绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的运用分析

绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的运用分析

中信建筑设计研究总院有限公司湖北武汉430014

摘要:在高层建筑施工工程中,暖通空调设计直接影响了室内环境的舒适性以及建筑工程土建、安装的成本,是极其重要的组成部分,其设计质量将直接影响到项目的社会效益和经济效益。鉴于此,本文对绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的运用进行了分析探讨,仅供参考。

关键词:绿色理念;建筑暖通空调;节能设计

一、建筑暖通空调系统不够节能的主要原因

当今节能环保逐渐成为现阶段建筑工程项目建设中的重要原则,但是依然还有一大部分的工程项目中存在着环保节能效果不够良好的问题,导致这种情况发生的原因主要有这几个方面:首先,建筑暖通空调系统节能设计阶段中能源的浪费情况是最为严重的。在针对建筑暖通空调系统进行节能设计工作的过程中,很多建筑运用到了玻璃幕墙,这种墙的遮阳隔热性能相对较差,而且建筑本身的冷、热负荷较大,空调系统需要长期运行,极易造成能源浪费。其次,在施工中建筑暖通空调系统节能设计的标准达不到统一。在建筑暖通空调系统的设计过程中,许多工程项目中使用的节能设计标准也不尽相同,没有统一按照建筑本身的实际情况来开展具体的节能设计工作,这样很容易给建筑暖通空调系统的实际操作中造成不利的影响。

二、绿色理念下建筑暖通空调系统节能设计原则

1、回收利用原则

回收利用原则是一种环保节能方式,目前较为提倡。在绿色理念下对建筑空调系统进行节能设计,应当坚持回收利用原则。能够拆卸是绿色理念下建筑暖通空调的显著特点,这种特点有一定优势,当空调发生故障时,可将发生故障的部分拆卸进行维修或者更换,有效避免对整个空调的维修或更换,在最大限度上对维修成本进行节省,同时可以保证其他元件的正常运行,对空调的正常运转没有影响。建筑暖通空调的零件以及其他设备都可以进行回收再利用,经过专业的手段以及技术进行再生后即可进行再次利用,这对能源以及资源的节省有一定作用。为有效实现原料、产品、废料以及原料系统的良性循环,必须对回收利用原则进行严格遵守,同时在对绿色理念下建筑暖通空调系统进行节能设计时,一定要注意避免对回收成本高的材料进行利用,这样可使设计及制造成本得到一定的控制,对经济发展以及社会发展都具有一定的意义。

2、环保原则

为实现人类健康发展的长远目标,必须将环保意识融入到生产生活的各个领域。城市化进程的加快是经济与社会发展的重要表现,但城市化进程又给生态环境发展带来一定的压力,在进行城市建筑设计时,将环保意识作为原则是必然的发展趋势,也是未来发展方向。因此,在对空调节能系统进行设计及制造时也应按照环保原则进行。对污染排放、碳排放以及资源再利用现象等进行充分考虑,才能真正将节能环保工作落到实处,促进相关制造以及设计行业发展。

三、绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的运用

某办公楼共拥有14163.50m2的建筑面积,当地拥有冬冷夏热的气候特点,该建筑原有的暖通空调系统设计中,采暖、制冷是由中央空调系统来完成的,在设计中共采用408个风机盘管。2016年,当地为了响应国家节能降耗的号召,将这一建筑列入到建筑节能改造项目中,并将其作为重点工程。在对暖通空调系统进行重新设计和改造的过程中,应用了如下设计方法。

1、定温度取值

在确定建筑的室内温度时,要求设计师从建筑所在地的气候条件、地理因素以及建筑使用者的实际需求角度出发,努力合理的确定室内温度取值范围。而暖通空调系统同建筑室内温度控制的联系是非常紧密的。通常,暖通空调系统在夏季运行的过程中,需要进行制冷,当室内温度设定值提高1℃左右时,暖通空调系统会产生约10%的能耗降低率;而暖通空调系统在冬季运行的过程中,是需要进行制热的,当室内温度设定值降低1℃左右时,暖通空调系统会产生约8%的能耗降低率。在这种情况下,在确定室内温度设定值的过程中,设计师应从室内温度需求的角度出发,将暖通空调系统运行过程中的能耗量降到最低。

