侯静文
天津市丰源燃气热力工程设计有限公司 天津 300384
摘要:绿色生态节能符合现代建筑行业的发展需求,是当前整个建筑行业发展的主要方向,因此设计人员必须要认真理解绿色理念,结合建筑物的使用功能和暖通空调运行原理,兼顾建筑周边的环境情况,以高水平的建筑技术作为支撑,实现对传统设计模式的优化。有效应用建筑暖通空调系统生态节能技术,使用环保节能原料,可以减少能源消耗,减轻空调运行及安装阶段所造成的环境污染和破坏,实现能源保护和合理利用,以及对自然生态环境的保护,提升建筑整体质量及其运用效果。
关键词:绿色生态理念;暖通空调设计;控制策略
1导言
在提倡环保节能的今天,绿色生态理念在建筑当中占据着越来越重要的地位。暖通空调作为绿色建筑中重要的组成部分,其中包括了建筑采风、建筑通风和空调系统等部分。暖通空调的设计是绿色建筑中最为关键的一个环节,其对于建筑物的节能减排发挥着重要的作用。因此建筑人员在施工的过程中要始终秉承绿色生态环保的理念,在降低暖通空调消耗能源的同时,也要提升住户的居住体验,实现建筑行业的可持续发展,构建节能型社会。
2绿色生态建筑暖通空调设计原则
基于绿色生态理念的暖通空调施工设计过程中,要坚持功能、成本和环境友好性相协调的原则,同时应该坚持以用户满意度为核心的设计理念,不能简单地以设计施工单位的利益最大化为设计目标,必须兼顾用户舒适度和各项节能减排环保指标,具体而言,应该突出以下设计原则。
第一,坚持暖通空调功能设计标准。暖通空调系统对建筑用户的舒适性是至关重要的,因此,系统的功能需求和性能指标必然是设计施工最核心部分,不能简单地为了降低能源消耗或减少建设投资经费就降低暖通空调系统性能指标,必须严格依照国家和行业的相关标准和设计规范进行设计施工,保证完工后的暖通空调系统能够满足建筑楼宇的空调需求,给用户提供健康舒适的建筑环境空间。
第二,节约原则。在制订绿色建筑暖通空调设计方案时,应遵循节约原则,在保证暖通空调系统质量达标、稳定运行的同时,尽量减少各类施工材料、设备配件的使用量,以及降低系统的实际运行负荷、电能消耗量。为实现这一目标,需要设计人员综合分析已知工程信息,从暖通空调系统中的制冷子系统、水泵、风机等角度着手。但是,节省设计原则并非指节省个别部件、材料,而是要求设计人员从全局统筹角度出发,对建筑暖通空调系统进行整体优化设计。
第三,性价比最优原则。在绿色生态理念下进行暖通空调施工设计不仅要满足系统使用性能和环保标准,而且要考虑系统施工的成本价格。因为依照市场经济原理,高成本投入本身就意味着在建设过程中需要投入大量人力、物力资源,因此,追求暖通空调系统的高性价比这种设计原则本质上来讲也是一种节约型发展方式,不能片面强调系统内设备的能耗指标而过分增加设备本身的成本支出,设计单位应该依据暖通空调系统全寿命周期的实际工况计算出性价比最优的设计方案,找到建设投资与降低能耗之间的平衡,不但能够有效节约社会资源,而且能兼顾系统的环保指标。
3绿色生态理念下暖通空调的设计策略
3.1提高绿色材料及技术应用力度
在传统建筑施工模式中,一些施工材料的性能较差,具有有害性特征,不但会对周边生态环境造成污染破坏,在暖通空调系统出现运行故障问题后,还会泄露有毒气体,对业主身体健康造成严重威胁,例如氯氟烃制冷剂。因此,在制订建筑暖通空调设计方案时,设计人员应适当提高各类绿色施工材料的使用比例,逐渐取代具有有毒性与污染性特征的传统施工材料。
3.2水系统节能技术
