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中图分类号:TU2文献标识码: A
摘要:进入21世纪以来,全球范围内提出可持续发展理论,人们更加注重对于环境的保护。而绿色建筑作为实施可持续发展战略的任务之一,已被世界许多国家所接受。绿色建筑提倡以人为本,它提出要建设一种有效利用资源和能源的、亲近环境、亲近自然、舒适、健康、安全的建筑。而建筑内的暖通空调系统消耗了大量的能源,它还和臭氧层破坏及温室效应密切相关。针对暖通空调的环境污染问题,再结合绿色建筑的理念,将可再生能源应用于暖通空调系统成为一种趋势。本文介绍了绿色建筑的内涵,分析了绿色建筑中暖通空调设计,阐明了暖通空调在绿色建筑中的应用。
随着社会文明的进步,而今全球气候在不断变暖,人们越来越重视环境和能源的问题。在新世纪,推行可持续发展战略,绿色建筑已成为建筑行业的一个发展趋势,绿色建筑为人们营造理想的居住环境,对居住的建造和设计提出了更高的要求,而绿色建筑暖通空调设计符合了可持续发展的理论。
一、有关绿色建筑的内涵
建筑是人类生存的基本物质条件之一,人们居住环境既是生态环境的重要组成部分也是人类文明进步的重要体现,在新时代绿色建筑设计中应以提高生活舒适性、增进健康性、节约能源性及降低污染性为设计出发,通过各种措施来进行建筑暖通空调设计实现可持续发展为主题的绿色建筑设计基础目标。
二、有关绿色建筑中的暖通空调设计
室内空气的高品质是暖通空调追求的目标之一。目前提出了改善室内空气品质的手段是利用建筑自身和天然能源来保障室内环境品质,这种手段都适应“绿色建筑”的要求,实现了环保节能。 暖通空调系统的设计:第一新风的作用 ,某些建筑由于装修材料含有挥发性有害物质造成室内空气污染。因此,绿色建筑中的暖通空调应该具备良好的通风系统,实现合理的自然通风,因为新风在室内的流动对健康是必不可少的。第二蒸发冷却技术 蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术,包括间接蒸发冷却和直接蒸发冷却。该系统采用水作为制冷剂,实现空调运行对环境无污染;另外,蒸发冷却系统的COP值比机械制冷大得多,且它的制冷不消耗压缩功,它是一种节能环保型绿色空调技术。第三地源热泵空调系统 ,地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源,其温度适宜、稳定,蓄热性能好且到处都有。地源热泵全年运行工况稳定,不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵,由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下,属全封闭方式,因此不使用任何水资源,也不会污染地下水源。
三、有关暖通空调在绿色建筑中的应用
1.主动式方法,所谓主动式手法,就是利用建筑自身和天然能源来保障室内环境品质。用主动式措施改善室内生态环境,主要是做好太陽辐射和自然通风这两项工作。基本思路是使日光、热、空气仅在有益时进入建筑,其目的是控制阳光和空气于恰当的时间进入建筑,以及储存和分配热空气和冷空气以备需要。
(1)控制太阳辐射,太阳辐射对于暖通空调而言是一柄双刃剑:一方面增加进入室内的太阳辐射可以充分利用昼光照明,减少电气照明的能耗,也减少照明引起的夏季空调冷负荷,减少冬季采暖负荷。另一方面,增加进入室内的太阳辐射又会引起空调日射冷负荷的增加。
(2)控制太阳辐射所采取的具体措施有: 第一选用节能玻璃窗。如在采暖为主的地区,选用双层中充惰性气体、内层低辐射Low-E镀膜的玻璃窗,能有效地透过可见光、遮挡室内长波辐射,发挥温室效应;而在供冷为主的地区,可选用外层Low-E镀膜玻璃或单层镀膜玻璃,能有效地透过可见光、遮挡直射日射和室外长波辐射。第二采用将可见光引进建筑物内区,同时遮挡对周边区直射日射的遮檐。第三采用通风窗技术,将空调回风引入双层窗夹层空间,带走由日射引起的中间层百叶温度升高的对流热量。中间层百叶在光电控制下自动改变角度,遮挡直射阳光,透过散射可见光。第四利用光导纤维将光能引入内区,而将热能摈弃在室外 。上述措施能很好地解决昼光照明与空调负荷之间的矛盾。
