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摘要:基于绿色建筑的理念,暖通空调绿色节能技术创新及应用也逐渐增多。文章主要对绿色建筑理念下的暖通空调设计进行分析,并探讨绿色建筑技术在其中的具体应用。
关键词:绿色建筑;建筑技术;暖通空调;空调设计
引言
绿色理念的本质含义即为节约资源、保护环境为目的的设计理念及手段。绿色理念强调保护自然生态,有效利用资源,以人为本,友好地爱护环境。暖通空调系统在住宅建设及其他基础设施建设的应用中具有极为重要的作用,与人们的生活和生产息息相关。暖通空调系统的设计和使用可以显著提高建筑的整体质量和运用效果。除此以外,暖通空调绿色建筑节能技术的应用还能够大大提升系统的节能效果,保障良好的社会环境,增加生态效益。
1绿色建筑对暖通空调设计的要求
现阶段,绿色建筑理念已成为暖通行业内重点关注和研究的对象。我国现有建筑在运行方面普遍存在能耗较高的问题,这也为绿色建筑理念的推广及运用提供助力。在对现有建筑进行改造设计或对新建筑进行暖通空调设计时,需将绿色建筑理念内的相关要求应用其中,形成更为严格且可行的设计依据。
首先,绿色建筑中的多数建材和设计空间都需要遵循环保意愿进行布局。保证了建筑的环保性能,还需对成本进行调控,满足建筑的经济性要求。
其次,绿色建筑的暖通空调设计,在满足建筑在整个生命周期中可持续应用的前提下,还需要将节能运用到设计中的各个环节:能源使用、系统作用及隐患改造等。(1)依据循环流通的自然能耗情况和空调的能耗情况,将环保理念融入到空调设计及安装中;(2)将建筑中的节能设计应用到具体的安装、施工等环节上;(3)针对可能出现故障和隐患进行设计能耗上的原理验证;(4)对空调系统中的负荷状态进行适当的设计优化,使空调系统的应用满足建筑环境整体的运行需求;(5)设计时的空调系统、装置、循环条件等需满足空调质量要求,且可长期有效运行。
2绿色建筑技术在暖通空调设计中的应用原则
2.1绿色环保原则
应用绿色建筑技术,需要遵循绿色环保原则,强化绿色材料的应用。如制冷剂的选择,应着重考虑材料本身的环保性,拒绝使用CFCs(氯氟烃)等会给环境造成严重污染的制冷剂,在确保空调制冷效果的同时,减少空调设备运行给人体和自然环境带来的伤害。在设计阶段,还应考虑材料的易得性问题,以减少材料运输带来的污染和能耗。另外,还应在设计阶段加强减振降噪技术的运用,减小暖通空调运行期间的噪声,如完成消声静压箱的设置、采用软木或橡胶底座等。选择消耗的能源时,应尽量选择可再生能源,如地源热泵、生物沼气等,在节约自然资源的同时,加强环境保护,满足绿色建筑的建设要求。
2.2经济原则
在设计中要控制暖通空调系统的生产成本、运行的能耗成本;就使用空调时注重的性价比进行材料、供能方面的设计;对能耗所达到环保等级进行预估,综合考虑经济性原则,选用达到标准又造价不高的材料进行整体建造。
2.3回收利用原则
在进行绿色建筑暖通空调设计的过程中,应当尽可能实现暖通空调某一部分或者是整体结构的可回收利用。第一,在设置了独立新风系统、新风量大于或等于4000m/h且新风与排风的温差超过15℃的空调系统中应设置排风能量回收系统;第二,尽量保证暖通空调零部件的独立性,以此才能够支持暖通空调的可拆卸性。在暖通空调出现故障进行维修的过程中,能够对其进行拆卸并单独的维修,真正实现二次利用。遵循暖通空调设计的回收利用原则才能够切实保障对暖通空调中能源、维修费用以及零部件浪费的情况得以控制。
3绿色建筑技术在暖通空调设计中的应用
3.1置换式通风系统
