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摘要:随着近年来对节能环保的要求不断提高,如何在建筑的节能环保中设计暖通空调系统是一个重要议题。根据其实际情况规划暖通空调系统的设备选用与各参数的设计,合理的排除能量与循环使用能量。进一步的分析技术的改进与更新,并依照实地的工作情况指出应该注意的问题和需要改进与完善的不足。对设计高层建筑暖通空调系统作出粗浅的分析和议论。
关键词:高层建筑;暖通空调;设计
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
我国能源短缺,经济快速发展,对资源的需求愈来愈大,能源的宝贵也人人皆知。在我国大力发展节约型社会,促进低碳生活与生产的大背景下,在全球都进行着资源战,全球资源紧缺,节能意识越来越强的大环境下,高层建筑的节能是建筑节能中的重点与关键,也是建筑节能议题中的一个难点和大有潜力的一个发展方向,而暖通空调系统的运用可以大大降低建筑对能源的消耗与浪费,充分的高效的将能源使用率最大化,大力缓解对能源的供求。如何在高层建筑中设计暖通空调系统便成为建筑节能议题中一个重要且关键的一章。
1 不同种类的暖通空调系统
根据不同的需求和环境,暖通空调系统按照相通的基本原理有着不同的种类。依照水系与空气系分为全空气系统,这一类型的系统靠送风来满足像加热加湿,或者冷却除湿等空调空间的要求。还有那些具有风机一盘管的,或者具有重力循环式室内末端的和组合通风装置系统的全水系统,这一类型的系统拥有能够适应大部分建筑物空气调节需求与要求的优点,并能在空调系统的改造中灵活的运用。其主要的运作方式是通过调节末端的流通空气,从墙上的通风口送入或渗入。还有空气与水相结合的空气一水系统,这一类型的系统用空气提供通风,并保证其质量,在带走空间的潜热负荷的同时带走产生的湿气。还具有提供额外显热冷却和用冷水带走空间额外热量的功能。此外,还有依照热系原理的分为热泵系统和分散式供热或供冷系统与热回收系统和蓄冷系統。
2 在设计中选取合理的参数
根据不同的季节和气候,在设计时选取不同的设计参数,合理的确定空调室内的温度与湿度。其中,温度与湿度是关乎能耗大小的重要因素,是除了空调室外气象参数和建筑的外围结构外的一个考量是否节能的重要参数。它还影响着负荷的大小建筑整体的能耗要求。除了温度与湿度这类参数外,新风量新风负荷也是一大关键性参数。它是占空调总负荷的百分之二十到百分之四十。它的选取直接影响了空调系统的负载与各工作环节的耗电量。所以要保证其准确的选取标准值。这是为了满足建筑内部人员的卫生需求和一部分空调的工作环境要求,更是为了更好的节约能源,降低消耗,保证其工作效率与节能要求。
3 需要解决的设计中的问题
3.1 关于经济性的问题
在满足其高层建筑功能需求和工作效率,与建筑中节能要求的同时,考虑其高层建筑暖通空调系统的设计的经济性问题,是一个关乎整个工程与设计的问题,也是一个目前难以解决的技术性难题。但是这样合理的科学的设计才能更加确保设计方案的可行性与节约性。各设备与装置的选取与如何规划与安装,还有各能源的调配与处理,都是应该在设计中计算的和比较的参数与因素。特别针对于设备在运行中的能耗与运行中产生的费用,设计中必须考虑全年季节的变化和各不同区间对工作的需求的负荷变化,还有不同时期、不同地区、不同时段的各种能源的使用费用的不同。而如何能准确的,全面的计算出各设备的实际耗能与产生的资金消耗,都是一个难以完全解决的而又不得不解决的问题。
3.2 关于调节性与操作性的问题