2.被动式方法,所谓被动式手法,就是避自然环境之短的室内环境。当今的建筑由于其规模和内部使用情况的复杂性,在多数气候区不可能完全靠主动式方法保持良好的室内环境品质。因此,要采用机械和电气的手法,在节能和提高能效的前提下,按“以人为本”的原则,改善室内生态环境。在既要节能,又要保证室内环境空气品质的前提下,风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、以及去湿空调系统在国外绿色办公建筑中已成为流行的空调方案。
(1)置换式送风系统,置换式送风系统主要有以下几个方面,第一可以分成桌面可调球形风口和通过围挡屏静压箱的条缝风口送风两种形式。空调送风通过架空地板送到各工作站。一般每个工作站自带一台将送回风混合的循环小风机,根据各人的习惯和爱好可以调节桌面风口,以达到每个人最为满意的环境状态。工作站带有人体传感器,当人离开后经延时自动切断风机和工作照明的电源。第二可以采用地面送风柱(可带再热) 送风和地板送风口送风。如德国法兰克福商业银行的办公室部分就是采用了地板送风空调系统 。第三是利用喷嘴将空气送到地板附近,通过人体之后从上部灯具回风,起到置换作用,人可以通过遥控器控制风量和风温。下送风先经过人体,将人体周围的污染空气和热湿空气置换掉,提高了通风效率,缩短了“空气龄”。由于下送风只需保证人体周围(标高2m以下)的环境品质,因此也减少了空调负荷。
(2)冷辐射吊顶系统:今天的办公建筑中主要内热源是设备、照明形成的显热,而其中辐射成分又占了50%以上。因此,用辐射形式供冷可以平衡掉这部分热量。实验证明,辐射形式供冷可以提高人体舒适性。1998年日本东京竣工的SANKYO本部大厦和德国杜依斯堡的商业促进中心等,均采用了将辐射板与室内吊顶结合的冷辐射吊顶空调方式。冷辐射具有出色的环境品质特性,冷吊顶空调具有良好的节能特性。但是采用冷吊顶系统的建筑有几个问题应当值得注意:第一,用冷辐射吊顶的房间窗户必须采取外遮阳措施,以减少太阳辐射对室内冷辐射效果的影响;第二,在我国南方高温高湿地区,必须采取一系列技术措施,确保冷辐射吊顶不结露;第三,室内气流组织应作仔细考虑,室内空气如果没有一点流速,居住者也会产生不舒适感。
(3)去湿空调系统:去湿空调(Desiccant Cooling) 的原理很简单,室外新风先经过去湿转轮,由其中的固体去湿剂进行去湿处理,然后经过第二个转轮(热回收转轮) ,与室内排风进行全热或显热交换,回收排风能量。经过去湿降温的新风再与回风混合,经表冷器处理(此时表冷器处理基本上已是干冷过程) 后送入室内。去湿空调之所以在绿色建筑中得到广泛应用,是因为: 第一为保证室内空气品质,绿色建筑对室内湿度控制的要求提高;第二为保证室内空气品质,绿色建筑对新风需求量增加;第三固体去湿剂的再生,可以采用热电联产的余热、太阳能或天然气等可再生能源或清洁能源;第四绿色建筑室内相对湿度一般要求控制在60%以下,以防止霉菌的孳生。
随着社会经济发展的不断进步,人们的生活水平和精神需求也在稳步提高。居住环境是否环保,对身体是否健康成为了人们最关心的话题之一,不仅如此,人们的生活更贴近自然也更加渴望贴近自然,由此,便出现了绿色建筑的概念。绿色建筑的出现,让人们的生活品质又上升到了一个不同的层次上,而绿色建筑中的暖通空调设计,也成为了绿色建筑中最重要的一个部分。
参考文献:
[1]李莹,丁高,胡建丽.国家体育场暖通空调绿色设计[J].建设科技,2008(13).
[2]任春霞.针对暖通空调节能设计的浅析[J].城市建设理论研究,2011(26).
[3]陈然。绿色建筑中暖通空调设计[J].科技创新导报.2010,(1).
[4]李志鹏.暖通空调技术在绿色建筑的应用[J].科技资讯.2010,(7) .