如果是处于置换式通风系统环境当中,此时新鲜空气能通过系统进行调整,之后再以下送风以及顶回风的方式使新鲜空气被送至室内,基于密度差的影响作用下,冷空气也可以上下推动,这样就会在地板的区域位置行成空气清新且温度适宜的空气潮。而在这种情况下,经过热气流和冷空气之间的运动,也就能从房建顶部的排风出口排出室外。在安装置换式通风系统的过程中,需要满足以下几方面的要求:第一,置换通风系统周围不能存在体积较大的障碍物,合理规避影响送风的潜在因素;第二,尽可能将置换通风系统安装在靠近外墙或外墙的位置;第三,如果冷负荷比较高,则可以根据实况来设置多几个置换通风器;第四,在安装室内置换通风系统时,要有机的协调室内的整体布局和整体空间,置换通风截面流态图如下所示。
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3.2地源热泵技术的应用
为了迎合绿色建筑中暖通空调设计要遵循的节能环保理念,地源热泵技术也是应当积极的融合到暖通空调的设计中。应用地源热泵技术能够有效的解决传统空调在制冷以及供热方面能耗过高的问题,同时并不会影响到周边的土壤,更不会影响到地下水,是截至目前最为实用的一种供暖以及制冷方式。对于一些气温相较低的地区,我们在设计的过程中可以适当的增加一些辅助措施来保证暖通空调系统能够创造出源源不断的热量。若需要满足大量的冬季室内采暖需求,我们应当有效融合地源热泵技术以及太阳能技术,对太阳能以及地源热进行并联或者是串联来为室内供暖做出有力的保障。我国南方夏季气温较高,我们可以串联冷却塔以及地源热泵,冷却塔可以有效的分担一部分制冷以及运行暖通空调系统的一部分负荷,能够在夜间对土壤温度进行控制,最终实现整体降温。
3.3变频技术的实际运用
目前,变频技术在空调系统中进行运用,在暖通空调系统的设计过程中进行使用,不但可以良好的更改空调系统中不完善的地方,并且还能大大减少能源消耗,降低运行成本的使用。伴随变频技术的使用,暖通空调设备可以按照室外的实际天气状况的改变进行高效率区间运作。促进能源使用效率的提升,以此来完成能源节约的目的。同时,合理的使用变频技术,在落后的技术中,许多设备可以同时打开和关闭,以此来满足不断变化的系统运行负载的需要,该装置采用近似无级变频技术,满足各种工况下负荷变化的要求,此外,该设备始终运行在一个高效率的范围内,减少了能源负荷和成本,并且减少了操作和维护的人工成本。
3.4水冰蓄冷设计
应用水冰蓄冷设计技术,可使暖通空调设计得到优化,实现削峰填谷式用电,使电网运行效率得到提高。设计时,需要在水冷机组中安装蓄能装置,在低谷期利用双工况电制冷机生产冷量,并以冷水形式在蓄冰装置中储存,使空调白天的能耗得到降低。在建筑室内需要制冷时,蓄冰装置可以对存储的冷量机械能转化,在用电高峰时段释放冷量,减轻空调运行负荷,使机组保持稳定运行,继而为空调设计和使用带来更多的经济效益。该技术主要以水作为冷热量载体,使水在换热管道和机组间循环利用,实现热量交换,用电低谷时,用电能使水的温度降低,在用电高峰时段,冷水的供应可以减少空调电能损耗,从而使空调系统能够长期稳定运行,减少不必要的能源消耗。在实际设计过程中,为降低机组能源消耗,应加强水力平衡设置,在空调系统中完成水力平衡装置的配备,结合情况进行水利平衡系统调节。利用静态或动态的水利平衡阀使系统内水量和压力的波动得到减少,促使机组能够稳定供能。
结语
绿色建筑在中国的兴起,是我国建立创新型国家的必然组成部分,是顺应时代发展潮流和社会民生需求的必然结果,也是建筑节能环保的进一步拓展和优化,暖通空调设备作为建筑节能环保的重要组成部分,应首先从设计入手,使节能环保理念贯穿于建筑的全寿命周期。
参考文献
[1]鲁姣.绿色建筑技术在暖通空调设计中的应用[J].绿色环保建材,2019(7):80.
[2]张奕君.绿色节能暖通空调技术在绿色建筑中的应用[J].工程技术研究,2019,4(2):62-63.
[3]杨奇昌.绿色节能暖通空调技术在绿色建筑中的应用[J].绿色环保建材,2018(9):250-252.