高层建筑暖通空调系统需要有很好的调节性能来应对全年的负荷的变化,因为其一般都是依据近年来一整年的最不利的气象资料与条件,来确定高层建筑暖通空调系统的容量。这将大大降低能耗,且一次投资,终身受益,更加经济,更加效率的衡量其价值。另一点,高层建筑暖通空调系统的可操作性也是一个重点。根据不同的使用环境与要求,设计即经济又高效的管理操作方式,或说是设计是否采用自动控制开关。遵循着大型空调系统和控制频率高的空调系统或设备多且复杂难管理与操作的空调系统采用自动控制的原则,本着提高其空调系统可靠性的精神,降低投入成本,减少不必要的人力物力,简化其空调系统,提高其工作效率与降低其消耗和资金。
3.3 关于可靠性与可行性的问题
在关乎高层建筑暖通空调系统的设计的可行性中,系统是否能够满足高层建筑的通风采暖要求是首要的考虑问题。其中不仅得考虑到建筑本身的工作需求与工作效率,还得满足各方面对供水供电,对供气供暖等的要求。更加要注意的是,方案设计必须考虑到的是国家和当地政府对环境保护和能源消耗做出的各类规范和各种保护或要求。另外,为了保证其空调系统能全天候的,全时间段的工作和适应性能,还应对方案设计进行全面的对全年的工况分析。并且合理可行的提出各类参数,确保个别无法按照正常标准配置设备的区间正常的使用和运行空调系统,以完善整个高层建筑暖通空调系统的设计,并保证其可靠性和可行性。
3.4 关于安全性的问题
在所有设计与方案中,安全因素总是排在首要位置的,所以在高层建筑暖通空调的设计中也是这样。其中,通过对工程方案的设计和对系统设备的研制与更新,对系统在运行中的操作与管理,对规范系统的技术措施等方面来保证人员环境的安全和各设备与物品环境的安全,还有集中燃油燃气等环境下易燃易爆环境的安全和防火安全、各类系统设备正常运行的安全等几个不同环境与方面的安全问题。总的来说,按照防火设计规范来防火,保证制冷系统的安全来确保设备的安全运行,全面的考虑,针对与各种情况设计不同的解决方案和措施。
3.5 解决问题的重要性
在高层建筑暖通空调的设计中会遇到不同的方向性的、全局性的困难与问题,这是不可避免与不可逃避的,这直接关系着建筑的建设资金问题与维护资金问题,并更重要的是其关乎着高层建筑中的室内环境是否满足用户对建筑的使用要求与系统的可靠性和安全性。并且这些问题可能造成更大的损失与浪费,带来短期不可修改,影响时间较长的问题,对建筑周围环境与建筑结构本身带来负面影响和不良的、不确定的因素。
4 在设计中常有的技术与设计
4.1有效的能量循环
为了有效的节能与降低消耗,在高层建筑暖通空调系统的设计中,可以开展冷热回收循环利用的工作,实现能源的最大程度的利用。其中,利用高层建筑中总的排风量大,后续侵入的风量也很大的特点,针对排风所带来的能量进行回收循环利用的办法。还有回收利用冷凝热的办法,将冷凝热运用到供给热水上面。相反的,利用空调的冷凝水补充冷却塔的蒸发所损失的水量,这也将大大降低能耗和达到节约水电的效果。
4.2合理的围护结构与照明
采用节能灯和灯控系统等节能建筑材料设备达到预期的节能效果。通过采用灯光照明和空调系统的组合,降低空调面积大和灯光照明强的地方的能耗。通过良好的节能建筑材料,采取利用围护结构,控制其穿墙面积,降低空调的负荷。以达到节能降耗的目标。
4.3蓄冷技术
采取设蓄冷水池或冰蓄冷等蓄冷方式,以缓解在用电高峰期时的用电紧张和对电力的过度消耗,达到避免电力不足和能耗过大的目的。
4.4利用自然冷源
通过加强空调系统的风道,利用室外的低温空气对室内进行供冷,降低空调系统对室内供冷所消耗的电力。还有采取蒸发式冷气机的技术,对室内进行吸收热气释放冷气,以达到节能与降低费用的目的。
总之,在我国对能源需求不断加大,而且推行节约型低碳型社会的背景下,高层建筑暖通空调的设计愈来愈受到人们的关注与重视。而如何既能达到工作与生产的需要和要求,又能达到经济且环保的目的,是高层建筑暖通空调设计的一个重要关键性问题。在此刻分析与讨论此问题,在我国的建筑节能议题中具有重要的意义。
参考文献
[1]高磊.《高层建筑暖通设计中存在的问题分析》[j].科协论坛,2009.