[5]田金荣.浅析暖通空调技术在绿色建筑中的应用与应用前景[J].价值工程.2011,(2)
摘要:进入21世纪以来,全球范围内提出可持续发展理论,人们更加注重对于环境的保护。而绿色建筑作为实施可持续发展战略的任务之一,已被世界许多国家所接受。绿色建筑提倡以人为本,它提出要建设一种有效利用资源和能源的、亲近环境、亲近自然、舒适、健康、安全的建筑。而建筑内的暖通空调系统消耗了大量的能源,它还和臭氧层破坏及温室效应密切相关。针对暖通空调的环境污染问题,再结合绿色建筑的理念,将可再生能源应用于暖通空调系统成为一种趋势。本文介绍了绿色建筑的内涵,分析了绿色建筑中暖通空调设计,阐明了暖通空调在绿色建筑中的应用。
随着社会文明的进步,而今全球气候在不断变暖,人们越来越重视环境和能源的问题。在新世纪,推行可持续发展战略,绿色建筑已成为建筑行业的一个发展趋势,绿色建筑为人们营造理想的居住环境,对居住的建造和设计提出了更高的要求,而绿色建筑暖通空调设计符合了可持续发展的理论。
一、有关绿色建筑的内涵
建筑是人类生存的基本物质条件之一,人们居住环境既是生态环境的重要组成部分也是人类文明进步的重要体现,在新时代绿色建筑设计中应以提高生活舒适性、增进健康性、节约能源性及降低污染性为设计出发,通过各种措施来进行建筑暖通空调设计实现可持续发展为主题的绿色建筑设计基础目标。
二、有关绿色建筑中的暖通空调设计
室内空气的高品质是暖通空调追求的目标之一。目前提出了改善室内空气品质的手段是利用建筑自身和天然能源来保障室内环境品质,这种手段都适应“绿色建筑”的要求,实现了环保节能。 暖通空调系统的设计:第一新风的作用 ,某些建筑由于装修材料含有挥发性有害物质造成室内空气污染。因此,绿色建筑中的暖通空调应该具备良好的通风系统,实现合理的自然通风,因为新风在室内的流动对健康是必不可少的。第二蒸发冷却技术 蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术,包括间接蒸发冷却和直接蒸发冷却。该系统采用水作为制冷剂,实现空调运行对环境无污染;另外,蒸发冷却系统的COP值比机械制冷大得多,且它的制冷不消耗压缩功,它是一种节能环保型绿色空调技术。第三地源热泵空调系统 ,地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源,其温度适宜、稳定,蓄热性能好且到处都有。地源热泵全年运行工况稳定,不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵,由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下,属全封闭方式,因此不使用任何水资源,也不会污染地下水源。
三、有关暖通空调在绿色建筑中的应用
1.主动式方法,所谓主动式手法,就是利用建筑自身和天然能源来保障室内环境品质。用主动式措施改善室内生态环境,主要是做好太陽辐射和自然通风这两项工作。基本思路是使日光、热、空气仅在有益时进入建筑,其目的是控制阳光和空气于恰当的时间进入建筑,以及储存和分配热空气和冷空气以备需要。
(1)控制太阳辐射,太阳辐射对于暖通空调而言是一柄双刃剑:一方面增加进入室内的太阳辐射可以充分利用昼光照明,减少电气照明的能耗,也减少照明引起的夏季空调冷负荷,减少冬季采暖负荷。另一方面,增加进入室内的太阳辐射又会引起空调日射冷负荷的增加。
(2)控制太阳辐射所采取的具体措施有: 第一选用节能玻璃窗。如在采暖为主的地区,选用双层中充惰性气体、内层低辐射Low-E镀膜的玻璃窗,能有效地透过可见光、遮挡室内长波辐射,发挥温室效应;而在供冷为主的地区,可选用外层Low-E镀膜玻璃或单层镀膜玻璃,能有效地透过可见光、遮挡直射日射和室外长波辐射。第二采用将可见光引进建筑物内区,同时遮挡对周边区直射日射的遮檐。第三采用通风窗技术,将空调回风引入双层窗夹层空间,带走由日射引起的中间层百叶温度升高的对流热量。中间层百叶在光电控制下自动改变角度,遮挡直射阳光,透过散射可见光。第四利用光导纤维将光能引入内区,而将热能摈弃在室外 。上述措施能很好地解决昼光照明与空调负荷之间的矛盾。
