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【摘 要】 随着人们对环境污染的关注,低碳概念越来越受到人们的重视,建设节约型社会口号的提出,体现了我国对环境污染的重视。因此,对于暖通空调的设计人员对空调系统的节能设计也越来越重视,并且在设计过程中,采取了一系列措施和技术。本文对建筑设计中暖通节能技术进行了探讨。
【关键词】 建筑设计;暖通节能;技术
引言:
近年来,我国社会工业化水平显著提升,暖通空调技术也在建筑业有了广泛应用。暖通空调技术的出现伴随着机遇与挑战,虽然给建筑工程企业的建筑工程项目带来了一定的积极意义,但是它的应用使得建筑能耗与日俱增,这与我国所提倡的节能减排理念背道而驰,因此在建筑工程项目中全面进行暖通空调节能设计实乃形势所趋。
一、暖通节能空调的设计原则
1、基本原则——节能
节能暖通空调最最基本的原则就是节能,在节能设计过程中,热舒适指标是实际应用的指导。对于热舒适指标的影响因素主要是:温度、空气湿度、风速、劳动强度以及辐射温度。对上述因素进行合适比例的探索和组合,对舒适和节能进行现实协调。并且对建筑物的导热性进行适当的围护,对室外的气候变化进行应对,保证室内的舒适性。此外,在设计管路系统时需要简化,耗材量得到了减少,节约了投资。
2、满足日常生活环境要求
保持人体舒适的主要因素是舒适环境,但是,日常生活中的光线、声音和色彩也是影响舒适不可忽略的因素,比如:在人们居住的室内环境中,要以暖色调为主,这样不仅使室内温度得到了相对降低,而且起到节能目的。
3、正确处理整体与局部关系
在现实生活中,我们生活在集体中,通过采取集体供暖的措施,不仅能源消耗得到了降低,而且能源的利用率得到了提高。为了满足个人的不同需求,需要采取以下两个措施:
3.1在对暖通设计时,要保证独立的控制每一个房间内的温度;
3.2对热量进行分户、分室的分摊。
4、控制室内空气品质
通风量大是暖通节能空调的设计趋势,解决空气质量是最重要的问题。因此,对室内气流进行合理的排风、进气,对室内空气质量进行提高,不仅保障了室内空气质量,而且达到了节能目的。
二、建筑设计中暖通节能技术
1、采用变频技术降低能耗
选择合理的空调方式可以有效降低能耗。近年来,变频空调得到了风速发展,此空调不仅节能而且提供室内的舒适性好,在日本的空调卖场中,变频空调的销量占总量的将近90%。依据日本相关标准,变频空调在大部分季节都要比一般空调更节能,若在冷负荷相同时比较,变频空调的节能比定频空调高34%,所以,变频空调将是未来空调发展的方向,具有突出的节能效果。变频技术在中央空调中的应用,主要体现在两个方面:
1.1采用变速风机及变速泵取代原来的调节阀,使耗能减少,效率提高;
1.2利用变流量方法,使水流量依据空调的负荷进行改变,实现节能。
2、采暖与空调水系统的补水及定压设计
系统补水管道的大小、补水量的多少以及水泵水箱和水处理设备等的确定需要严格依照采暖和空调系统的单位时间泄漏量来进行。在实际工程设计中应当根据系统的整体规模和不同系统的实现形式按系统的用水容量来计算。在供冷和采用换热器供暖的空气调节方式下,全空气系统应按照0.5(偏差±O.1)左右的单位水容量进行计算,在水空气系统下应按1.0(偏差±0.3)左右进行计算;在热水锅炉供暖时,全空气系统下按1.3~2.0计算,水空气系统下按1.2~1.9进行计算。封闭式采暖空调系统补水定压点应当设置在循环水泵人口处。
3、风系统设计
3.1空调风系统设计
空调风系统的设计关系着空调系统能耗的大小和运行的成本,同时也关系着人体的舒适度。依据我国相关标准,在保证室内二氧化碳浓度在国家规定的标准范围内,对空调风系统设计时应当严格依据相关规定进行设计不能随意更改。对于人员分布比较集中的地区可以进行相应的集中供暖,这样可以提高能源的利用率。而对于建筑面积大人员多的场合要进行集中的供暖控制时,应当采用全空气空调系统。此外,对于建筑空间高度较大时也可采用分层空调系统
