绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计上的应用
2020-07-01李峥言赵杭明
李峥言 赵杭明
摘 要:随着城市建设进程不断加快,整体建筑数量也在不断增加,建筑规模也在不断扩大。对于建筑暖通空调设计领域,各类工程技术、产品技术也在不断更新提高。利用全新绿色设计理念与暖通空调新技术有效结合,可以更好的实现项目建设目标。对于当前阶段的暖通空调系统设计来说,融入绿色设计理念,能够有效降低系统能源消耗、减少环境污染、更好的利用可再生能源,以实现可持续发展目标。
关键词:绿色理念;建筑暖通空调;系统节能设计;应用
引言:我国现代化进程不断深入,建筑行业蓬勃发展。随着科学技术的全面提高,各类工程技术、产品技术也在不断提升。通过应用到建筑设计过程中,可为人们提供更为节约、舒适和人性化的生活体验。绿色理念在建筑中体现的主要特征为可持续发展、低能耗和低排放、资源得到高效利用等,其中建筑暖通空调系统节能技术应用是绿色建筑设计中重要的一环。
1绿色理念实施意义
建筑设计领域利用绿色理念可以完成资源能源的合理配置,对节能减排、实现可持续发展,有着良好的带动和推进作用。通过实施绿色理念可以减少非再生能源的利用,利用更多的可再生能源,完成對现有资源和自然环境的保护,有着重要意义。近年来,可再生能源如空气能、太阳能、风能、水源、土壤源等在暖通空调领域的应用,减少了燃气、煤炭等非再生能源的消耗。另外,建筑物采用绿色建筑节能技术,如自然通风、室内需求不同的采暖空调区域分区设计、热泵技术、变频技术、气候补偿器、温控装置、充分利用室外自然冷源等措施的广泛应用,有效改变了暖通空调系统的运行工况、燃料消耗和耗电功率,产生了可观的经济效益。
2暖通空调设计原则
2.1经济原则
对于暖通空调系统来说,通过运行过程中消耗能源来实现用户的舒适度需求,用户则付出相应的经济成本。绿色理念应用到实际建筑工程之后,可实现对能源的全面节约,降低运营成本。绿色理念可贯穿到建筑工程的设计、施工及维护过程中。通过能耗模拟合理配置,减小冷热源主机设备配置及初投资;同时在运行过程中采用自控节能技术,降低燃料、电力等资源消耗,有效降低经济投入和运营成本。
2.2回收原则
对暖通空调系统设备进行合理选型,采用可更新替代的标准化产品部件。在部件运行寿命到期后进行回收,减小重复生产过程中自然资源的投入,对节约资源和环境保护有着重要意义。
2.3循环原则
暖通空调废旧部件在回收和处理之后,进行再利用,形成对资源的有效节约。通过对可利用部件进行系统化循环再利用,降低资源浪费和环境污染,也是实现可持续发展的一部分。
3建筑暖通空调系统节能设计要点
3.1冷热源问题
对暖通空调设计来说,为了更好的完成对资源的有效利用,在设计阶段应选择合理的冷热源。设计人员通过充分了解各类型冷热源系统的特性、建筑物需求及周围环境,科学合理的利用能源。在具体分析冷热源设备的效率、性能系数、制冷剂种类、适宜对象等因素后,进行科学配置、合理选型。充分考虑利用可再生资源是较为合理的设计方案,对绿色理念应用有着重要意义,起到保护环境与节约资源的效果。
3.2能源问题
能源有可再生能源与非再生能源之分。非再生能源在使用过程中,对环境产生不良影响,如非再生能源消耗和产生环境污染问题。针对暖通空调设计,需要整合利用各种资源,以确保未来长期可持续发展。利用可再生能源可有效的保护环境,提升利用效率,减少投资成本与非再生能源的消耗。
4绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计上的应用
4.1合理选择冷热源
对暖通空调设计来说,为了完成对自然资源的有效保护,在冷热源选择上需要进一步的完成对传统冷热源系统的升级。在实际建筑项目中,可以更新为太阳能、空气能、热泵等冷热源设备形式,通过使用空气能、太阳能、风能、水源、土壤源等低品位能源转化为可利用能源,减少污染排放,加强环境保护。
4.2全面使用清洁能源
在绿色理念的暖通空调节能设计中,基于实际的环保原则,更好的利用清洁能源。清洁能源对自然环境友好,污染物排放少,可满足清洁、高效、系统化应用的可持续发展需求。对于保护自然环境、建设更清洁的生活环境,面对日益严峻的能源危机,有着重要的现实意义。
4.3解决能源消耗问题
暖通空调系统在使用过程中,需要消耗大量能源。对于传统冷热源形式,非再生能源的使用会造成运行成本较高和环境污染的问题出现。暖通空调设备在实际使用过程中产生不必要的消耗,技术人员需要全面考虑更新技术设备方案,在最大程度上要避免对资源的浪费。对于非再生能源,现阶段大量使用就是对能源的过度消耗。因此综合考虑能源应用,尽量利用可再生资源,能最大程度的完成对环境和资源的有效保护。
5减排设计方法
5.1空调风系统的优化设计
空调是依靠室内空气循环排除热量来降低室内温度的,末端设备在运转过程中会消耗电力等能源。为减少电力消耗,通常可采取如下节能措施:室内设计参数需求不同的场所分设空调系统、使用时间不同的空调区域分设空调系统、周边环境不同的采暖空调区设置不同的系统或环路、空调末端采用变频设备、室内采用温控设施等。根据室内场所暖通空调设计参数需求不同,细化各区域系统设计。不同场所暖通空调系统根据室内参数变化进行实时响应调节运行,降低电能消耗,有效控制对冷热源的需求和运行费用的支出,达成节能减排的目的。
5.2冷热源设备
冷热源设备是整个空调系统运行的关键设备,设计人员面对众多类型的设备,按需选择机型、品种。对项目特点、安装环境做出科学合理判断也是必不可少的,因地制宜一直都是较为合理的绿色设计理念。根据建设项目的实际需求、规模、投资预算,充分考虑建设地点的自然环境、气象条件、可利用的可再生资源等实际因素,合理的选择暖通空调冷热源设备,保证最大限度的发挥作用,减少不必要的投入,完成减排费用控制。
5.3水蓄冷系统
各地区用电政策不尽相同。按照电量的使用高峰期和低谷期政策,供电系统的电量供应特点,合理利用低谷期电力用于空调系统,降低使用成本。合理解决因高峰期峰值过高而造成的供电量不足,或者是低谷期用电量下降导致的能源浪费。为解决这一问题,通过蓄水池储水的温度来调节高峰期和低谷期用电量的释放。水蓄冷系统已得到广泛应用,大大解决了由于供电不平衡带来的过多能源消耗,完成减排资源部分的控制。
5.4变频技术应用
外界环境参数的变化会对暖通空调系统设备运行会产生相关影响。从节能减排的目标出发,应用变频技术实现暖通空调设备功率的实时调节,调整运转负荷,同时又能满足需求。如排除余热余湿场所的通风机、全空气空调机组送风机、冷热水循环泵、新风机、冷却塔风机等均可采用变频技术,通过采集环境参数变化和房间需求变化,调节设备运行工况来实现电力节约。
6总结:
综上所述,合理使用可再生能源、暖通空调节能新技术等绿色理念已成为发展趋势。在暖通空调设计领域,在各个实施阶段有效融合绿色理念,可节省投资、降低运行费用、节约能源、保护环境,契合国家关于实现可持续发展的目标,有着较显著的社会效益。
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(浙江省省直建筑设计院,浙江 杭州 310000)