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宁夏工业设计院有限责任公司 宁夏 银川 750001
【摘要】暖通空调是绿色建筑设计中的关键设备。暖通空调系统节能设计的实施难度较大。因为在 HVAC的绿色设计中,要运用更多的节能环保原则来进行节能设计。在 HVAC绿色设计中融入创新技术手段,推动 HVAC产业绿色可持续发展,同时也是绿色建筑设计发展的必经之路。
关键词:暖通空调;绿色建筑;实际应用
0.引言
伴随着建筑行业的迅速发展,人们的办公、生活环境也在改善。HVAC设计改善了办公环境,增加了办公的舒适性,深受各界人士的喜爱。但传统通风空调 HVAC设计与当今社会对节能、环保的追求并不兼容。HVAC的应用不仅消耗了大量的电力和能源,同时也影响了 HVAC生态环境的可持续发展。为适应社会发展的需要,应推行绿色建筑的 HVAC设计理念。
1.暖通空调与绿色建筑的概述
暖通空调系统是一种制热、制冷、加湿、送新风、排除室内污浊空气的维持室内温度、湿度和新鲜度的空调系统。HVAC是现代建筑设计的一个重要组成部分,可调节室内热、暖、湿及新鲜空气负荷。相对于以前没有安装空调的老旧建筑,现代建筑设计更多地倾向于人性化。对于 HVAC建筑来说,夏季降温效果较好,冬季保暖效果较好,对建筑物的通风、湿度、温度调节等都有很好的效果。HVAC设计已经成为现代建筑设计中的一项重要内容,但同时,我们也应该充分认识到 HVAC设计和应用中存在的种种弊端。HVAC是一种能耗高的设备,为保持建筑物边界处的温度、湿度和通风状况,空调系统在运行过程中不断消耗能源,不仅使建筑物的能耗范围不断扩大,而且造成了环境污染和能源的极大损失。这类结构会对建筑行业的环保产生负面影响。
HVAC也会对建设环保节能型绿色建筑产生不利影响。绿色建筑是指在其整个生命周期内,以节约能源、减少污染、保护环境、提供适宜健康的生活环境、实现人与自然和谐相处为目标的优质野生建筑。“绿色建筑”概念的提出为现代建筑行业提供了新的表现形式。建筑行业作为能源密集型产业,在绿色建筑理念的指导下,正朝着节能、环保、绿色的方向发展。通过建筑创新设计,能更好地降低建筑能耗,实现节能环保。所以在暖通设计中,更需要与现代建筑的新设计理念相适应。特别是在绿色建筑的理念下,传统的 HVAC设计理念需要改变,以达到节能环保,降低 HVAC能耗的目的,并且提高 HVAC的能量利用率。
2.暖通空调中绿色建筑的设计原则
为进一步发挥暖通空调系统设计在建筑领域中的作用,减少对周围环境的影响,降低资源消耗,必须在暖通空调系统设计中引入绿色检查站的技术和概念,充分利用新材料和新技术。根据 HVAC的设计,对其结构进行优化。在实际操作中,应注意以下几个原则:第一,节能环保原则。当前绿色建筑的核心理念是节能与环保。节能、环保的原则在 HVAC的设计与应用中应充分贯彻。HVAC各方面的设计要注意节能效果。第二,要对其能源进行回收。本文所说的回收,不仅仅是指材料的回收, HVAC中所用材料的环保问题,还包括设计过程中的材料回收,室内冷热源的回收。第三,是要遵循实用原则。无论建筑还是空调系统,其本质都是服务于人们的日常生产和生活。所以,在设计暖通空调系统时,不仅要考虑到相关的环保要求,还要加强对其使用功能的保护,满足生产及生活要求。
3.绿色建筑技术在暖通空调设计中的具体应用分析
3.1计算机软件技术的应用
环境友好型建筑技术中暖通空调设计,离不开专业技术人员的参与,离不开计算机软件的开发与利用。对设计数据进行有效的计算机软件处理和定期的能耗分析,可提高节能效果。一方面,绿色建筑理念是指在绿色建筑技术实施过程中降低能源消耗。在实施建设项目前,可利用计算机软件中的能耗分析软件进行能耗估算。掌握能耗现状是改变空调设计能耗的前提。
