新型节能设计理念在建筑暖通设计中的应用研究魏菁

新型节能设计理念在建筑暖通设计中的应用研究魏菁

海南泓景建筑设计有限公司海南省海口市570206

摘要:在和谐发展和珍视环境的时代背景下建筑暖通空调设计出现了绿色设计的理念,并由此开始了绿色建筑暖通空调设计的方法和技术等方面的研讨。新型节能设计理念视角下暖通空调设计应坚持经济、回收、循环原则,做好该项工作。为达到提高资源能源利用效率、营造更为亲近自然及环保氛围、为人们创造舒适的生活环境,促进设计水平提高的目的。文章研究在实际工作中采取有效策略,合理选择热源、利用再生能源和清洁能源等,以降低能量输送过程的损耗、充分利用新型节能设计技术,并重视周围环境保护工作、注重建筑热功能优化设计。

关键词:暖通空调;新型节能设计理念;有效策略;

引言

《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》中明确提出推动建筑节能与绿色建筑发展,对于建设节能低碳、绿色生态、集约高效的建筑用能体系,实现绿色发展具有重要的现实意义。作为建筑用能体系的重要组成部分,暖通系统的节能水平直接影响着建筑整体节能效果,因此需要从设计阶段做好节能把控工作。

1、暖通空调体系统新型节能设计理念中采用绿色理念的意义

绿色理念准确的说就是在环保节能的基础上对其他领域的工作提供帮助,而对于暖通空调系统来说,采用绿色理念能够在极大程度上降低对能源的损耗,从而实现暖通空调系统节能的目的。而且,在绿色理念的帮助下,也能够在一定程度上减少暖通空调系统所排出的有害气体,并在促进我国可再生能源技术发展的同时,进一步实现环境资源节约型社会的构建。此外,据相关的资料数据证明,在暖通空调系统中应用绿色理念,不仅能够对暖通空调系统提供帮助,也同样能够锤炼绿色科技以及能源节约型科学技术的发展,从而有效的促进我国科技整体的发展。

2、暖通空调设计原则

(1)经济原则。在落实绿色理念的前提下,设计过程中要贯彻经济原则,节约成本,降低能耗。要节约能源资源,还要节约各项开支,降低原材料购买费用和运输费用,满足暖通空调设计需要,还能达到节约投资的目的。(2)循环原则。对空调设备零件进行回收利用,在专门的加工厂进行加工和制造后,可以再次对零部件进行使用材料报废后可以回收利用,形成原材料、废料、新材料的良性循环过程。对玻璃钢、岩棉等不可回收的零部件,要合理控制使用量,减少材料浪费,避免污染周围环境。

3、新型节能设计理念在建筑暖通设计中的应用

3.1优化暖通空调系统设计

建筑暖通空调的设计首先是为了满足人们的基本需求,现阶段人们生活中都需要应用到建筑暖通空调,这不仅可以满足人们的生活需求还可以给人们的生活带来便利。因此,在进行设计建筑暖通空调的过程中,首先要对建筑暖通空调做好优化设计。现阶段一个家庭中会出现很多房间,但是由于房间所处于的地势不同、阳光朝向不同,因此就要做好建筑暖通空调的设计,使建筑暖通空调可以调节屋子中的不同温度,充分的考虑每个房间的温度需求。在整个系统中,中央空调就是整个建筑暖通空调系统中最重要的一部分,不仅影响着建筑暖通空调的寿命同时还影响着建筑暖通空调的使用情况。因此在对建筑暖通空调进行优化设计时,首先就要从建筑暖通空调的基本性能出发,做好设计的基本把控,具体的把控方式如表1所示。

3.2优化蓄冷和变频系统设计

暖通空调设计中,需要考虑到蓄冷系统在不同时期发挥

的作用差异,比如用电高峰期和低谷期,可以在高峰期蓄冷,在低谷期释放,进而缓解供电系统运行压力,减少空调系统运行的能源消耗。现在就从几个例子进行细致说明:例如在用电高峰期和用电低谷期进行比较,在高峰期的时候就需要打开蓄冷装置,将用电的一些热量散发出去;一旦达到低谷期,就可以释放蓄冷装置,保证用电的恒温状况,进而减少空调系统的运行消耗能力。在设计的过程中还可以利用地下水或者土壤作为当地空调系统的热能源,以此来达到节能的效果。以土壤热源为例,其具有温度适宜和性能稳定等优势,使用地源热泵,不需要使用其他设备,便能够实现冬季供暖和夏季供冷。

3.3优化热循环和中央空调设计

开展暖通空调系统节能设计,主要的作用就是可以利用余热循环利用技术。在实际的设计中,首先要做到的就是优化热循环和中央空调设计,从以下三点可以说明:

3.3.1卫生间通风

随着人们对生活品质的追求的提高,在现代人居建筑中良好的空气质量成为人们的关注重点,而卫生间是产生污染及气味较重的地方,如不能很好的组织气流,对人体会有所危害,所以这个时候就需要对卫生间进行通风,以此来保证卫生间中的空气质量。对于卫生间通风来说,首先要考虑自然通风,即可以考虑采用可直接通往室外的窗户进行平时的自然排风,在人们对空气质量要求较高时应采用机械排风扇进行通风,使卫生间内部形成负压无法向其他房间扩散,新风从门窗缝隙进入并能消除部分余热,从而提高居住环境的空气质量及舒适度。

