绿色建筑与暖通空调设计

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  【摘 要】 绿色建筑有利于减少工程中资源和能源的消耗,防止或减少对自然环境的污染和破坏,并且其采用的相关新型技术及建筑材料有利于提高建筑的居住品质和居住者的生活质量。本文介绍了绿色建筑的特点和暖通空调的意义,探讨了绿色建筑中暖通空调设计的有效措施。
  【关键词】 绿色建筑;暖通空调;设计
  前言:
  绿色建筑就是对建筑赋予绿色的充满生机的生命力,使建筑成为可持续发展的建筑。具体来说,是指依据建筑所在地原本的自然环境状况,运用生态学、建筑学等方面的基本原理,采用现代的科技手段,对建筑同其他相关因素之间的关系进行科学合理的安排和组织,以在最大程度上节约资源能源、保护环境及减少污染,为人们提供健康、清新、舒适的生活空间以及同大自然和谐共生的建筑。
  一、有关绿色建筑的特点和暖通空调的意义
  1、绿色建筑的特点
  绿色建筑之所以越来越受到人们的青睐,它使用了天然的施工材料,最大限度的节约资源,做到爱护环境为第一,减少污染,净化空气和环境质量。让人和建筑和环境和谐发展。其内涵是减少了材料运用的高负荷,节省了资源的使用,为人们提供了一个舒适、健康环境空间。让人们的生活质量也在不断提升。它是一种新型建筑概念,绿色建筑对于建筑业来说是一次全新的挑战,绿色建筑与传统建筑不同,它区别于传统建筑的材料和技术,保证它的环保、品质以及舒适程度,人们对绿色建筑可谓是爱不释手,也显示出一种身份和品位。
  2、绿色建筑中暖通空调的意义
  暖通空调是中央空调的概念,暖通空调可以处理空气,净化空气,运用天然的空气来进行过滤和处理,加以冷却,除尘,它可以寻觅到细小的灰尘颗粒,进行细菌的消除,病毒的净化和过滤,从而改善人们的居住环境空气质量,为人们提供一个舒适的相对湿润的环境。暖通空调系统的零件大约发明在前后,全世界的公司和发明家也不断引进各种现代化及高效率的新方法。暖通空调的三个主要功能暖气、通风及空气调节都有相互关联,其目的是在合理的安装、运转及维修成本下,提供舒适温度及适当的室内空气品质。暖通空调系统提供通风功能,减少空气渗透,维持室内外或不同房间之间的压力关系,空气流进或流出房间的特性称作室内空气分布。而在绿色建筑中的暖通空调,更加贯彻了环保的概念,使得绿色建筑的概念更加深入人性,对于绿色建筑的设计具有着一定的影响。
  二、绿色建筑暖通空调的设计原则和要求
  由于绿色建筑具有节约资源和能源、保护自然生态环境、保护居民生活环境等各方面的特性,故在绿色建筑内使用暖通空调设计必须充分满足绿色建筑的相关原则和要求。
  1,绿色建筑中暖通空调的设计原则。暖通空调设计需要遵循的原则包括对相关材料和零部件以及能源的使用进行控制节省,在对暖通空调的局部或整体的零部件或材料进行回用和广回收,对回收后的零部件和材料进行循环再生等。
  2、绿色建筑对暖通空调的设计要求。绿色建筑对于暖通空调设计的要求就是尽可能地减少耗能,对建筑的热工性能进行改善,充分发挥绿色能源和材料的作用,保证不会对周边生态环境造成破坏,并且能够保障室内环境的舒适、清新。
  三、绿色建筑中暖通空调设计
  1、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,大大地方便了人们生活。据统计太阳能供暖系统的成本回收大概需要5年,而其使用寿命一般在20年以上,即我们可以免费利用15年,这期间节约的资源和创造的经济效益难以计量。太阳能节能技术在暖通空调系统上的利用实施,大大降低了生产成本,节约了大量的资源,而且大幅度地减少了环境污染,是实现绿色建筑暖通空调的有效途径。
  2、地源热泵应用
  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,相对空气热源泵来说,优点更显著,因为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、水质,是目前较为成熟的、对环境影响较小的取热、散热方式。事实上,位于地下30m-100m的竖直埋管换热器是地下土壤温度变化的本质所在。在冬季,地泵会通过热交换器将地下的热量提取到地上实现供热,同时降低了地埋管周围的土壤温度;在夏季,地泵则把地上热量传送到地下,提高了地埋管周围温度。显而易见,温度的或高或低会在一定程度上影响地埋管换热器的性能,但如果冬季吸收的热量和夏季排除的热量平衡,那么它的性能就不会受到影响,也不会影响地源热泵的运作效果,因此在夏热冬冷和冬夏热量相当的地区适用。但在寒冷区域冬季吸热大于夏季排热,在炎热区域夏季排热大于冬季吸热,都会造成冷热负荷失衡,影响地埋热管换热器性能,造成热泵耗能高,效率低。为保证垂直埋管吸收和排出的热量平衡,保证热泵系统高效运行,可在寒冷地区为系统增设一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,保证热泵性能较高。
  3、冰蓄冷系统优化
  冰蓄冷系统的优化不仅可以减少用电量,有着良好的经济效益,还能降低能耗,实现低温送风,实现节能。一方面是在用电低谷的夜间将冷量蓄积在水中,在用电高峰期的白天释放冷量用于供冷,降低了电费支出。另一方面是同等条件下冰的蓄冷量远高于水的蓄冷量,所以蓄冷池的容积相对较小,热损失较小,一定程度上节约了耗能。当冷水温度在1℃-4℃左右时,可采用低温送风,减小风机动力和风量,自然起到节能效果,虽然冰蓄冷系统中的冷冻机的制冷效率降低,但是整個系统的COP值增大,尤其是在夜间室外温度较低的时候COP值较高,此外制冷剂基本处于满负荷工作,工作效率和设备利用率也较高,即冰蓄冷系统的优化具有良好的节能效果。
  5、自然通风
  自然通风是人类调节室内环境的原始手段,具有节能、改善室内环境舒适度和空气质量的优点,所以应尽量使用自然通风,目前通风方式主要是:热压实现的自然通风,利用热压差自然通风的原理就是所谓的“烟囱效应”,当内外空气温度不同引起空气密度的不同,进而形成压力差,引起空气流动,实现室内污浊的热空气从顶部排出和室外清新的冷空气由底部进入。所以应在建筑物内部多设置如中厅、楼梯间等竖向空腔,并在其顶部安置可调节的开口,进而有效地实现室内空气的排出,达到自然通风。
  四、结束语
  总之,绿色建筑已成为建筑行业的一个发展趋势,在绿色建筑应用暖通空调设计,降低能源消耗,保证环境质量,提高建筑室内生活的舒适性和健康性,真正实现走可持续发展道路,促进建筑行业进一步发展。
  参考文献:
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