我国绿色建筑暖通空调设计技术现状和应用
2015-11-04张涛
张 涛
(克州诚鑫建设工程有限公司 845350)
我国绿色建筑暖通空调设计技术现状和应用
张 涛
(克州诚鑫建设工程有限公司 845350)
绿色建筑是在经济可持续发展的情况下逐渐发展而来的,运用了较先进的建筑材料与工艺技术。绿色建筑实现了节约资源,减少周边空气与环境污染的目标,为人们提供了舒适的、健康的、温馨的生活环境,实现了人与自然的和谐相处。暖通空调作为新型现代设备,能耗大,若要使其满足绿色建筑环保、节能要求,还应进一步了解和掌握暖通空调设计中的关键性技术,并科学应用到绿色建筑设计、施工中。
绿色建筑;暖通空调设计;现状;应用
随着科技的发展,暖通空调技术已被广泛应用于建筑行业中,但暖通空调技术在我国的发展起步晚,技术还不够成熟,严重制约了我国空调行业的发展。暖通空调运行中产生的能耗大,不利于节约型社会的建构。新时期,若要推动我国暖通空调行业发展,还应在了解绿色建筑暖通空调设计技术现状的情况下,进一步掌握暖通空调设计技术在现代绿色建筑中的应用与实践,为暖通空调技术的全面发展奠定基础。
1 绿色建筑暖通空调设计技术发展现状
绿色建筑施工单位为了满足人们对环境的需求,不断进行暖通空调设计新技术、新材料的开发,但在空调技术研发中所投入资金成本不足,暖通空调企业还需针对市场需求降低成本,提升企业经济效益,找出可行的企业技术研发新成本。但因传统暖通空调企业技术研发力量不足,研发成本偏高,暖通空调企业技术研发缓慢,市场销售宣传中所述的节能技术也大多是通过变频技术来实现对空调运行能力的调节。针对我国现有暖通空调技术发展现状,以及对空调业发展造成的影响,还应引起高度重视,进一步认识绿色建筑暖通空调设计中应遵循的原则,确保暖通空调设计技术科学应用于我国绿色建筑中。
2 绿色建筑暖通空调设计中应遵循的原则
暖通技术主要设计通风、空气调节两方面,属于建筑技术在工程设计内的主要环节。现今,若要给人们带来更舒适的工作与生活环境,就应科学利用绿色材质材料与可再生资源,配以供暖设施与匹配空调的最大利用,降低有害气体的产生,减少资源能耗,保护生态环境。在推崇绿色建筑的今天,若要降低暖通空调的使用对环境带来的污染,还应找出暖通空调设计关键性技术,并按照以下原则科学应用于绿色建筑建设中:
2.1 经济性原则
暖通空调设计方案的制定和选择需进行经济性比较,先找出合理的对比目标。分析资源利用价值、设备优劣、市场走势等,让其在暖通设计中成为衡量经济型标准。可见,设计方案的正确实施能够更准确的进行结构比较。暖通设备安装中需综合考虑的经济支出除了依靠市场暖通设备报价外,更应分析和注重设备使用年限与售后维护保养[1]。
2.2 可操作性与可调节性原则
暖通设计可调节性原则主要是指建筑物的季节性应综合考虑到暖通设计过程中,可保证空调的可调节性,能够适应一年的季节变化为设备增加的负担。现今,两种可调性能较好的空调主要为VEV变频空调系统与VAV空调系统,暖通空调设计前期所投入的资金成本较高,但后期的维护维护消耗却较少,部分公共暖通设备,还应从节能环保角度出发。因空调设备不会全天候使用,对空调设备的可行可操作性要求较高。暖通设备可操作性主要是通过自动控制,降低人工操作任务量,最终提升系统经济型与可靠性。
2.3 节能原则
建筑暖通空调节能除了要节约能源外,还需节省材料。根据绿色建筑暖通空调设计中控制系统、水泵、制冷剂、风机等多个结构投资过程,来进一步控制和降低原材料与能源涉及到的运行费用与投资费用。针对现代新型绿色建筑而言,暖通空调系统设计与应用,需与室内照明、维护结构等彼此结合、协调,相互关系。
2.4 可循环利用原则
通过上述暖通空调系统内所用到的设备材料的回收,废料通过科学处理后能够再生,实现从原料到产品再到废料,最终转变为原料的闭环良性循环。针对玻璃钢、岩棉等成本较低,却无法回收使用的原料,设计过程中尽量不用或少用,限制其使用量[2]。
2.5 空气调节与通风原则
绿色建筑暖通设计对空气温度的要求较高,在建筑暖通设备的操作中需始终遵循系统参数严格要求,浴室温度需高于25℃,卫生间温度需控制在12℃。同时,从门窗处而过的冷空气量是引起室内温度不达标的最主要因素。暖通设计中,应应针对这一问题科学进行门窗设计。绿色建筑暖通设计需根据实际情况选择通风性较好的材料。如铝箔玻璃棉对风管的保温性较好,不过对立管与冷冻水管的效果却较差。风管设计大多禁止穿越防火墙或变形缝,因情况特殊而不得不穿过变形缝,应在缝的两端安装防火阀,若要穿过防火墙需准确设计防火阀的位置。