[2]邓统银.《如何预防暖通设计中出现的问题》[j].建材与装饰,2008
[3]冯春红.《暖通空调设计方案的分析》[J].科技信息,2011.
[4]仇赤坤.《浅谈暖通空调控制系统设计》[J].中国新技术新产品,2011.
关键词:高层建筑;暖通空调;设计
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
我国能源短缺,经济快速发展,对资源的需求愈来愈大,能源的宝贵也人人皆知。在我国大力发展节约型社会,促进低碳生活与生产的大背景下,在全球都进行着资源战,全球资源紧缺,节能意识越来越强的大环境下,高层建筑的节能是建筑节能中的重点与关键,也是建筑节能议题中的一个难点和大有潜力的一个发展方向,而暖通空调系统的运用可以大大降低建筑对能源的消耗与浪费,充分的高效的将能源使用率最大化,大力缓解对能源的供求。如何在高层建筑中设计暖通空调系统便成为建筑节能议题中一个重要且关键的一章。
1 不同种类的暖通空调系统
根据不同的需求和环境,暖通空调系统按照相通的基本原理有着不同的种类。依照水系与空气系分为全空气系统,这一类型的系统靠送风来满足像加热加湿,或者冷却除湿等空调空间的要求。还有那些具有风机一盘管的,或者具有重力循环式室内末端的和组合通风装置系统的全水系统,这一类型的系统拥有能够适应大部分建筑物空气调节需求与要求的优点,并能在空调系统的改造中灵活的运用。其主要的运作方式是通过调节末端的流通空气,从墙上的通风口送入或渗入。还有空气与水相结合的空气一水系统,这一类型的系统用空气提供通风,并保证其质量,在带走空间的潜热负荷的同时带走产生的湿气。还具有提供额外显热冷却和用冷水带走空间额外热量的功能。此外,还有依照热系原理的分为热泵系统和分散式供热或供冷系统与热回收系统和蓄冷系統。
2 在设计中选取合理的参数
根据不同的季节和气候,在设计时选取不同的设计参数,合理的确定空调室内的温度与湿度。其中,温度与湿度是关乎能耗大小的重要因素,是除了空调室外气象参数和建筑的外围结构外的一个考量是否节能的重要参数。它还影响着负荷的大小建筑整体的能耗要求。除了温度与湿度这类参数外,新风量新风负荷也是一大关键性参数。它是占空调总负荷的百分之二十到百分之四十。它的选取直接影响了空调系统的负载与各工作环节的耗电量。所以要保证其准确的选取标准值。这是为了满足建筑内部人员的卫生需求和一部分空调的工作环境要求,更是为了更好的节约能源,降低消耗,保证其工作效率与节能要求。
3 需要解决的设计中的问题
3.1 关于经济性的问题
在满足其高层建筑功能需求和工作效率,与建筑中节能要求的同时,考虑其高层建筑暖通空调系统的设计的经济性问题,是一个关乎整个工程与设计的问题,也是一个目前难以解决的技术性难题。但是这样合理的科学的设计才能更加确保设计方案的可行性与节约性。各设备与装置的选取与如何规划与安装,还有各能源的调配与处理,都是应该在设计中计算的和比较的参数与因素。特别针对于设备在运行中的能耗与运行中产生的费用,设计中必须考虑全年季节的变化和各不同区间对工作的需求的负荷变化,还有不同时期、不同地区、不同时段的各种能源的使用费用的不同。而如何能准确的,全面的计算出各设备的实际耗能与产生的资金消耗,都是一个难以完全解决的而又不得不解决的问题。
3.2 关于调节性与操作性的问题
高层建筑暖通空调系统需要有很好的调节性能来应对全年的负荷的变化,因为其一般都是依据近年来一整年的最不利的气象资料与条件,来确定高层建筑暖通空调系统的容量。这将大大降低能耗,且一次投资,终身受益,更加经济,更加效率的衡量其价值。另一点,高层建筑暖通空调系统的可操作性也是一个重点。根据不同的使用环境与要求,设计即经济又高效的管理操作方式,或说是设计是否采用自动控制开关。遵循着大型空调系统和控制频率高的空调系统或设备多且复杂难管理与操作的空调系统采用自动控制的原则,本着提高其空调系统可靠性的精神,降低投入成本,减少不必要的人力物力,简化其空调系统,提高其工作效率与降低其消耗和资金。