3.3.2地下车库通风

对于低下车库的通风也是非常重要的,特别是在夏天。现阶段由于人们生活水平的提高,现在很多家庭都购进了汽车,同时在购买房子的时候直接购买了地下车库。考虑到汽车出入频率及车辆放置数量具有随机性特点,难以有效确定废气量,需要做好设计要点的把控,均匀分布风口,选择离心机装置或者轴流风机装置。在送排风系统穿越防火分区位置,要布置70℃关闭的防火阀。若和排烟系统合用,则需要按照排烟需求来设置。

3.4充分利用有效的环境保护措施

在暖通空调系统设计中,虽然有明确要融入绿色设计理念以及环保意识,但是在具体的设计环节中,则需要充分的考虑与建筑房屋住宅之间的兼容性,并尽可能的促使建筑房屋在结合具有环保及绿色理念暖通空调系统的基础上,使自身得到绿色理念的融入。而且,暖通空调体系在设计时,由于需要自身的使用性能与建筑体系的整体进行融合,就需要对建筑周边的环境保护措施进行利用,如:树木、人工蓄水池等,将外在环境有效的利用起来,从而对使其整体具备良好的环保能力。

4、建筑暖通设计中新型节能设计理念的具体体现

某展览馆建筑总面积为10518m2,总计3层,地上2层。按照绿色建筑标准,设计建筑工程。按照绿色节能标准,在设计时,做好能源节约、资源节约的把控。现结合此建筑暖通系统节能设计实际情况,对节能设计理念的体现作如下论述:

4.1设计空调冷热源系统

冷负荷和热负荷计算结果分别为1356kW和1085kW。按照绿色建筑标准的相关要求,使用两台水冷螺杆式热泵机组,功能为供冷和供热。在夏季供冷时,可为使用者提供7~12℃的冷水,单机容量700kW,运行耗电量为124kW,COP为5.6。在冬季供热时,可为使用者提供40~45℃的热水,单机容量能够达到770kW,COP为4.8。通过设置闭式冷却塔,来稳定土壤温度,确保系统运行的稳定性。使用一次泵变流量系统,机组配置情况如下:(1)冷水泵总计1台;(2)热水泵总计1台;(3)冷却水泵总计1台。系统传送能效比为0.0165,能够达到绿色建筑标准要求。

4.2应用变频技术

开展建筑暖通空调系统设计,要严格按照相关标准,做好能源利用率的把控[2]。按照绿色建筑标准,此工程通风空调系统设计中,考虑到暖通空调负荷具有动态特性,为循环水泵以及空气处理机组配置了变频调速电动机,而保证水泵装置和风机装置运行能够适应空调负变化。当空调运行负荷小于峰值负荷时,利用变频器对水泵装置和风机装置的转速进行调节,进而减少水泵循环流量以及送风量。

4.3应用多元通风技术

此建筑暖通系统设计应用了多元通风技术,来使建筑室内保持热舒适状态[3]。在新风入口、通路位置,按照全新风配置。系统运行时,调节新回风阀门,可实现空调新风比调节,使其按照最小风比运行。对于过渡季节,采取机械通风方式,将建筑室外的新风引入到室内,消除建筑室内的余热以及不洁空气。在气候较为舒适的时候,采取开启外窗的方式,实现自然通风换气,消除建筑室内的余热以及异味,缩短空调运行时间,减少能源消耗。从技术应用效果模拟分析情况来看,此建筑室内温度处于15~30℃范围内的时间达到1320h,占据总运行工作时间的91%左右;室内温度>15℃的时间集中分布在08:00—20:00时间段,占据比例为95%,能够满足空调使用需求。

4.4应用可再生能源

按照绿色建筑标准可再生能源技术应用相关要求,此建筑应用地源热泵技术,采取地埋管方式提供冷热源。将空调装置的冷凝器或蒸发器伸到土壤层中,使得装置和土体之间能够换热。在冬季供热期间,从土壤中提取空调运行需要的热量,为建筑室内供热,并且储存冷量。在夏季供冷时,释放冷量,并且储存热量,实现能源节约。通过节能技术,采取节能运行方案,每年耗电量为254010kW•h,同传统的暖通运行方案相比,节约了400500kW•h,节能达59%。

结束语

当今社会,居民们对于生活品质的追求不断提高,对于人们的要求,我们需要对建筑暖通设计进行更好标准的提升。为了能够更好的响应号召,对建筑发展不断给予推动和帮助,我们更为倡导以如今的可用资源来进行更为有价值和较为城市作用的暖通设计理念,这样一来,就可以既保证暖通设计的作用性,也能节能降耗、节约资本。

参考文献:

[1]傅晓耕.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用[J].自动化与仪器仪表,2017(08):204-205+208.

[2]陈振中.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的实践分析[J].科技创新与应用,2017(17):251.

[3]王锋.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计[J].中国设备工程,2017(11):142-143.

[4]罗伟.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的实践分析[J].江西建材,2017(03):31-32.

[5]王勇.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用[J].黑龙江科技信息,2017(05):252.

[6]刘足文.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用[J].江西建材,2016(21):55.

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