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摘要:随着世界经济、科技的飞速发展,地球上各种资源、能源在得到充分利用的同时数量也在不断减少,气候也在不断变暖,因此,环境和能源等生态方面的问题也日趋得到重视。暖通空调工程作为建筑设计的重要部分,与节能环保息息相关,因此在新时代的要求下,涌现出大量的暖通空调设计方案。本文就将对绿色节能建筑暖通空调设计以及应用措施进行分析探讨。
关键词:暖通空调;绿色;设计;措施
中图分类号:S611文献标识码: A
1、概述
暖通空调最初出现在十五世纪的西方国家,第一台通风机是由达芬奇制造的,这是暖通空调技术发展的源头,也是人们开展环境控制的源头。中国解放以前,暖通空调非常少见,价格昂贵,只有大型建筑物才能配备暖通空调系统,最先使用集中空调系统的是我国上海的大光明影院。20世纪中叶,由于苏联的技术援助,其开始出现在人们的生活中,我国也建立了通风、采暖设备制造厂。20世纪50年代末,我国有八所院校开设了“暖气与通风”专业。其发展较为迅猛的时期为20世纪80年代到90年代,这一时期暖通空调逐渐普及,商场、饭店中已经非常常见。但是时至今日,暖通空调的能耗问题仍然非常突出,而世界也面临着能源危机的重要问题。我国针对环境的严峻现状,提出可持续发展战略。提高建筑环境控制水平,改善暖通空调技术是关键因素之一。
2、绿色建筑暖通空调设计分析
2.1、设计要点分析
首先,要求设计人员对设计的内容要非常的熟悉,在设计空调系统时是按照绿色的标准来进行设计的;对于暖通空调适用的地方也要进行考虑,人多范围大的地方,要设计选择通风性较好的空调系统。在具体的暖通空调安装过程中要特别的注意:如果安装时十层以上或是1万平方左右的范围就要分层安装,这样不但便于控制和调节还能节约很大一部分能源。在比较高大的民用建筑中也是可以采用分层空调安装的形式。在设置风机盘管或是空调风口时要注意安装位置应该按照就近原则来进行。在处理通风和采暖的问题要考虑与空调的整体协调性,在选择使用空调系统时也要考虑到建筑物周围的环境。
2.2、建筑保温的改造设计
首先,根据体形来看,在较大型的建筑中,由于面积比较大,对暖通空调的需求也就比较大,就要求暖通空调传递更多的热能,这时空调的冷负荷就会增加。减少空调负荷有效的办法就是加大其热阻值,最大限度减少体形系数。然后,在进行設计时要了解当地所处的具体位置,根据太阳的高度角来调整建筑的布局和朝向。再次,墙体和窗户面积比例一定要合理。窗户接收太阳辐射和传热量在总热量中比重是相当大的。因此,在设计外窗面积是要做尽量减少外窗面积,通常设置外墙的系数是南窗35%,北窗25%,西窗30%,并且做好外窗的遮阳处理。在设计外窗材质时也要注意,最好是选择气密性较好的尺度。最后,在选择外墙体的材料方面应该选择传热较低的,以此在一定程度上加大室内外的温差,满足人们的实际生活需求。
2.3、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,同时在其它季节还可以利用太阳能集热设备提供大量热水,既保护了环境,又大大地方便了人们生活。
2.4、防排烟技术
在暖通空调设计中还有一个功能便是排烟系统,在空调系统中引入了最新的防排烟技术。一般来说,空调系统并不具备有消防安全中的排烟系统,但是在现代绿色建筑中,排烟系统是非常重要的,在暖通空调兼用排烟系统时,设置可靠的安全电动密闭门或者自动切换阀门。空调系统中融入排烟系统有严格的设计要求,这样的设计不仅仅是为了绿色建筑的环境着想,也更加为住户们的健康和安全着想。
2.5、地源热泵技术在建筑暖通空调系统中的应用
地源热泵技术在解决供热、制冷方面具有较高的经济和节能优势,地源热泵系统只影响土壤温度,并不会造成地面下沉和地下水位下降,是目前较为成熟的、对环境影响较小的取热、散热方式。在寒冷地区为建筑暖通空调系统增设1个辅助设备用以提供热量,取之不尽的太阳能是首选,可以通用串联或并联的方式联合运行地源热泵和太阳能,向系统提供更多的热量,进而满足建筑物内人们的采暖需求。在南方等温度较高区域可以利用冷却塔供冷,通过和地源热泵的串联运行分担部分负荷,在夜间将土壤中积蓄的热量带走,实现降温的效果,保证热泵性能处于较高的运行和利用状态。
3、绿色建筑暖通空调设计的应用措施
3.1、空调新风
空调新风设计应满足三个条件:保证人群对空气品质的要求;保证室内适当正压;新风量占送风量比例不可少于10%。大多情况下室内新风量根据二氧化碳的浓度来确定,较高的新风量对室内空气品质更加有利,但会增加能量消耗,因此就需要在满足空气品质的前提下,尽可能减少设计新风量。
3.2、空调系统热回收
