绿色建筑中暖通空调设计方法初探

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  摘要: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。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。基于此,本文就将对绿色建筑中暖通空调设计方法进行分析探讨。
  关键词:绿色建筑;暖通空调设计;措施
  中图分类号:TU2文献标识码: A
  1、绿色建筑中暖通空调设计原则
  1.1、绿化性原则
  建筑暖通空调系统的选材要绿色环保,要尽量在保温材料、管道材料、密封材料中选择高质量的材料,这样不但可以降低环境的污染,而且有利于建筑暖通空调的能源节约。此外,建筑暖通空调的材料要便于回收和利用,这不但有利于建筑暖通空调系统为维护和保养,同时也有利于对能源的节约,更有利于对环境污染的控制。
  1.2、节能性原则
  节能是进行建筑暖通空调设计的基本要求,同时也是践行绿色建筑设计的根本保障。在建筑暖通空调的运行中送风、除湿、制冷、取暖都需要消耗大量的能源,如果在建筑暖通空调设计中考虑到节能的因素,通过系统的优化和建筑物内外的协调,达到对建筑暖通空调能耗的基本控制,这是降低建筑暖通空调系统资源和材料消耗的基本措施,也是建筑暖通空调设计的基本原则。
  1.3、循环原则
  要将建筑暖通空调系统设计成可以循环和再利用的体系,通过对建筑暖通空调系统中剩余能源的回收和再利用,使得传统排泄掉的能源和材料得到重新开发和利用,这样的做法可以有效降低建筑暖通空调运行的成本,同时也可以节约建筑暖通空调系统运行的能耗。
  2、绿色建筑中暖通空调设计存在的问题分析
  2.1、暖通设计和施工管理问题
  现在的建筑施工单位为了减少成木,缩短工期,在暖通设计方而花费的时间和精力都较少,设计人员和相关部门对暖通空调系统的设计也没有充分的重视,鱼和熊掌不可兼得,要让暖通达到绿色、节能的目标,就需要消耗更多的资金,施工单位往往重量不重质,暖通系统施工结束后,能源消耗完全不符合国家标准,更有甚者,单是暖通能源消耗就占据了建筑总能耗的60%以上。其次,暖通空调系统设计缺乏高水平、高质量人才,也是造成能源消耗过大的原因之一,部分建设单位聘用毫无专业知识的员工,这些员工在设计暖通空调时,基本上是依靠经验和个人感觉,缺乏理性思考,在施工、设计中出现问题,不能及时有效的解决,造成嚴重的隐患和后果,也给建筑施工单位造成了严重的经济损失。
  2.2、暖通绿色节能设计方案问题
  随着利一学技术水平日新月异的发展,各种绿色节能新技术如雨后春笋般涌现出来,每种方案都有缺点和有点,由于看待绿色节能设计的角度不同,对不同的暖通设计方案也会有不同的评价,但是由于缺乏统一标准,造成设计人员无所适从,不知道哪一种设计方案更加合适,这也是造成暖通设计中绿色节能技术应用困难的重要因素之一,虽然新技术会带来更好的节能效果,但是如果应用不当,可能适得其反,带来更加严重的影响。
  2.3、推广新技术的问题
  由于新技术利一技含量较高,如果运用在暖通空调设计中,势必会增加施工成木。例如太阳能系统、地源热泵系统等,能够达到能源的高效利用,达到环境效益和经济效益的双丰收,但是造价同样很高,并且新技术的适用性远远不及已经成熟的传统技术,可能受到地域或者其他因素限制,所以,新技术的推广和广泛使用仍然存在问题。
  3、绿色建筑中暖通空调设计方法探讨
  3.1、建筑保温的改造设计
  首先,要最大限度的把控S=F/V。根绝体形系数来看,如果建筑物的体积相同,体形系数大的话就需要传递更多的热能,这时空调的冷负荷就会增加。减少空调负荷最好的办法就是加大热阻的维护结构值,最大限度减少体形系数。然后,在进行设计时要了解当地所处的地标,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,通常设置外面的系数是南窗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,有效隔绝室内外温度差。最后,在选择外墙体的材料方面应该选择传热较低的,还要注意防止冷、热桥现象的产生。
  3.3、绿色节能新技术的应用
  绿色技术中应用最广泛的是变频调速技术。将热量或是新风从制冷站传送到房间内的系统就是输配系统。大型的建筑和住宅建筑或是一般性非住宅使用暖通空调的电力有很大的差异的,主要的消耗主要都是在冷量、热量的风机、水泵,同时这些消耗也是建筑能源消耗主要原因之一。如果要降低能源消耗,这是就必须采用变频调速技术,而这也是大型建筑节能的主要方法。暖通空调的节能措施不但有变频调速技术,还可以利用一些可再生能源,例如地源热泵空调系统、太阳能制冷、供热系统,这些节能系统在一定程度上解决能源消耗问题。但是这些技术都存在着不少弊端,这些新技术在造价上一般偏高,并且还是地域的限制。
  3.3、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小可少于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。夏季制冷,冬季供暖,新风量大,系统的能量消耗较大,新风比例来满足室内环境质量的最低标准可适当降低在过渡季节,空调室内通常不需冷却或供热,以100%的新风运行,则可进行有效的空调系统节能。
  3.4、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。大多数回风冷却或再热到送风状态,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。或将这部分能量通过热交换器提供给生活需热(冷)处,由于透光维护结构的热损失较大,可将排风通过双层玻璃,形成冬季隔冷,夏季隔热效果。
  3.5、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日标,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,发展暖通空调新技术。第一,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;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克服的很多不利因素,可有效地促进绿色建筑中新能源的应用。第三,降低成本。目前对可再生能源在暖通空调中投资较高,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。
  总言之,在当今社会中,建筑行业已经逐渐趋向于绿色化。将建筑同生态环境紧密结合起来,将暖通空调设计应用于绿色建筑中,有利于降低能耗,美化、清洁环境,提高人们的生活质量,使建筑行业逐渐走向可持续发展道路。
  参考文献
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