应用计算机软件对能耗数据进行精确分析,达到了实时监测的目的,比传统的手动测量功能更为精确。另一方面,在工程建设项目中,如何从预设方案中选择最优方案,以提高最终的实施质量是关键。在项目具体实施过程中,必须对能耗和意外事故进行计划。针对以上问题,模拟软件可根据工程项目实施过程中存在的问题,对程序的实施进行仿真,并根据仿真结果调整实施方案,最终实现优化设计,以达到减少方案数量的目的。无论在建筑还是在暖通空调系统中,其本质都是服务于人们的日常生产及生活。所以,在设计暖通空调系统时,不仅要考虑到相关的环境保护要求,还要加强对建筑的功能需求进一步改善,达到理想的效果。
3.2绿色环保材料的应用
HVAC的绿色设计理念主要是通过采用绿色节能材料和绿色技术来实现的。环保型制冷剂和一些隔热材料通常是在绿色环保理念的指导下作为传统制冷剂的替代品及新型建筑材料来使用。制冷剂选择不合适,后期在长期使用过程中会破坏臭氧层,采用天然绿色的制冷剂来作为空调制冷系统中的制冷剂。新型绿色制冷剂以碳氢化合物为主。制冷剂的改变不会影响润滑油和空调系统的相关附件;选择制冷剂时,不仅要保证制冷效果,后期的使用及更换问题,还要考虑到节能和健康问题,并尽量减少对人体和环境的伤害。另外, HVAC隔热设计还应以健康和环保为基础。为确保绿色健康,应提高保温效果,提高建筑物的隔热性能,选择传热系数较低的材料,可以在一定程度上减少室内热量和冷气的损失,减少空调运行,设计合适的温度开启与关闭控制,降低能耗。
3.3暖通空调系统设计
绿色建筑中常采用地源热泵系统,这样可降低空调费用。本系统具有加热、冷却功能,能满足空调设计要求。在实际工作中,需要将换热器埋入地下30至100米,但换热器对地温有一定影响,对地表生物或地下水无影响。地源热泵系统的应用,可以充分发挥换热器的性能,保证高压地源热泵在夏季、冬季能够正常降温和加热。夏天,热交换系统把室内的热源输送到地面,实现热量储存。冬天,通过热交换来提供热量,使建筑内部保持良好的室内环境,降低空调能耗。相对于空气源中央空调,地源热泵空调器具有中央空调、地暖、生活热水等多种功能。充分利用先进的热泵技术和高压变频调速技术,开发利用地源热泵等可再生能源。地源热泵的冷热源与周边地区相匹配。夏天气温比较低,可用来降温。反之,冬季可为空调系统提供热源,使空调系统保持高的运行效率。所以在绿色建筑设计中选择合适的空调系统尤为重要。
3.4暖通空调人工被动式的应用
人工被动式HVAC设计主要是利用可再生的太阳能资源,把太阳能转化为人类社会所用的热能,为建筑和HVAC提供稳定的能源。在实际应用中利用太阳能电池板将建筑物的供热系统结合起来,将太阳能转化为热能,从而为建筑物提供室内热源和热水供应。另外,在建筑物长期太阳能使用频率较低的情况下,它的人工被动式系统也能把能源转化为城市电力供应,保证建筑物的HVAC系统正常运行。
3.5暖通空调自然主动式的应用
在暖通空调系统设计中,自然活动设计主要是指利用周围环境及建筑物的季节变化,进行空调调节,以降低资源利用率,提高能效。可以将它与周围环境和建筑高度相结合,从而实现自然的、积极的应用。选择更改墙面的颜色、日照角度等方式来改变暖通空调系统的设计使用效果,达到促进室内空气循环的目的,增加室内的舒适度。
4.结束语
综上所述,随着我国绿色环保理念的兴起,人们对绿色建筑的要求也在逐步提高。在 HVAC的设计和应用中引入绿色建筑技术,充分利用建筑周围的环境优势,降低传统建筑空调的能耗,提高 HVAC的资源利用率,促进人与自然的和谐。
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