大量余热的浪费是空调节能的重要突破点。大多数回风冷却到送风状态,这部分的回风处理过程,需要消耗大量的能量,而其余的回风则排出室外,携带的冷(热)量白白浪费,若能有效进行热能回收,就能有效利用能源。在空调系统中安装能量回收装置,充分利用排气余热处理新鲜空气,且使排出气体状态接近室外状态,减少处理新风所需要的能量并减少对室外环境的影响。
3.3、再生能源的利用
太阳能、地热能、原子能的应用,建筑自然风能等新能源的应用,减少对环境污染,降低能耗,是暖通空调系统的发展主要方向,也是解决能源危机的关键。对可再生能源的应用应该注意因地制宜地利用可再生能源,努力发展暖通空调的新技术。在实际的工作中,要注意做到:其一,完善可再生能源暖通空调技术和设备本身,可再生能源虽在节能环保方面有着很大的优势,但在应用时仍需要注意一些问题,如:地源热泵技术回灌地下水耗功大;其二,对于太阳能,自然风能间断不稳定性,能量密度较低的特点,在研究和实际使用过程中对很多不利因素的客服,可有效地促进绿色建筑中新能源的应用;其三,降低成本,目前,对可再生能源在暖通空调中投资比较高,怎样降低成本减少运行费用,真正实现可再生能源制冷技术的广泛应用也成为未来发展的关注点,所以在实际的工作中要着重的注意。
3.4、暖通空调系统全寿命周期成本
全寿命周期成本主要针对设计阶段成本影响因素的研究,从可持续发展角度,考虑暖通空调应用的经济性与可持续性,周期成本应对空调系统从设计到长期运行的社会成本、能耗成本、环境成本等进行综合评估。包括系统投资设计、安装等前期成本、环境成本、社会成本。
随着国家经济快速发展和人口数量的逐渐增长,资源问题已经是影响国家发展的重要因素。为了尽可能满足人们对资源的需求,所以我们在暖通设计中也应尽可能的将绿色节能的理念在整个工程建设中体现出来。要注意对于建筑暖通空调的设计应以人为本,将满足人的舒适性要求放在首位,其对于室内热湿环境、噪声控制、空气质量等方面要有更高的要求。只有与其他各专业相互配合,才能使建筑暖通空调设计达到较好的应用效果。
参考文献
[1]李安民.实现暖通空调节能与节支优化策略[J].科技资讯,2014,17:48+50.
[2]牛唐力.暖通空调设计方案的问题分析[J].建筑设计管理,2014,06:75-78.
[3]何璇.浅析暖通空调节能[J].科技致富向导,2014,14:179.
[4]赖齐好. 浅谈绿色建筑与暖通空调设计[J]. 科技创新与应用,2014,16:222.
[5]郭成斌. 探析暖通空调的节能设计[J]. 科技创业家,2014,06:148.
关键词:暖通空调;绿色;设计;措施
中图分类号:S611文献标识码: A
1、概述
暖通空调最初出现在十五世纪的西方国家,第一台通风机是由达芬奇制造的,这是暖通空调技术发展的源头,也是人们开展环境控制的源头。中国解放以前,暖通空调非常少见,价格昂贵,只有大型建筑物才能配备暖通空调系统,最先使用集中空调系统的是我国上海的大光明影院。20世纪中叶,由于苏联的技术援助,其开始出现在人们的生活中,我国也建立了通风、采暖设备制造厂。20世纪50年代末,我国有八所院校开设了“暖气与通风”专业。其发展较为迅猛的时期为20世纪80年代到90年代,这一时期暖通空调逐渐普及,商场、饭店中已经非常常见。但是时至今日,暖通空调的能耗问题仍然非常突出,而世界也面临着能源危机的重要问题。我国针对环境的严峻现状,提出可持续发展战略。提高建筑环境控制水平,改善暖通空调技术是关键因素之一。
2、绿色建筑暖通空调设计分析
2.1、设计要点分析
首先,要求设计人员对设计的内容要非常的熟悉,在设计空调系统时是按照绿色的标准来进行设计的;对于暖通空调适用的地方也要进行考虑,人多范围大的地方,要设计选择通风性较好的空调系统。在具体的暖通空调安装过程中要特别的注意:如果安装时十层以上或是1万平方左右的范围就要分层安装,这样不但便于控制和调节还能节约很大一部分能源。在比较高大的民用建筑中也是可以采用分层空调安装的形式。在设置风机盘管或是空调风口时要注意安装位置应该按照就近原则来进行。在处理通风和采暖的问题要考虑与空调的整体协调性,在选择使用空调系统时也要考虑到建筑物周围的环境。
2.2、建筑保温的改造设计
首先,根据体形来看,在较大型的建筑中,由于面积比较大,对暖通空调的需求也就比较大,就要求暖通空调传递更多的热能,这时空调的冷负荷就会增加。减少空调负荷有效的办法就是加大其热阻值,最大限度减少体形系数。然后,在进行設计时要了解当地所处的具体位置,根据太阳的高度角来调整建筑的布局和朝向。再次,墙体和窗户面积比例一定要合理。窗户接收太阳辐射和传热量在总热量中比重是相当大的。因此,在设计外窗面积是要做尽量减少外窗面积,通常设置外墙的系数是南窗35%,北窗25%,西窗30%,并且做好外窗的遮阳处理。在设计外窗材质时也要注意,最好是选择气密性较好的尺度。最后,在选择外墙体的材料方面应该选择传热较低的,以此在一定程度上加大室内外的温差,满足人们的实际生活需求。