2、节能变水量技术以及变风量技术

从暖通空调系统节能设计工作的现状来看,可以采用对应的变风量以及变水量的技术来用于调节暖通空调系统运行过程中涉及到的水流量以及送风量问题,并通过对其调节来有效的实现节约能源的目的。而且,暖通空调系统中所涉及到的变水量技术主要是借助空调内部的风机盘管系统,将水流量的大小进行调节,从而实现对温度的控制。而对应的变风量则空调末端的装置来实现对室内负荷感知,并根据负荷量的大小进行风量的调节,从而在调节室内温湿度舒适程度的同时,实现节能的目的。此外,据相关统计资料显示,采用变风量技术的暖通空调系统相较于传统的暖通空调系统大概能够节约50%左右的能源。

3、降低能量输送损耗

建筑暖通空调系统在进行能量输送过程中,往往会出现一定的能量输送耗损,因此,在绿色理念下进行建筑暖通空调系统节能设计时,应当降低空调暖通系统的能量输送耗损。一方面,建筑暖通空调系统应当选择具备较高保温性能的材料,同时利用计算机进行控制,减少能源在输送过程中的耗损,有效提高能源的利用率。另一方面,在能量传输过程中采用传输能力较强的动力传输系统,利用传输系统的低流速和强负荷性,同时结合建筑的围护结构,降低能量输送耗损。此外,在建筑暖通空调系统的运行过程中,应当加强供水和回水温差的控制,有效防止空调冷冻水比例出现偏差,从而降低能量的输送损耗。

4、室内空气设计参数的选择

室内空气设计参数的选择应严格遵照国家相关规范。其值的确定要从三个方面进行考虑。一是要考虑人体对热湿环境的反应,常用预测平均热感觉指数(PMV)进行评估;二是要考虑节能要求,避免过冷、过热使空调用电能耗过大;三是要考虑建筑物的实际运营工况,对不经常使用的房间降低负荷和温、湿度要求,减少使用能耗。《绿色建筑评价标准》中将“人员短期逗留区域空调供冷工况室内设计参数宜比长期逗留区域提高1℃~2℃,供热工况宜降低1℃~2℃”作为控制项要求,设计时应特别注意。

5、暖通空调系统冷热水系统和风系统的设计

在设计暖通空调系统的过程中,风系统和冷热水系统是核心环节,要想促使节能的效果在冷热水系统中充分的体现出来,设计人员可以通过设计,使温度差在供回水与冷冻水之间缩小,从而促进能耗量的降低;并且,设计师还可以将闭式循环模式应用于暖通空调系统的设计中,从而有效降低该系统运行过程中的能耗量。现阶段,我国各地区在建筑工程的构建过程中,通常会在暖通空调系统中对一泵到底方式进行应用。这一设计方法有助于工作人员在后期更加便捷的维护暖通空调系统,对于节省系统运行成本具有重要意义。在暖通空调系统设计中融入绿色理念,要求设计师对建筑当地的地理以及气候环境进行充分的掌握,例如,如果建筑当地具有干旱性特点,可以将冷却塔直接供冷模式应用于暖通空调系统中,就可以有效缩小水泵扬程,在拥有良好通风条件的区域安装暖通空调系统,冷却效果更加明显,在制冷中,暖通空调系统所消耗的能源将大大减少。针对暖通空调系统,泵流量在冷热水系统中的数值为132m3/h,28m为其扬程值;泵流量在地源侧热水循环中为100m3/h,23m为其扬程值;泵流量在冷却塔侧中的数值为80m3/h,25m为其扬程值。实际效率在冷却塔侧水泵流量和地源侧热水循环泵流量中通常都不小于80%。由此可见,设计人员必须从建筑本身对暖通空调系统的需求入手,才能够合理的对该系统进行设计,并实现绿色环保的目标。

结束语

综上所述,建筑暖通空调系统设计人员在积极进行设计的过程中,必须做到从多个角度出发进行分析,在大量精确计算的基础上,确保该系统在满足正常需求的基础上实现节能降耗的目标。

参考文献:

[1]李颖丽.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用[J].建筑知识,2016,36(14):208-209.

[2]刘足文.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用[J].江西建材,2016,(21):55.

[3]李玉心.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用探讨[J].知识经济,2014,(12):106.

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