3.3 关于可靠性与可行性的问题
在关乎高层建筑暖通空调系统的设计的可行性中,系统是否能够满足高层建筑的通风采暖要求是首要的考虑问题。其中不仅得考虑到建筑本身的工作需求与工作效率,还得满足各方面对供水供电,对供气供暖等的要求。更加要注意的是,方案设计必须考虑到的是国家和当地政府对环境保护和能源消耗做出的各类规范和各种保护或要求。另外,为了保证其空调系统能全天候的,全时间段的工作和适应性能,还应对方案设计进行全面的对全年的工况分析。并且合理可行的提出各类参数,确保个别无法按照正常标准配置设备的区间正常的使用和运行空调系统,以完善整个高层建筑暖通空调系统的设计,并保证其可靠性和可行性。
3.4 关于安全性的问题
在所有设计与方案中,安全因素总是排在首要位置的,所以在高层建筑暖通空调的设计中也是这样。其中,通过对工程方案的设计和对系统设备的研制与更新,对系统在运行中的操作与管理,对规范系统的技术措施等方面来保证人员环境的安全和各设备与物品环境的安全,还有集中燃油燃气等环境下易燃易爆环境的安全和防火安全、各类系统设备正常运行的安全等几个不同环境与方面的安全问题。总的来说,按照防火设计规范来防火,保证制冷系统的安全来确保设备的安全运行,全面的考虑,针对与各种情况设计不同的解决方案和措施。
3.5 解决问题的重要性
在高层建筑暖通空调的设计中会遇到不同的方向性的、全局性的困难与问题,这是不可避免与不可逃避的,这直接关系着建筑的建设资金问题与维护资金问题,并更重要的是其关乎着高层建筑中的室内环境是否满足用户对建筑的使用要求与系统的可靠性和安全性。并且这些问题可能造成更大的损失与浪费,带来短期不可修改,影响时间较长的问题,对建筑周围环境与建筑结构本身带来负面影响和不良的、不确定的因素。
4 在设计中常有的技术与设计
4.1有效的能量循环
为了有效的节能与降低消耗,在高层建筑暖通空调系统的设计中,可以开展冷热回收循环利用的工作,实现能源的最大程度的利用。其中,利用高层建筑中总的排风量大,后续侵入的风量也很大的特点,针对排风所带来的能量进行回收循环利用的办法。还有回收利用冷凝热的办法,将冷凝热运用到供给热水上面。相反的,利用空调的冷凝水补充冷却塔的蒸发所损失的水量,这也将大大降低能耗和达到节约水电的效果。
4.2合理的围护结构与照明
采用节能灯和灯控系统等节能建筑材料设备达到预期的节能效果。通过采用灯光照明和空调系统的组合,降低空调面积大和灯光照明强的地方的能耗。通过良好的节能建筑材料,采取利用围护结构,控制其穿墙面积,降低空调的负荷。以达到节能降耗的目标。
4.3蓄冷技术
采取设蓄冷水池或冰蓄冷等蓄冷方式,以缓解在用电高峰期时的用电紧张和对电力的过度消耗,达到避免电力不足和能耗过大的目的。
4.4利用自然冷源
通过加强空调系统的风道,利用室外的低温空气对室内进行供冷,降低空调系统对室内供冷所消耗的电力。还有采取蒸发式冷气机的技术,对室内进行吸收热气释放冷气,以达到节能与降低费用的目的。
总之,在我国对能源需求不断加大,而且推行节约型低碳型社会的背景下,高层建筑暖通空调的设计愈来愈受到人们的关注与重视。而如何既能达到工作与生产的需要和要求,又能达到经济且环保的目的,是高层建筑暖通空调设计的一个重要关键性问题。在此刻分析与讨论此问题,在我国的建筑节能议题中具有重要的意义。
参考文献
[1]高磊.《高层建筑暖通设计中存在的问题分析》[j].科协论坛,2009.
[2]邓统银.《如何预防暖通设计中出现的问题》[j].建材与装饰,2008
[3]冯春红.《暖通空调设计方案的分析》[J].科技信息,2011.
[4]仇赤坤.《浅谈暖通空调控制系统设计》[J].中国新技术新产品,2011.