2.被动式方法,所谓被动式手法,就是避自然环境之短的室内环境。当今的建筑由于其规模和内部使用情况的复杂性,在多数气候区不可能完全靠主动式方法保持良好的室内环境品质。因此,要采用机械和电气的手法,在节能和提高能效的前提下,按“以人为本”的原则,改善室内生态环境。在既要节能,又要保证室内环境空气品质的前提下,风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、以及去湿空调系统在国外绿色办公建筑中已成为流行的空调方案。
(1)置换式送风系统,置换式送风系统主要有以下几个方面,第一可以分成桌面可调球形风口和通过围挡屏静压箱的条缝风口送风两种形式。空调送风通过架空地板送到各工作站。一般每个工作站自带一台将送回风混合的循环小风机,根据各人的习惯和爱好可以调节桌面风口,以达到每个人最为满意的环境状态。工作站带有人体传感器,当人离开后经延时自动切断风机和工作照明的电源。第二可以采用地面送风柱(可带再热) 送风和地板送风口送风。如德国法兰克福商业银行的办公室部分就是采用了地板送风空调系统 。第三是利用喷嘴将空气送到地板附近,通过人体之后从上部灯具回风,起到置换作用,人可以通过遥控器控制风量和风温。下送风先经过人体,将人体周围的污染空气和热湿空气置换掉,提高了通风效率,缩短了“空气龄”。由于下送风只需保证人体周围(标高2m以下)的环境品质,因此也减少了空调负荷。
(2)冷辐射吊顶系统:今天的办公建筑中主要内热源是设备、照明形成的显热,而其中辐射成分又占了50%以上。因此,用辐射形式供冷可以平衡掉这部分热量。实验证明,辐射形式供冷可以提高人体舒适性。1998年日本东京竣工的SANKYO本部大厦和德国杜依斯堡的商业促进中心等,均采用了将辐射板与室内吊顶结合的冷辐射吊顶空调方式。冷辐射具有出色的环境品质特性,冷吊顶空调具有良好的节能特性。但是采用冷吊顶系统的建筑有几个问题应当值得注意:第一,用冷辐射吊顶的房间窗户必须采取外遮阳措施,以减少太阳辐射对室内冷辐射效果的影响;第二,在我国南方高温高湿地区,必须采取一系列技术措施,确保冷辐射吊顶不结露;第三,室内气流组织应作仔细考虑,室内空气如果没有一点流速,居住者也会产生不舒适感。
(3)去湿空调系统:去湿空调(Desiccant Cooling) 的原理很简单,室外新风先经过去湿转轮,由其中的固体去湿剂进行去湿处理,然后经过第二个转轮(热回收转轮) ,与室内排风进行全热或显热交换,回收排风能量。经过去湿降温的新风再与回风混合,经表冷器处理(此时表冷器处理基本上已是干冷过程) 后送入室内。去湿空调之所以在绿色建筑中得到广泛应用,是因为: 第一为保证室内空气品质,绿色建筑对室内湿度控制的要求提高;第二为保证室内空气品质,绿色建筑对新风需求量增加;第三固体去湿剂的再生,可以采用热电联产的余热、太阳能或天然气等可再生能源或清洁能源;第四绿色建筑室内相对湿度一般要求控制在60%以下,以防止霉菌的孳生。
随着社会经济发展的不断进步,人们的生活水平和精神需求也在稳步提高。居住环境是否环保,对身体是否健康成为了人们最关心的话题之一,不仅如此,人们的生活更贴近自然也更加渴望贴近自然,由此,便出现了绿色建筑的概念。绿色建筑的出现,让人们的生活品质又上升到了一个不同的层次上,而绿色建筑中的暖通空调设计,也成为了绿色建筑中最重要的一个部分。
参考文献:
[1]李莹,丁高,胡建丽.国家体育场暖通空调绿色设计[J].建设科技,2008(13).
[2]任春霞.针对暖通空调节能设计的浅析[J].城市建设理论研究,2011(26).
[3]陈然。绿色建筑中暖通空调设计[J].科技创新导报.2010,(1).
[4]李志鹏.暖通空调技术在绿色建筑的应用[J].科技资讯.2010,(7) .
[5]田金荣.浅析暖通空调技术在绿色建筑中的应用与应用前景[J].价值工程.2011,(2)