建筑暖通设计中新型节能设计理念的应用与体现
2018-03-22高志强
高 志 强
(山西省建筑设计研究院,山西 太原 030013)
随着社会经济的不断发展,人们的物质生活水平和环保意识也在随之提升,在建筑暖用设计工作中应用节能环保技术至关重要,其符合国家大力倡导的可持续发展原则,同时也更加有助于保护环境,提升设计工作质量和效率,从而最大限度的凸显暖通系统的重要作用和价值[1]。
1 节能环保理念下的建筑暖通设计基本原则
1.1 节约原则
随着国民经济的不断增长,我国环境污染和能源紧缺问题十分严重,现阶段,节约能源已逐渐成为国家乃至全世界重点关注的问题,鉴于此,在建筑暖通设计工作中,需严格遵循节约原则,实践过程中,一般体现在能源节约和材料节约方面。
1.2 回收利用原则
回收利用属于一种现代化节能环保手段,在建筑暖通设计中也要坚持回收利用的基本原则,具体内容包括整体回收和部分回收,在绿色环保理念之下,应确保暖通系统设备、部件和管道在经过检测、维修或保养之后依然能够正常的运转,且这些部件在经过回收之后,要能够进行专业化的再生,实现产品的良性循环利用[2]。
1.3 环保原则
随着社会的不断发展和进步,节能环保是城市建设中的关键性内容,因此,在对建筑暖通系统进行设计的过程中,也要积极坚持环保原则,对资源浪费、碳排放、污染排放、能源损耗等问题进行重点考虑,确保设计方案的科学性与合理性。
2 建筑暖通节能设计现状分析
1)现阶段,很多人们对于绿色节能的认识还存在片面性,在选择暖通系统的过程中,常将舒适度作为首要标准,如此十分不利于节约资源和保护环境,同时也有违绿色环保理念,从长远角度来看,也违背了可持续发展原则,人们长时间生存在过冷或过热的环境下,很容易降低其环境耐受力,对身体健康尤为不利[3]。
2)在建筑暖通的施工与设计工作十分重要,但系统日常维护与管理也同样重要,要求管理人员和操作人员具备较高的专业水准和丰富的实践经验。但从当前实际发展现状来看,发现人员综合素质低下的问题十分常见,缺乏暖通空调维护的常识,因此也对暖通保养工作质量造成直接影响,未能达到保护环境、节约能源的目的。
3)在建筑暖通系统设计工作中应用各种新工艺和新技术,势必会增加很多成本,具体如地源热泵系统、太阳能系统等等,这些新型技术都能够实现对能源的高效利用,为经济效益和环境效益的提升提供双重保障。但受到经济条件的限制和影响,加之新技术的适用性较弱,因此,新技术在暖通设计领域中的推广和普及任重而道远[4]。
3 建筑暖通设计中新型节能设计理念的应用与体现
3.1 变频节能技术
变频节能技术,主要就是暖通空调负荷产生变化时,如太阳辐射、建筑室内操作人员以及室外温度的变化等,借助水泵、风机和变频调节冷水机组等设备,结合荷载需求适当减少能量输出,实现对能源的有效节约。从目前的应用状况上来看,变频节能技术的节能效果十分显著,可节约能源约40%左右,很多工程在建设的过程中,经过一系列节能改造,可大幅度提升节能效益和经济效益,节约很多不必要的成本。以冷冻水泵为例,正常情况下,水泵的容量可将最高温度作为参考,余量设计标准可保持在10%左右,该系统在长时间运行的过程中,一直处于最大水流量的状态,随着住房率以及季节的变化,在大多数情况下,负载都低于设计负载。在对冷冻水温度进行设计的过程中,一般要将其控制在6 ℃左右,水泵在全功率运行的状态下,会加快能量损耗,产生能量浪费的问题。而通过变频节能技术的实践应用,则可有效解决上述问题,实现对流量的自动化控制和调节,具有十分显著的节能效果。
3.2 地源热泵技术
地源热泵系统能够为建筑暖通提供相应的热、冷源系统,同时还能满足人们对于生活热水的需求。地源热泵系统主要是对岩石、地下室温度和土壤等资源进行了充分利用,这些资源的稳定性较高,实践过程中,只需在地下水和地下管路系统中埋藏或输入高品质能源,便可实现冷热交换。地源热泵系统在应用的过程中,耗能量较低,相比于常规的系统,可节约能源30%左右[5]。
3.3 能量回收和再应用技术
在对建筑暖通系统进行设计的过程中,能量回收和再应用技术的应用十分关键,具体如换热器设备、回收器设备等等,都能够对系统输出的热能进行回收再利用。例如,将热回收装置设置在建筑物的最顶层,能够在寒冷的冬季将空气加热之后输送到建筑的各个房间,在经过换热之后,可顺利的将空气排出室外。此外,还可借助热泵将余热、太阳热以及空气中的热等进行回收,在经过一系列处理之后进行再次应用,实现了能源的充分有效利用,通过热泵和热回收装置的结合,能够大幅度提升热量回收效率。
3.4 水力平衡装置的设置
为提升居住环境的舒适度,减少能源消耗,对水力平衡装置进行设置是一个很重要的措施。首先,设计人员可结合系统的实际情况确保环路水力平衡,也就是常说的设计平衡,若无法实现上述目标,一般可通过静态水力平衡阀进行调整。在建筑内部,如果暖通系统的水量波动明显,通常可使用动态水力平衡阀,但应注意的问题是,需确保平衡阀的高阀权度和高阻力。在建筑的热力入口位置,通常都会设置一个静态水力平衡阀,以确保水力平衡。此外,还可对电动动态平衡阀进行设定,该类设备不仅操作简单,且灵活性强,能够适应多种情况,实践效果显著[6]。
3.5 热工性能优化技术
建筑物的热功能经常会受到形体系数、保温性能和遮阳的影响,据相关调查数据显示,在建筑暖通系统中,建筑室外的有效散热面积参数和热量的传递速度在很大程度上呈正比关系。因此,在对建筑暖通系统进行设计的过程中,在热工性能优化环节,一定要科学合理的选择设计方式和材料,与此同时,对于所选用建筑门窗,也要求其具备较高加工精度,整个安装过程要科学合理,顺序正确,强化门窗的密封性检查,从根本上杜绝空气渗漏的问题。
4 结语
在对建筑暖通系统进行设计的过程中,要重点关注变频技术、平衡装置和节能方案的制定等环节,在节能技术和绿色环保理念的引领之下,能够最大限度的降低能源消耗,充分发挥出绿色节能技术的优势和作用,树立全新的设计理念,唯有如此,才能提升设计工作质量。本文主要对节能环保理念下的建筑暖通设计基本原则和现状进行了分析,并对建筑暖通设计中新型节能设计理念的应用与体现进行了研究,目的在于促进绿色节能技术的快速发展和普及,为节能建设事业贡献力量。