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摘要:暖通空调对高层建筑的采暖、通风和空气调节起到作用,现在暖通空调种类越来越多,而且逐渐走向现代化和智能化。文章对高层建筑暖通空调进行阐述,分析在高层建筑中暖通空调节能减排设计和暖通空调节能减排的重要性。
关键字:高层建筑;暖通空调;设计;节能减排;环保
高层建筑的使用功能对建筑设备提出了新的、更高的要求,暖通空调已成为现代化建筑必不可少的重要设施,暖通空调产业进入了黄金时期。因地制宜的合理选择能源资源,充分有效的用能,提高高层建筑用能系统的效率,合理设计创造舒适的室内环境而同时尽可能减少对室外环境的负面影响,是高层建筑暖通空调设计中必须解决的问题。
1、高层建筑暖通空调
高层建筑暖通空调世界范围内的发展已经有了很长时间的历史,暖通空调是分户的中央空调,中央空调能够对室内环境进行一定范围的调节,使室内温度和湿度达到最舒适的数值。高层建筑暖通空调能够使内外空气达到交换的效果,并且能够对外部新鲜空气进行冷却、除尘和过滤等处理。现在高层建筑的暖通空调添加了电子除尘器,能够通过静电吸取非常小的灰尘颗粒,理论上能够捕捉到微米级别的颗粒,所以能够达到出去空气中所含有的烟尘、异味、病毒等。另外现在高层建筑暖通空调还增加了加湿器,加湿器能够把室内空气湿度控制在百分之十四十左右,让人们在适宜的温度和湿度下进行活动和办公等。
随着人们生活水平和生活质量的提高,对暖通空调的要求也越来越高,环保节能、健康安全、经济合理、舒适的暖通空调成为人们追逐的目标。暖通空调对室内温度、湿度的调节主要取决于风速、湿度和人们对温度最佳适应程度等,因此暖通空调在设计过程中需要格外注重人的感受,注重节能减排。暖通空调系统主要是中央空调的工作效率和质量,在暖通空调节能减排设计过程要注重对中央空调系统的设计。而且在我国高层建筑暖通空调热源选择上,通常是热泵、锅炉、热电站和热水机组等,在这些热源中电热站的效率最高,但是能源消耗较大,经济效果不强 [1]。
2、暖通空调设计应当注意的问题
2.1暖通空调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,造成严重的隐患和后果,也给建筑施工单位造成了严重的经济损失。
2.2对水泵的选择问题
循环水泵容量过大是我国普遍存在的问题,其容量通常高达实际需要的2倍,使投资费用和运行费用造成了极大的浪费,主要原因主要有以下几个方面:第一,设计冷负荷较大。第二,系统循环阻力计算结果偏大。第三,净水压力的问题。即错误的将净水压力作为了系统的循环阻力,导致系统循环阻力计算偏大。第四,系统水力平衡计算问题。水力平衡的计算不够精确,正式投入使用之前没有进行全方位的调试,造成水力失调。在详细的设计过程中,应该随不同时段冷负荷和扬程的变化而发生变化,从而满足不同条件下对优化运行的要求,通过对水泵台数的控制及对变频泵速度的调节,达到节能的目的,此方法控制简单,节能效果显著。
2.3在供暖方面的问题
高层建筑的暖通空调设计人员不但要充分考虑供暖系统的合理性,还要考虑室外管线衔接的合理性,尤其要对供暖效率、水力平衡、承压能力、散热设备及化学管材等问题重点考虑,使高层建筑暖通空调供暖的质量得到保障。
2.4在通风方面的问题
在高层建筑暖通空调通风设计中存在以下两种问题,使空调的装机容量较大。第一,在设计时各种安全系数的考虑,致使空调的装机容量大于手册中冷负荷的概算值,远远超过实际运行中空调面积峰值冷量。第二,在空调系统的设计过程中,有些设计人员利用负荷指标的估算方法,导致制冷剂装机容量较大,对投资费用造成了极大的浪费,甚至影响部分负荷下的冷机效率。水泵扬程的选择是暖通空调中较为常见的问题。水系统扬程选择因设计的不同而存在较大差异。
2.5推广新技术的问题
由于新技术含量较高,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、暖通空调设计发展研究
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。
3.2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。
3.3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。
高层建筑暖通空调设计需要考虑到节能减排,在能源紧缺的今天,而且暖通空调在建筑能源消耗中占有很大比重,暖通空调节能减排设计也就日益重要。节能减排设计能够使资源的到合理利用,甚至是可循环利用,而且能够使暖通空调系统更好的为人们服务,为人们工作和生活提供舒适的环境。
参考文献
[1]葛凤华, 王春青, 马最良, 暖通空调设计基础分析[J], 中国建筑工业出版社, 2009.09.01.