3.2通风系统设计
电气设备在正常的运转过程中会产生大量的热量,如果热量不能及时的排走将会严重影响电气设备的正常运转甚至发生设备故障,从而降低了节能的目标要求。因此,通风系统的设计不仅保障了建筑暖通空调系统的节能运行,同时还是整个建筑电气设备正常运转不可或缺的条件。集中空调通风系统的排风热回收应当符合相关规定;对于排风热回收设备的选型也要依据相关的原则。一些对于环境通风要求不高的场合可以采用自然通风的方法降低建筑暖通空调系统的能耗。
4、冷热源的节能选择
暖通空調系统中,选择冷热源时最好采用集中设置冷水机组或者供热、换热设备的方法。在选择机组设备时,要将建筑的实际规模、功能特征、当地的能源结构价格政策以及相关的环保规定等各种因素综合考虑进来,因此在确定的过程中要遵循以下几点要求:
4.1如果附近有城市区域供热、工厂余热等条件,可以将其作为空调的热源。
4.2如果区域内有热力发电厂,则可以使用利用热电厂余热的供热、供冷技术。
4.3如果区域内天然气供应充足,则可以采用分布式热电冷联供与燃气空调系统,这样可以进行天然气与电力的消峰填谷,提升能源的综合利用率。
4.4如果区域内的能源形式比较多,可以采用复合式的能源进行供冷或者供热。
4.5如果区域内有天然的水资源、地热源等,可以采用水源热泵实现空调系统的供冷与供热等。
4.6采用带热回收的空调主机与生活热水系统相结合,回收空调制冷系统中的冷凝热,既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染,又可以节省为提供热水而设的锅炉及其附属设备。
5、可再生能源的应用
5.1自然风能的应用
自然风的供冷是可再生能源在暖通空调应用中的重要组成部分。当室外空气的焓值和温度低于室内时,在供冷期内就可以利用室外风所带有的自然冷量来全部或部分满足室内冷负荷的需要。通常,这种情况出现在供冷期的过渡季和夜间,可采用的方法为新风直接供冷和夜间通风蓄冷。由于利用了自然风提供建筑所需要的冷量,与常规空调系统相比,在运行中不用电或少用电,既节约能源,又减少对环境的污染,同时也改善了室内空气品质。
5.2太阳能的应用
太阳能在暖通空调中的应用主要有:被动式和主动式。其中主动式主要包括:太阳能采暖和太阳能制冷2个方面:
(1)太阳能采暖。主动式太阳能采暖用电作为辅助能源,驱动用太阳能加热的水在管道中循环流动向房间供热。随着太阳能集热器的研制开发,具有工作温度高、承受压力大、耐冷热冲击和抗冰雹等优点的热管式真空管太阳能集热器使主动式太阳能采暖系统的应用成为可能。
(2)太阳能制冷。太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。太阳能压缩式制冷是将太阳能有效地转换成电能,再用电能去驱动压缩式制冷系统。以太阳能作为热源的吸收式制冷是利用太阳辐射热能驱动溴化锂一水溶液或氨一水溶液的吸收式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉,将太阳能集热器与吸附床合二为一,冷却功能则利用夜间室外空气的自然冷却来完成。
三、结束语
建筑工程项目暖通空调节能设计不仅关系着我国建筑工程项目的整体节能效率,同时还关乎建筑工程企业的经济效益,所以在暖通空调节能设计中要不断优化设计手段,采用先进的节能技术,实现真正意义上的节能效果,促进建筑工程企业的可持续发展。
参考文献:
[1]于明,张荣,张刚.建筑暖通空调的节能设计分析[J].中国新技术新产品,2012,8(34).
