绿色建筑与暖通空调设计探讨蒋丰彪

发表时间:2020/7/14   来源:《建筑实践》2020年6期   作者:蒋丰彪
[导读] 绿色建筑是近年来我国经济快速发展背景下,建筑行业资源大量使用与建筑资源短缺之间的矛盾所催生出的

         摘要:绿色建筑是近年来我国经济快速发展背景下,建筑行业资源大量使用与建筑资源短缺之间的矛盾所催生出的,促使建筑建设使用过程中尽可能地多使用环保型能源或可再生资源的、能够有效提高资源利用效率的建筑模式。鉴于此,本文对绿色建筑与暖通空调设计进行分析,以供参考。
         关键词:绿色建筑;暖通空调;设计
引言
         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。
1绿色建筑技术在暖通空调设计中的应用原则
         1.1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。
         1.2节能控制原则
         在建筑系统中,暖通空调属于能耗较高的部分,制冷、通风、采暖等都将带来较大的能耗,在不可再生能源损耗严重的情况下,还应坚持节能控制原则,加强对太阳能、风能、地热能等清洁能源的利用,减少不可再生能源的损耗。与此同时,还应使用计算机能耗分析软件对建筑全生命周期产生的空调能耗进行分析,通过模拟设备运行实现暖通空调设计的优化,提出效果更佳、能耗更低的设计方案。在现代暖通空调设计中,通常采用变频技术,利用自控系统加强变频设备的调节作用,避免空调始终全负荷运行,使设备的运行功率随着温度的变化得到实时调节,从而实现节能控制,减少制冷剂等材料的消耗,使空调运行能耗大大降低。
         1.3坚持遵循节能环保的设计理念
         当前暖通空调作为绿色建筑的主要能耗单元,在应用过程中大致包括建筑采暖、建筑通风与空气调节三个方面,这就要求暖通空调系统在设计过程中不仅要控制能源的浪费与损耗,鉴于暖通空调系统整体的复杂性,还需要最大程度降低系统内部结构在设计、建设、材料运输、照明、设备以及人工等多个方面的成本,有效提高暖通空调系统与建筑物运行过程中的协调性。
2绿色建筑技术在暖通空调设计中的应用方法
         2.1主动式设计
         对绿色建筑的暖通空调进行设计,可以采用主动式设计方法,加强各种自然资源的利用,减少空调的能耗和产生的污染物。目前在绿色建筑中,自然主动式暖风控制系统得到了普遍应用。自然主动式暖风控制系统能够利用过渡季节的风能实现建筑通风,实现风能资源的充分利用,增加夏季建筑围护与室内空间的散热量,还可以减少空调启动带来的负荷量,使建筑本体能耗得到降低,保证室内通风良好,避免家具因潮湿变形,同时,使室内在夏季快速降温,减少空调运行带来的能耗和污染。
         2.2冰蓄冷系统技术方面的智能化
         冰蓄冷系统的技术设计不仅可以在极大的程度上,起到降低其建筑体能消耗方面的功效,而且还有助于促使以及提升其应用建筑体的经济效益。此项系统的智能化设计主要体现在:将建筑体制冷机在夜间用电低谷时间运行的冷量累积,并且在白天的用电高峰中,将夜晚聚集的冷量予以释放,从而对建筑体中空调制冷能源的消耗予以有效的管控以及降低。

由此可见,此种智能化的构架以及设计,在一定程度上运用了循环利用方面的科学化方式,来尽可能的把建筑体之中的暖通空调能源方面的消耗降至最低。
         2.3强化自然通风在暖通空调系统中的应用比重
         在建筑设计中,自然通风能够有效提高室内空气与室外空气的置换效率,提升室内空气质量和空气舒适程度,而且自然通风设计没有能源消耗和设计污染,已经成为当前绿色建筑中暖通空调节能控制方法的一种重要手段。
         2.4应用地源热泵
         地源热泵不仅具有节能和节约的优势,而且可以有效地解决制冷和制热相关需求,所以与空气热源泵相比,它具有一些绝对的优势。例如,用于地源热泵系统只会以某种方式影响土壤温度,而不会损坏表面的生物系统。地源热泵是我国相对成熟的能源技术,对环境影响相对较小,同时具有传热和散热的功能。地下热交换器一般会对热泵的表面温度产生很大的影响,该地下热交换器位于地下30~100m。埋管换热器主要受到温度影响,对于夏季排出的热量和冬季吸收的热量,如果可以采取一些有效措施来解决,那么热交换器的影响将减小,地源热泵也将不受影响。
         2.5合理利用建筑的周围环境
         一个完美的暖通系统必定要充分利用建筑物周围的自然资源。建筑物的周围具有良好的自然资源,本身就是一个完美的暖通空调系统。在建筑物的周围大量种植树木,不仅具有防风遮阳的功能,还能够蓄水,保护水土和改善景观等效果。现代建筑的内部也应景观化,在建筑内部布置水幕、水池、喷泉等景观,还能够起到调节室内环境的作用。
         2.6合理设计选择新风系统
         当新风系统需要同时负担多个房间时,应对系统的新风量进行计算,并计算系统新风比,使得新风系统在满足建筑物中所有房间需要的前提下,实现最小新风比,这样可以大大节约空调能耗。对于建筑中有大量集中排风系统时,室内的冷热量会随排风一起排出室外。需要对建筑物进行经济技术分析,如设有集中排风的空调系统经技术经济比较合理时,宜设置空气-空气能量回收装置。采用全热型新风热交换机,利用室内排出浑浊空气所带的冷、热量,通过全热交换器,对吸入的室外新风预处理,回收排出室外空气中所带能量,是一种环保、节能、高能效的新风预处理方式。
         2.7使用清洁能源和再生速度较快能源
         空调的供能在应用中是较为关键设计内容,需要结合建筑空间进行线路和机制上的综合设计,使用部分能源供能会出现不能满足用户使用等情况,严重影响设计和导入能源过程。节能设计需要在供能中体现出较为可靠效益情况,满足效益又不在供能其中产生多余能耗作用环境、污染建筑。清洁能源作为应用较为便捷、收集相对容易的供能选项,通过优化设计和使其应用机制能长期应用于建筑,对空调应用时的建筑能耗和相对效益进行理念和原则上适应。再生速度较快的能源可作为选项中备用计划内容,在小规模应用试验中进行研发设计探讨和节能优化措施检验。
结束语
         绿色建筑在建筑行业的推广能够最大程度避免建筑建设过程对自然以及人文风俗风貌的破坏,保证建筑行业的健康、可持续发展。绿色建筑的发展给暖通空调控制方法的创新和调整带来了机遇,同时也加大了暖通空调节能控制方法发展的挑战。因此,相关部门必须加大资金、技术、人才等资源在节能控制方法研究中的投入,为暖通空调在绿色建筑中的发展创造良好的外部条件。
参考文献
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