基于节能理念下的民用建筑暖通空调设计探究 张志军

发表时间:2019/1/11   来源:《建筑学研究前沿》2018年第30期   作者:张志军
[导读] 随着科技的发展,人们环保意识的不断增强,民用建筑的暖通空调设计工作已经引起人们的重视。

广东河源  517000
        摘要:随着科技的发展,人们环保意识的不断增强,民用建筑的暖通空调设计工作已经引起人们的重视。要引进高效的民用建筑暖空调设计思想,从而促进节约能源、提升资源和利用率水平。充分利用好先进技术促进系统环保效果,保护好环境前提下,促进公众生活环境舒适性,提高节能环保工作和民用建筑空调合理设计,推动对于节能理念良好管理,合理处理好建筑暖通空调设计。本文就节能理念下的民用建筑暖通空调设计展开探讨。
        关键词:暖通工程;空调系统;节能设计
       
       
        引言
        暖通空调系统是民用建筑中的重要耗能单元。通过对暖通空调系统进行节能优化,能够有效降低民用建筑能源损耗。在民用建筑中,做好暖通空调设计工作,能够实现资源的再利用。
        1节能理念下的民用建筑暖通空调设计原则
        协调原则。在民用建筑的暖通空调设计中,需要遵循协调原则。主要是因为其系统包含采暖、空气调节、通风3个系统,只有保证其相互之间协调,才能够使暖通空调适应民用建筑的环境,更好的发挥其自身的功能。(2)低碳原则。在暖通空调的设计中,尽可能做到和谐、绿色、环保的目的,从而对民用建筑中暖通空调产生的污染进行控制。同时在低碳原则的基础之上,能够对暖通空调的设计进行有效约束、规范,保证其与当前民用建筑施工中环保理念相呼应。另外,还应该涉及到房屋养护、施工工艺、施工材料等方面,并以此最大程度地实现节能目标。
(1)        2节能理念下的民用建筑暖通空调设计路径
        2.1加强建筑围护结构的保温性能设计
        建筑围护的保温性能主要与围护墙壁的面积、体积和墙壁的保温隔热材料有关。对于保温隔热材料的使用,要根据各个空间所需要的不同温度适量使用。加强建筑围护结构的保温性能设计就像建立数据结构中的树一样,每一个树都包含其子树。各个空间既相互联系又是彼此独立的个体,只要把握民用建筑房间各层级、楼道和整体的分布情况,通过建立生成树模型就可以提高建筑围护结构的保温性能。这里的生成树的模型与保温隔热材料的使用比例有很大的关系。
        2.2重视能耗传输优化设计
        在暖通空调的运行中,常常会产生大量的能源消耗,降低能源转化的有效性,所以在设计的过程中需要重视对能耗传输的优化设计,并以此减少系统中动能的损耗,提高暖通空调的效用。对此,对于暖通空调传输的设计,可从以下方面入手:(1)对暖通空调的流速进行控制,流速与水泵、风机的能耗关系紧密,可通过低流速的状态降低损耗。(2)对暖通空调的温差进行设置,如果其系统中的水温差较大,就能减少水资源用量,从而节约资源。(3)对暖通空调的介质进行设计,即运用一个载能介质,例如水,从而提高暖通空调系统的传送效率,避免对能源的大量消耗。
        2.3变频调速节能设计
        由于民用建筑暖通空调系统运行比较复杂,设计人员可以结合暖通空调系统的能源消耗情况,合理调整暖通空调系统的运行速度,不断减少能源的损耗。根据相关研究表明,民用建筑暖通空调系统中的设备种类较多,如风机、电机与水泵等,各项设备在运行的过程中,会消耗一部分的能源,通过应用先进的变频调速技术,能够保证各项设备的稳定运行,有效减少能源的消耗。