3 我国绿色建筑暖通空调设计技术的应用
3.1 对自然通风的有效应用
通常情况下,建筑物的自然通风性对室内空气质量与空气温度有较大影响。因此,在整个建筑内部的通风性设计中,需在结合当地气候条件情况下,保证自然风得到充分利用。同时,在暖通设备使用前,需通过自然风来达到对建筑物内部空间进行换气的目的,最终实现环保、高效、节能。因此,建筑物还应是利于通风的朝向与格局,以便于自然风更流畅的进入室内,适当减小气流阻力,在充分考虑建筑物剖面、平面等多个细节因素。例:工作人员在设计过程中,应保持门窗位于同一直线,并有较大的开口面积。
此外,对于风俗与风向不稳定的问题,需对窗户给予合理安装与调试,最终使其具有良好通风效果。另外,针对建筑物内部楼梯间与中厅给予多种竖向设置,已达到降低室内温度,提升建筑物中空气流通率的目的,可在不开启换气设备的情况下,就降低能耗,最终推动了绿色环保节能建筑的快速发展。同时,将绿色建筑技术与暖通空调设计二者相互结合,将能够在保持生态环境绿色环保的同时,让居住者更舒适,提升居住者生活质量。
3.2 太阳辐射暖通节能技术的应用
太阳能作为一种新的清洁型、理想型能源,其能量是用之不尽、取之不竭的,属于绿色环保型能源,更加符合绿色建筑要求。在绿色建筑暖通设计中,可借助光热与光电等先进技术的使用来让太阳能逐渐转变成热能,最终将热水箱与相应的加热设备构成集热器,将地板采暖与温度控制器组成循环控制系统,以此达到对室内温度进行季节性调节的目标。这样一来,利用太阳能节省的资源与能源蕴含的经济效益便展现出来,利用太阳能节能技术,还能实现生产成本的降低,节省大量资源,最终在一定程度上降低了环境污染,实现绿色建筑暖通设计方面的绿色环保。
3.3 置换式送风系统的应用
发达国家经济发展中,置换式送风系统已被视为一种新型建筑通风方式,取得了广泛应用,专门来实现对新鲜风流的净化与湿度的科学调整,最终利用下送风、顶回风等多种方式来对建筑送风。置换式送风系统设计中,应准确控制送风温度与速度。可见,新风密度越大,将会在建筑底部人员活动较频繁的区域中沉积,应科学调整室内空气质量。此外,充分吸收室内热量与污浊空气后,已上升的气流将其带至房间顶部,从排风口排到室外,最终保持室内良好的空气质量与适宜温度。此种送风模式下,仅需确保人员活动范围的环境质量,即能够减轻空调负荷,降低建筑能耗。置换式送风系统工作原理主要如图1。
图1 置换式送风系统工作原理图
3.4 地缘热泵系统的应用
地缘热泵主要是通过土壤或地下水为冷热源的空调系统,能够通过埋入地面的冷凝器与蒸发器,在较封闭环路内,最终实现与大地之间的相互热交换,最终制冷、供热或调解空气,本身有经济、实惠、可靠、稳定等多优势,无需借助其它辅助热源或冷却设备,自身的COP值即能够高达40%左右。若采用的是深井会馆风湿的水源热泵,将能让那个地下水通过换热器后更快速、更直观的灌回地下,在全封闭式运行状态下不会引起水资源的严重浪费与环境的严重污染,有较强的节能绿色环保功效。
4 现代绿色建筑暖通空调技术发展前景
在生态环境恶化的今天,对建筑物规划建设中的节能减排提出了更高要求。我国暖通空调技术逐渐向节能与多元化能源供应目标发展,节能技术设计与运用能够减少暖通空调运行能耗,确保我国节约型社会的建构与发展。此外,暖通空调还能针对电力紧张等多种问题,进一步提升太阳能光伏能源的利用率。在与建筑设计相结合的情况下,让建筑物为光伏太阳能技术提供更全面的载体,为暖通空调的使用提供能源,用以解决空调使用中的电力紧张问题。此外,风力发电与建筑暖通空调二者的有机结合,还能推动我国现代暖通空调技术的全面发展。总的来说,现代绿色建筑暖通空调技术在我国的应用前景可观,在改善人们生活质量的同时,保护生态环境,可实现生态经济的可持续发展。
总之,在现代社会经济的快速发展中,经济水平的提升让人们对居住环境、工作环境、商业环境的要求逐日升高,民用建筑、工厂等均加入了暖通空调使用队列中,暖通空调使用数量逐日增加。暖通空调设计技术作为一种新型节能技术,更满足绿色建筑要求,大力推广、科学应用该技术意义重大,更符合时代发展要求。
[1]昝拓荒,魏东杰.绿色建筑中的暖通空调技术[J].中国建设信息供热制冷,2010(1):69~71.
[2]曹磊,穆雪男.暖通空调技术在绿色建筑中的应用术[J].建筑节能,2014 (7):14~16.
TU201.5
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1673-0038(2015)37-0048-02
2015-8-28