2.3、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,同时在其它季节还可以利用太阳能集热设备提供大量热水,既保护了环境,又大大地方便了人们生活。
2.4、防排烟技术
在暖通空调设计中还有一个功能便是排烟系统,在空调系统中引入了最新的防排烟技术。一般来说,空调系统并不具备有消防安全中的排烟系统,但是在现代绿色建筑中,排烟系统是非常重要的,在暖通空调兼用排烟系统时,设置可靠的安全电动密闭门或者自动切换阀门。空调系统中融入排烟系统有严格的设计要求,这样的设计不仅仅是为了绿色建筑的环境着想,也更加为住户们的健康和安全着想。
2.5、地源热泵技术在建筑暖通空调系统中的应用
地源热泵技术在解决供热、制冷方面具有较高的经济和节能优势,地源热泵系统只影响土壤温度,并不会造成地面下沉和地下水位下降,是目前较为成熟的、对环境影响较小的取热、散热方式。在寒冷地区为建筑暖通空调系统增设1个辅助设备用以提供热量,取之不尽的太阳能是首选,可以通用串联或并联的方式联合运行地源热泵和太阳能,向系统提供更多的热量,进而满足建筑物内人们的采暖需求。在南方等温度较高区域可以利用冷却塔供冷,通过和地源热泵的串联运行分担部分负荷,在夜间将土壤中积蓄的热量带走,实现降温的效果,保证热泵性能处于较高的运行和利用状态。
3、绿色建筑暖通空调设计的应用措施
3.1、空调新风
空调新风设计应满足三个条件:保证人群对空气品质的要求;保证室内适当正压;新风量占送风量比例不可少于10%。大多情况下室内新风量根据二氧化碳的浓度来确定,较高的新风量对室内空气品质更加有利,但会增加能量消耗,因此就需要在满足空气品质的前提下,尽可能减少设计新风量。
3.2、空调系统热回收
大量余热的浪费是空调节能的重要突破点。大多数回风冷却到送风状态,这部分的回风处理过程,需要消耗大量的能量,而其余的回风则排出室外,携带的冷(热)量白白浪费,若能有效进行热能回收,就能有效利用能源。在空调系统中安装能量回收装置,充分利用排气余热处理新鲜空气,且使排出气体状态接近室外状态,减少处理新风所需要的能量并减少对室外环境的影响。
3.3、再生能源的利用
太阳能、地热能、原子能的应用,建筑自然风能等新能源的应用,减少对环境污染,降低能耗,是暖通空调系统的发展主要方向,也是解决能源危机的关键。对可再生能源的应用应该注意因地制宜地利用可再生能源,努力发展暖通空调的新技术。在实际的工作中,要注意做到:其一,完善可再生能源暖通空调技术和设备本身,可再生能源虽在节能环保方面有着很大的优势,但在应用时仍需要注意一些问题,如:地源热泵技术回灌地下水耗功大;其二,对于太阳能,自然风能间断不稳定性,能量密度较低的特点,在研究和实际使用过程中对很多不利因素的客服,可有效地促进绿色建筑中新能源的应用;其三,降低成本,目前,对可再生能源在暖通空调中投资比较高,怎样降低成本减少运行费用,真正实现可再生能源制冷技术的广泛应用也成为未来发展的关注点,所以在实际的工作中要着重的注意。
3.4、暖通空调系统全寿命周期成本
全寿命周期成本主要针对设计阶段成本影响因素的研究,从可持续发展角度,考虑暖通空调应用的经济性与可持续性,周期成本应对空调系统从设计到长期运行的社会成本、能耗成本、环境成本等进行综合评估。包括系统投资设计、安装等前期成本、环境成本、社会成本。
随着国家经济快速发展和人口数量的逐渐增长,资源问题已经是影响国家发展的重要因素。为了尽可能满足人们对资源的需求,所以我们在暖通设计中也应尽可能的将绿色节能的理念在整个工程建设中体现出来。要注意对于建筑暖通空调的设计应以人为本,将满足人的舒适性要求放在首位,其对于室内热湿环境、噪声控制、空气质量等方面要有更高的要求。只有与其他各专业相互配合,才能使建筑暖通空调设计达到较好的应用效果。
参考文献
[1]李安民.实现暖通空调节能与节支优化策略[J].科技资讯,2014,17:48+50.
[2]牛唐力.暖通空调设计方案的问题分析[J].建筑设计管理,2014,06:75-78.
[3]何璇.浅析暖通空调节能[J].科技致富向导,2014,14:179.
[4]赖齐好. 浅谈绿色建筑与暖通空调设计[J]. 科技创新与应用,2014,16:222.
[5]郭成斌. 探析暖通空调的节能设计[J]. 科技创业家,2014,06:148.