[2]邱景涛,田观法.关于暖通空调技术与建筑节能的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2011,7(23).
[3]张鑫.试析建筑工程项目暖通空调工程的节能设计[J].建筑技术研究,2013,4(3).
【关键词】 建筑设计;暖通节能;技术
引言:
近年来,我国社会工业化水平显著提升,暖通空调技术也在建筑业有了广泛应用。暖通空调技术的出现伴随着机遇与挑战,虽然给建筑工程企业的建筑工程项目带来了一定的积极意义,但是它的应用使得建筑能耗与日俱增,这与我国所提倡的节能减排理念背道而驰,因此在建筑工程项目中全面进行暖通空调节能设计实乃形势所趋。
一、暖通节能空调的设计原则
1、基本原则——节能
节能暖通空调最最基本的原则就是节能,在节能设计过程中,热舒适指标是实际应用的指导。对于热舒适指标的影响因素主要是:温度、空气湿度、风速、劳动强度以及辐射温度。对上述因素进行合适比例的探索和组合,对舒适和节能进行现实协调。并且对建筑物的导热性进行适当的围护,对室外的气候变化进行应对,保证室内的舒适性。此外,在设计管路系统时需要简化,耗材量得到了减少,节约了投资。
2、满足日常生活环境要求
保持人体舒适的主要因素是舒适环境,但是,日常生活中的光线、声音和色彩也是影响舒适不可忽略的因素,比如:在人们居住的室内环境中,要以暖色调为主,这样不仅使室内温度得到了相对降低,而且起到节能目的。
3、正确处理整体与局部关系
在现实生活中,我们生活在集体中,通过采取集体供暖的措施,不仅能源消耗得到了降低,而且能源的利用率得到了提高。为了满足个人的不同需求,需要采取以下两个措施:
3.1在对暖通设计时,要保证独立的控制每一个房间内的温度;
3.2对热量进行分户、分室的分摊。
4、控制室内空气品质
通风量大是暖通节能空调的设计趋势,解决空气质量是最重要的问题。因此,对室内气流进行合理的排风、进气,对室内空气质量进行提高,不仅保障了室内空气质量,而且达到了节能目的。
二、建筑设计中暖通节能技术
1、采用变频技术降低能耗
选择合理的空调方式可以有效降低能耗。近年来,变频空调得到了风速发展,此空调不仅节能而且提供室内的舒适性好,在日本的空调卖场中,变频空调的销量占总量的将近90%。依据日本相关标准,变频空调在大部分季节都要比一般空调更节能,若在冷负荷相同时比较,变频空调的节能比定频空调高34%,所以,变频空调将是未来空调发展的方向,具有突出的节能效果。变频技术在中央空调中的应用,主要体现在两个方面:
1.1采用变速风机及变速泵取代原来的调节阀,使耗能减少,效率提高;
1.2利用变流量方法,使水流量依据空调的负荷进行改变,实现节能。
2、采暖与空调水系统的补水及定压设计
系统补水管道的大小、补水量的多少以及水泵水箱和水处理设备等的确定需要严格依照采暖和空调系统的单位时间泄漏量来进行。在实际工程设计中应当根据系统的整体规模和不同系统的实现形式按系统的用水容量来计算。在供冷和采用换热器供暖的空气调节方式下,全空气系统应按照0.5(偏差±O.1)左右的单位水容量进行计算,在水空气系统下应按1.0(偏差±0.3)左右进行计算;在热水锅炉供暖时,全空气系统下按1.3~2.0计算,水空气系统下按1.2~1.9进行计算。封闭式采暖空调系统补水定压点应当设置在循环水泵人口处。
3、风系统设计
3.1空调风系统设计
空调风系统的设计关系着空调系统能耗的大小和运行的成本,同时也关系着人体的舒适度。依据我国相关标准,在保证室内二氧化碳浓度在国家规定的标准范围内,对空调风系统设计时应当严格依据相关规定进行设计不能随意更改。对于人员分布比较集中的地区可以进行相应的集中供暖,这样可以提高能源的利用率。而对于建筑面积大人员多的场合要进行集中的供暖控制时,应当采用全空气空调系统。此外,对于建筑空间高度较大时也可采用分层空调系统
