自然通风的基本动力之一,也是主要手段之一。要想实现自然通风,建筑物外部的风环境是关键,所以建筑物要有利于通风的朝向和格局,其次,为了更好地实现风进入室内,应减小气流的阻力,多考虑建筑的平面、剖面等细节,如尽可能将门窗设计在一条直线上,开口面积尽量要大等,此外由于风向、风速极不稳定,应通过安装可调节的百叶窗户、合理的设计开口构造等调节室内气流,以达到良好的自然通风效果。

4.2热压实现的自然通风

利用热压差自然通风的原理就是所谓的“烟囱效应”,当内外空气温度不同引起空气密度的不同,进而形成压力差,引起空气流动,实现室内污浊的热空气从顶部排出和室外清新的冷空气由底部进入。所以应在建筑物内部多设置如中庭、楼梯间等竖向空腔,并在其顶部安置可调节的开口,进而有效的实现室内空气的排出,达到自然通风。

参考文献

[1]叶继群.基于暖通空调系统节能的分析[J].中国新技术新产品,2010(07).

[2]潘重余.建筑工程节能环保设计探讨[J].科学之友,2011(04).

[3]周宇红,梁玉伟.居住建筑节能与我们的生活[J].民营科技,2010(12).

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