为了降低暖通空调设备能耗,控制系统应该根据空调负荷的变化对水系统进行节能控制,具体可以采用以下技术方案:采用变频调速取代冷却水回路中的调节阀,在部分负荷下,将冷却水流量在一定范围内降低,辅以冷却塔风机的开关控制或变速驱动,将大大降低冷却水系统的能耗;根据不同制冷方式的冷水机组的实际运行特点,可采用不同的控制策略,对冷却水泵进行控制,以达到最佳的节能运行工况;使冷冻水变流量控制,可以有效地降低空调系统提供单位制冷量的运行成本,因此,工程制冷采用二次泵变流量系统,在水回路中广泛采用二次泵变流量系统,以降低冷冻水回路的运行成本主泵系统用于直接改变蒸发器中的冷冻水流量。
3.3自然通风设计
自然通风方式是将热压、风压作为核心动力提供方式,基于自然空气循环原理,可以在无人工、系统干预的情况下取得良好的室内通风效果,持续向建筑室内空间吹入自然风、排除室内浊气。在建筑暖通空调系统中,自然通风也是最具节能环保属性的通风方式之一,自然通风方式的设计要点如下:首先,风压通风。在采取风压通风方式时,综合分析建筑结构,如建筑物朝向、各功能区域分布格局、建筑周边区域气候条件等,采取各项设计措施,减小自然风吹入建筑室内空间时所承受的空气阻力。例如,适当增加建筑门窗构件的开口面积,尽量将门窗保持在统一水平线上,安装百叶窗等具有空气加速效果的窗体。其次,热压通风。热压通风方式是根据建筑室内、室外环境温度差与压力差,起到引导空气流动、持续交换冷空气与室内浊气的作用。因此,为取得理想的自然通风效果,在建筑结构设计环节,应尽量采取竖向空腔设计方式,保证室内浊气可以通过建筑顶部向外排放,并在建筑底部持续流入室外冷空气。同时,在建筑顶部区域设置开口,起到调节通风效果、控制进风量的作用。
3.4变频技术的运用
现阶段,建筑暖通空调系统中的自控技术更加成熟,而变频技术在暖通系统中的应用较早,以无级变频技术为核心来研发负载自动调节控制装置,并将其运用到冷水机组和水泵上,使暖通空调系统可根据自身需要来调节运行负载,实现对制冷等效果的良好控制。所谓的变频是能够根据室外天气变化来做出运行调整,当温度下降,室内有较大的供暖需求时,变频冷水调节机组的输出热量会自动增加,各能耗设施能进行单独控制,实现高效率区间运作,更人性化地满足了用户对温度调节的需求。而且其运行效率更高,能有效提高能源利用率、节省资源、保护环境、维护自然生态平衡,也能有效降低空调操作及维护成本,提升了建筑企业的生态效益和经济效益。
3.5太阳能技术
在绿色暖通空调设计的过程中运用到太阳能可以有效地减少资源的浪费,同时不会造成环境污染,不会对人体健康造成影响。因此,绿色建筑在施工的过程中要充分发挥太阳能的优势,可以在光照条件好的地方安装太阳能收集的装置,将太阳能转化为热能并通过传输设备传输到绿色暖通空调循环系统中,保证暖通空调在运行过程中秉承环保的原则。而在绿色环保建筑中太阳能供暖系统主要用于热水的供应和地板采暖,其中的主要组成部分为集热器。虽然太阳能具有节能环保的特点,但是太阳能在使用的过程中具有一定的局限性,例如,遇到阴雨天气时,太阳能就不方便使用。通常情况下,可以在暖通空调设计的过程中加入燃气炉,进行辅助加热。保证居民在阴雨天气和冬季也能进行日常的取暖。
结束语
总之,建筑暖通空调的设计水平对建筑能耗的环境友好性的影响是巨大的,在当前我国绿色生态环保理念深入人心的时代背景下,利用新型的暖通空调设计方案和施工技术来降低建筑的能源消耗,是符合可持续发展潮流的必然选择,建筑设计施工单位要从设计理念优化和施工技术创新等多个方面提升建筑暖通空调设计水平,在给建筑用户提供高质量的服务前提下,实现建筑领域节能环保的高质量发展需求。
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