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摘要:进入新世纪后社会经济获得迅速的发展,能源需求量大幅升高,同时环保理念已深入人心,人们对自身的住所提出了更高的要求,当前社会大力倡导绿色建筑。绿色建筑的出现给暖通空调的设计带来了新的条件,我们必须加强对暖通空调的设计。本文就绿色建筑中暖通空调设计的相关问题进行分析,提出了空调设计的具体措施。
关键词:绿色建筑;暖通空调;空调设计
随着可持续发展战略的不断贯彻实施,绿色建筑在建筑的设计中不断的普及和发展,绿色建筑理念在暖通空调设计领域开始运用开来,这能够促进自然资源的合理利用,保护环境,减少污染,为人们创造舒适的生活环境。
1绿色建筑的概述
绿色建筑是一种新的建筑设计理念,它要求建筑从设计施工到投入使用后,在其正常的生命周期内部,设计合理,施工规范,维护成本低,维护周期短。既可以满足人们最基本的生活需求,为居民创造出健康,舒适,安全,生态的生活工作空间,也可以做到资源的最大化利用,最大限度的节约资源能源,同时,很大幅度的降低各种消耗,保护生态环境,减少各种建筑施工污染。
2.暖通空调的概念
暖通空调具有采暖、通风和空气调节三个方面的功能,这三个功能的综合简称就是暖通空调。与传统的只能进行制冷或是制热的空调不同,暖通空调还能够对空气进行处理,使空气得到净化。暖通空调对周边的天然空气进行过滤、冷却及除尘等处理,无论多么细微的灰尘颗粒它都能够搜寻到,并且消除细菌、净化并过滤病毒等,充分改善居民周边的空气情况,给人们提供更加适宜、清新和相对湿润的生活环境。
3绿色建筑中暖通空调设计原则
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。
3.1循环利用原则
对于暖通空调设计体统中的材料设备等都进行统一回收,有效的进行下次再利用,针对材料设备原料加工处理实现产品出售,然后产品破坏之后进行有效的回收,由此形成一种良性循环,然而对于一些没有回收价值或者回收之后在利用成本上显得过高,那么在设计中就需要对其的使用量进行最大限度的控制。
3.2节省原则
节省原则即节省能源和节约材料。包括在整个空调系统内涉及的制冷机、水泵、风机以及控制系统等方面的初投资的节省,运行过程中对原材料以及能源涉及材料的运行费用的节省,涉及整个空调通风系统的所有环节,而不是其中某个环节。建筑运营过程中,空调系统能耗一般占建筑能耗的50%甚至更多,这就对暖通设计者带来了挑战。对于新型的绿色建筑来说其暖通空调系统还应充分考虑与建筑物围护结构、室内照明等之间的相互关系。
3.3广泛回收原则
广泛回收应包括暖通空调系统中的零部件和材料的回收,与上节回用之间的区别是:在回收中是有针对性先对零部件材料进行分类别的回收,并不是笼统的对于材料统一收集,比如对系统管道、设备报废后其在拆散或维修过程中对拆卸下来的零件进行系统回收。
3.4回用原则
暖通空调系统的回用涉及到系统整体和部分的回用,绿色建筑设计的暖通空调系统中各部分具有相对的独立性,其大部分可以拆卸,在其经过一段时间运行甚至报废后,其中的诸如管材、运行设备中的部分非运转件等部分设备及材料经过维修、保养以及清洗等过程仍可回收再利用。
4暖通空调绿色设计要点
4.1提升暖通空调系统的合理性
暖通空调设计是一个庞大而细致的工程,所以设计时需要全面考虑,提升暖通空调的合理性。选择空调设备以及确定系统容量应以热负荷、逐时冷负荷和相关水力计算为依据,同时要考虑容量和设备台数的合理搭配,使系统在经常性部分负荷运行时处于相对高效率状态。
4.2暖通空调的节能设计与运行
空调、采暖、照明等等都是属于建筑能耗。不同的建筑形式、建筑设备所造成的能耗也不同,总能耗会因此受到影响。能耗分析软件是指导我们采取适当措施的节约能源的软件。因为这项工作的计算工作量太大了,手算是根本不可能的,另外,利用自然通风及设计好的气流组织方式,采用模拟软件也是必须的。
4.3应用地源热泵
地源热泵在解决制冷、供热等方面,有着显著的节能优势与经济优势。相比于空气热源泵,其使用优点更加显著。地源热泵系统不会对地下水质、地面沉降造成影响,只会影响土壤温度,是现阶段比较完善的散热、取热方式,对环境影响比较小。埋在地下的换热器是导致土壤温度变化的根本原因。在寒冷的冬天,会通过热交换器提取热量,实现地上供热;在炎热的夏季,地上热量会通过地泵传送到地下。
4.4优化冰蓄冷系统
通过优化冰蓄冷系统,能够进一步降低电能用量,降低能耗,提供高经济效益。在夜间,把冷量在水中蓄积,在白天用电高峰期释放冷量,降低电费开支。同时,冰的蓄冷量要超过水蓄冷量,且热损失比较小。在1℃~4℃冷水环境下,可降低风机动力,采用低温送风,有效起到制冷调节的效果。整个系统COP值不断提高,特别是夜间温度较低时,COP更高。制冷机处于满负荷状态,设备利用率、工作效率大幅度提高。
4.5积极利用太阳能资源
太阳能是地球最主要的天然能量的源泉,太阳辐射能是地球大气层的基本热源,是气候形式的决定因素,也是建筑外部热环境的主要条件。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。
4.6改进建筑热工性能
建筑的热工性能主要指的是建筑的保温、气密性、遮阳等,建筑内的热量有很多通过其围墙散发出去,所以建筑物外表面散热面积的大小直接决定热量传递的速度,建筑采暖费也会随着外表面积的增大而增大;建筑内的空气会消耗采暖中30%--40%左右的热量,消耗热量的形式主要是因为外窗气密性不高以及管道、导线、烟囱风道等连接部位的连接不严导致的,因此降低该部分的能耗对绿色建筑的实现具有积极的意义,我们可以提高制作、安装门窗的精度、密封,使用新型材料等措施有效的降低这部分能量的消耗。同时要想强化建筑的保温效果,可以使用新型的保温材料,这对降低能源的消耗具有现实的积极意义。
4.7积极利用门窗节能技术
门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的30%,其能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3。所以门窗是结构节能的重点,在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。
5结语
在现代经济发展过程中,经济水平的提高使得人们对居住环境、商业环境、工作环境的要求也不断提高。为了满足人们对环境的需求,现代暖通空调行业必须针对绿色节能建筑需求进行新技术、新材料的研发与应用。绿色建筑与暖通空调的相互结合,能够保证能源的充分利用,促进环境保护,保持城市可持续发展的能力,在为人们创造舒适生活环境的同时,对提高我国绿色建筑暖通空调设计的技术也有很大的促进作用。
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