关键字:高层建筑;暖通空调;设计;节能减排;环保
高层建筑的使用功能对建筑设备提出了新的、更高的要求,暖通空调已成为现代化建筑必不可少的重要设施,暖通空调产业进入了黄金时期。因地制宜的合理选择能源资源,充分有效的用能,提高高层建筑用能系统的效率,合理设计创造舒适的室内环境而同时尽可能减少对室外环境的负面影响,是高层建筑暖通空调设计中必须解决的问题。
1、高层建筑暖通空调
高层建筑暖通空调世界范围内的发展已经有了很长时间的历史,暖通空调是分户的中央空调,中央空调能够对室内环境进行一定范围的调节,使室内温度和湿度达到最舒适的数值。高层建筑暖通空调能够使内外空气达到交换的效果,并且能够对外部新鲜空气进行冷却、除尘和过滤等处理。现在高层建筑的暖通空调添加了电子除尘器,能够通过静电吸取非常小的灰尘颗粒,理论上能够捕捉到微米级别的颗粒,所以能够达到出去空气中所含有的烟尘、异味、病毒等。另外现在高层建筑暖通空调还增加了加湿器,加湿器能够把室内空气湿度控制在百分之十四十左右,让人们在适宜的温度和湿度下进行活动和办公等。
随着人们生活水平和生活质量的提高,对暖通空调的要求也越来越高,环保节能、健康安全、经济合理、舒适的暖通空调成为人们追逐的目标。暖通空调对室内温度、湿度的调节主要取决于风速、湿度和人们对温度最佳适应程度等,因此暖通空调在设计过程中需要格外注重人的感受,注重节能减排。暖通空调系统主要是中央空调的工作效率和质量,在暖通空调节能减排设计过程要注重对中央空调系统的设计。而且在我国高层建筑暖通空调热源选择上,通常是热泵、锅炉、热电站和热水机组等,在这些热源中电热站的效率最高,但是能源消耗较大,经济效果不强 [1]。
2、暖通空调设计应当注意的问题
2.1暖通空调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,造成严重的隐患和后果,也给建筑施工单位造成了严重的经济损失。
2.2对水泵的选择问题
循环水泵容量过大是我国普遍存在的问题,其容量通常高达实际需要的2倍,使投资费用和运行费用造成了极大的浪费,主要原因主要有以下几个方面:第一,设计冷负荷较大。第二,系统循环阻力计算结果偏大。第三,净水压力的问题。即错误的将净水压力作为了系统的循环阻力,导致系统循环阻力计算偏大。第四,系统水力平衡计算问题。水力平衡的计算不够精确,正式投入使用之前没有进行全方位的调试,造成水力失调。在详细的设计过程中,应该随不同时段冷负荷和扬程的变化而发生变化,从而满足不同条件下对优化运行的要求,通过对水泵台数的控制及对变频泵速度的调节,达到节能的目的,此方法控制简单,节能效果显著。
2.3在供暖方面的问题
高层建筑的暖通空调设计人员不但要充分考虑供暖系统的合理性,还要考虑室外管线衔接的合理性,尤其要对供暖效率、水力平衡、承压能力、散热设备及化学管材等问题重点考虑,使高层建筑暖通空调供暖的质量得到保障。
2.4在通风方面的问题
在高层建筑暖通空调通风设计中存在以下两种问题,使空调的装机容量较大。第一,在设计时各种安全系数的考虑,致使空调的装机容量大于手册中冷负荷的概算值,远远超过实际运行中空调面积峰值冷量。第二,在空调系统的设计过程中,有些设计人员利用负荷指标的估算方法,导致制冷剂装机容量较大,对投资费用造成了极大的浪费,甚至影响部分负荷下的冷机效率。水泵扬程的选择是暖通空调中较为常见的问题。水系统扬程选择因设计的不同而存在较大差异。
2.5推广新技术的问题
由于新技术含量较高,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、暖通空调设计发展研究
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。
3.2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。
3.3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。
高层建筑暖通空调设计需要考虑到节能减排,在能源紧缺的今天,而且暖通空调在建筑能源消耗中占有很大比重,暖通空调节能减排设计也就日益重要。节能减排设计能够使资源的到合理利用,甚至是可循环利用,而且能够使暖通空调系统更好的为人们服务,为人们工作和生活提供舒适的环境。
参考文献
[1]葛凤华, 王春青, 马最良, 暖通空调设计基础分析[J], 中国建筑工业出版社, 2009.09.01.