另外,由于变频调速技术能够科学控制设备的运行速度,不仅能够有效减少能源的损耗,还能够帮助设计人员更好地了解暖通空调系统的运行情况,为设计人员提供更加精确的设备运行数据。为了保证变频调速技术得到更好的应用,设计人员要结合民用建筑的内部结构特点,不断提高民用建筑的热工性能。在民用建筑中,其内部的热量散失与表面积大小有关,当建筑内部的热量较高时,多余的热量会流向气密性比较差的区域,在一定程度上增加了暖通空调系统的能源消耗。通过适当提高民用建筑的热工性能,能够减少热量损耗,保证暖通空调系统能够更加稳定地运行。
        2.4冷热能回收设计
        在节能设计的过程中除了直接减少能耗量之外,还需要对冷热能进行回收,目前此方面的研究工作仍在持续开展,并且已经研究出了回收技术。该技术的优势主要体现在以下几个方面。第一,在回收排风余热的过程中能够有效提升排风能量的利用率,进而在原有基础上降低负荷量,达到节能降耗的目的,在回收过程中可分为全热与显热两种不同的方式,主要是通过交换器来实现的;第二,制冷机组。该设备的限制性条件较少,可与建筑中不同的系统进行结合。以热水系统为例,在将其与制冷机组结合后能够进一步加热热水并进行储存,人们在洗澡时就可正常使用。另外,回收技术还能够有效解决大气热污染的问题,其能够将有害物的排放量降低至最少,并且节能效果十分突出,因此目前应加大该技术的推广力度,促使其应用更加普遍。
        2.5加大对地源热泵设计
        目前,地源热泵已经被广泛应用在暖通空调的设计中,其在制热、制冷两方面都有着优质的性能,同时能够将其节能的优势彰显出来,避免暖通空调系统运行对周围环境的不良影响。例如:在暖通空调的设计中,应用地源热泵,其可以在夏季炎热的气候中吸收土壤中多余的热量,同时可以协助暖通空调进行制冷,甚至能够承担系统运行产生的负荷;在冬季寒冷的气候中,地源热泵能够与暖通空调的供暖系统相互连接,从而将更多的热量输送至民用建筑的室内之中,减少冬季空调制热而产生较高的能耗。将地源热泵合理的应用在系统之中,充分发挥其自身的价值,提高民用建筑的节能降耗效果,满足居住者的需求。
        2.6风节能设计
        在暖通空调设计中,通过合理运用再生能源,能够真正达到节能的目的。例如,在设计节能风系统的过程中,设计人员可以结合暖通空调内部的风系统与通风系统的运行情况,严格遵守各项规定,科学控制民用建筑内部的二氧化碳含量,制定科学、有效的设计方案。为了保证通风系统能够更好的运行,设计人员可以结合民用建筑的结构特点,不断提高通风系统的散热能力,保证室内空气流通。在节能理念下,民用建筑的暖通空调设计人员要严格遵守各项规定,并不断提高自身的节能意识,明确暖通空调设计流程,从而有效保证民用建筑暖通空调设计工作顺利进行。
        2.7利用再生能源
        我国现阶段的再生能源比较匮乏,目前主要有两大来源,首先是依托于地下恒温层土壤热,这一再生能源可以使暖通系统在设计上的制冷和制热都极大地降低了能源的消耗,并且使用地热能源对人们来说比较安全也不会对居民生活造成影响,而且地热能源在净化空气上也有一定的助益。除此以外,另一大能源就是近几年新兴的太阳能源了,太阳能源相比较地热能源来说,比较早的进入到大众的视野中,其中使用频率最多的就是我们常见的太阳能路灯。在暖通空调的使用上,太阳能源有时会因为周遭环境和地理情况等因素受到限制,在可运用的环境下,太阳能源有时会比地热能源更加快捷、方便。
        结语
        综上所述,通过采用能耗传输节能设计方法、变频调速节能设计方法与风节能设计方法,能够保证民用建筑暖通空调系统更加稳定的运行,达到节能目的。但是,对于民用建筑暖通空调设计人员来说,在设计的过程当中,要严格遵守各项节能原则,提高自身的节能意识,不断提高暖通空调系统的可靠性,减少资源的浪费,为人们提供一个温馨舒适的生活环境。
        参考文献
        [1]陈晔昌.民用建筑中暖通空调的节能设计要点探析[J].建筑工程技术与设计,2015(28):29.
        [2]张宇晨.民用建筑中暖通空调节能设计要点分析[J].建筑工程技术与设计,2015(28):183.
       

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