3.2通风系统设计
电气设备在正常的运转过程中会产生大量的热量,如果热量不能及时的排走将会严重影响电气设备的正常运转甚至发生设备故障,从而降低了节能的目标要求。因此,通风系统的设计不仅保障了建筑暖通空调系统的节能运行,同时还是整个建筑电气设备正常运转不可或缺的条件。集中空调通风系统的排风热回收应当符合相关规定;对于排风热回收设备的选型也要依据相关的原则。一些对于环境通风要求不高的场合可以采用自然通风的方法降低建筑暖通空调系统的能耗。
4、冷热源的节能选择
暖通空調系统中,选择冷热源时最好采用集中设置冷水机组或者供热、换热设备的方法。在选择机组设备时,要将建筑的实际规模、功能特征、当地的能源结构价格政策以及相关的环保规定等各种因素综合考虑进来,因此在确定的过程中要遵循以下几点要求:
4.1如果附近有城市区域供热、工厂余热等条件,可以将其作为空调的热源。
4.2如果区域内有热力发电厂,则可以使用利用热电厂余热的供热、供冷技术。
4.3如果区域内天然气供应充足,则可以采用分布式热电冷联供与燃气空调系统,这样可以进行天然气与电力的消峰填谷,提升能源的综合利用率。
4.4如果区域内的能源形式比较多,可以采用复合式的能源进行供冷或者供热。
4.5如果区域内有天然的水资源、地热源等,可以采用水源热泵实现空调系统的供冷与供热等。
4.6采用带热回收的空调主机与生活热水系统相结合,回收空调制冷系统中的冷凝热,既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染,又可以节省为提供热水而设的锅炉及其附属设备。
5、可再生能源的应用
5.1自然风能的应用
自然风的供冷是可再生能源在暖通空调应用中的重要组成部分。当室外空气的焓值和温度低于室内时,在供冷期内就可以利用室外风所带有的自然冷量来全部或部分满足室内冷负荷的需要。通常,这种情况出现在供冷期的过渡季和夜间,可采用的方法为新风直接供冷和夜间通风蓄冷。由于利用了自然风提供建筑所需要的冷量,与常规空调系统相比,在运行中不用电或少用电,既节约能源,又减少对环境的污染,同时也改善了室内空气品质。
5.2太阳能的应用
太阳能在暖通空调中的应用主要有:被动式和主动式。其中主动式主要包括:太阳能采暖和太阳能制冷2个方面:
(1)太阳能采暖。主动式太阳能采暖用电作为辅助能源,驱动用太阳能加热的水在管道中循环流动向房间供热。随着太阳能集热器的研制开发,具有工作温度高、承受压力大、耐冷热冲击和抗冰雹等优点的热管式真空管太阳能集热器使主动式太阳能采暖系统的应用成为可能。
(2)太阳能制冷。太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。太阳能压缩式制冷是将太阳能有效地转换成电能,再用电能去驱动压缩式制冷系统。以太阳能作为热源的吸收式制冷是利用太阳辐射热能驱动溴化锂一水溶液或氨一水溶液的吸收式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉,将太阳能集热器与吸附床合二为一,冷却功能则利用夜间室外空气的自然冷却来完成。
三、结束语
建筑工程项目暖通空调节能设计不仅关系着我国建筑工程项目的整体节能效率,同时还关乎建筑工程企业的经济效益,所以在暖通空调节能设计中要不断优化设计手段,采用先进的节能技术,实现真正意义上的节能效果,促进建筑工程企业的可持续发展。
参考文献:
[1]于明,张荣,张刚.建筑暖通空调的节能设计分析[J].中国新技术新产品,2012,8(34).
[2]邱景涛,田观法.关于暖通空调技术与建筑节能的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2011,7(23).
[3]张鑫.试析建筑工程项目暖通空调工程的节能设计[J].建筑技术研究,2013,4(3).