绿色建筑暖通空调设计技术探析

2017-03-09 04:09马娟马飞
绿色环保建材 2017年10期
关键词:冰蓄源热泵暖通

马娟 马飞

江苏华东地质建设集团有限公司

绿色建筑暖通空调设计技术探析

马娟 马飞

江苏华东地质建设集团有限公司

本文从绿色建筑暖通空调的设计原则出发,对绿色建筑暖通空调设计现状进行了分析。为了达到绿色建筑的要求,本文阐述了几种暖通空调技术,包括太阳能节能技术、冰蓄冷系统优化、自然通风、地源热泵应用技术等,希望能促进绿色建筑的暖通空调技术发展。

暖通空调;绿色建筑;设计原则

1 引言

随着经济的发展和人们生活水平的提高,人们开始反过头来思考发展与环境之间的关系,逐渐意识可持续发展的重要性。要求我们在发展的过程中注意保护环境,同时也要节约能源。在建筑节能方面,绿色建筑的概念应运而生。绿色建筑的技术措施包括许多方面,其中暖通空调节能就是设备节能中的一项。本文就是探讨未来绿色建筑设计中暖通空调方面的设计技术,希望能够最大限度地降低能耗,节约能源,促进绿色建筑发展,实现可持续发展的目标。

2 绿色建筑暖通空调设计原则

2.1 回用原则

回用原则是指对建筑的暖通空调部分实现整体或部分的回收和再利用。因为暖通空调包含了多个独立的部件,并且具有可拆卸性,因此可以在一部分发生故障时,通过局部替换的方式排除故障。这样也方便自行拆卸清洗和修理,便于回收再利用。

2.2 节省原则

节省原则的范围包括材料和能源的节约利用。这里的节约除了指部分部件的节省,还包括了在暖通空调设备制造过程中原材料的节约,这就关系到暖通空调的多个工作环节,比如制冷系统、风机、水泵等。

2.3 广回收原则

广回收的含义是指对暖通空调的各个部件或零件进行回收,这个与上面讲的回用原则有所不同。广回收从字面意思理解就是广泛的回收,它并不是指材料或部件的再利用问题,也并非是大规模笼统的粗放式回收,而是按照门类,进行系统的、有条理的回收,其中也包括空调系统的热回收。

2.4 循环原则

循环原则的含义是将广回收的材料和部件进行加工,使它们得到再生,从而能够循环使用。这样就使得旧材料得到充分的利用,形成一种良性的循环使用模式。从这个角度上来看,我们在设计暖通空调设备时,就可以多使用可循环的材料,尽量少使用玻璃钢、岩棉等不可循环材料,避免造成过多的材料浪费,加重环境的负担。

3 绿色建筑暖通空调设计现状

随着人们生活水平的提高,对居住环境的要求也越来越高。人们除了追求越来越便利的居住和工作环境,也越来越重视环境生态水平。对此,建筑暖通空调的发展也应该顺应时代的要求,不断研发出新材料和新技术,满足人们对生活品质越来越高的追求。由于我国在空调技术研发方面的力量还不足够,并且研发成本也较高,因此导致了暖通空调设备在技术突破方面进展缓慢。现在市面上的空调大多是变频空调,节能空调的设计和技术研发需要加快进行,以满足社会对于环境保护和降低能耗的迫切需求。

4 绿色建筑暖通空调设计的措施

4.1 地源热泵应用

地源热泵技术在解决空调供热和制冷方面的问题,相比空气热源泵有以下几点突出的优势,最重要的一点就是地源热泵系统只通过改变土壤温度就可达到对室内温度的调节。这样影响小的取热和散热方式,不会对地面和地下水造成破坏,因此是较理想的一种处理方式。地源热泵技术的实现主要依靠的是埋于地下200m以浅的竖向换热器,地埋管周围岩土温度的高低会影响换热器的性能,因此需要平衡好夏季散热量和冬季取热量,以维持换热器的正常运行。因此,地源热泵系统适用的地区是冬季和夏季换热量相当的地区。其他地区可以通过采取一些辅助供热、冷却塔供冷等技术措施,达到冬季和夏季的热量平衡,创造条件使用地源热泵系统。

4.2 太阳能节能技术

太阳能是清洁能源,取之不尽用之不竭,并且不受地域限制。如果能够充分利用太阳能,将可以大大缓解能源危机问题,并且无污染。太阳能供暖系统主体由两部分组成,分别是集热器和循环控制系统。前者包含的是换热水箱和其他加热设备,后者包含的是温度控制器、生活热水体系和地板采暖等部分。

该技术的工作原理是:首先通过光源采集设备进行太阳光采集,然后将采集的太阳光转化为热能,再通过热循环系统将热能处理后输送到换热中心,最后将换热中心加热的热水输送到地板采暖系统进行室内温度的调节。在阴天的情况下,由于无法获得充足的太阳能,可以通过控制系统将燃气炉设备开启。

4.3 冰蓄冷系统优化

该技术的优点在于拥有良好的经济效益和节能性能。主要体现在以下两个方面,首先在白天用电高峰的时候可以制冷,大大降低了电费支出;其次在条件相当时,冰蓄冷系统的蓄冷量高于其他,且蓄冷池容积小,同时节约了能源。另外,当冷水温度在1℃~4℃时,才能进行低温送风,这样也可以降低风机的风量和动力,从而达到节能的目的。由于冰蓄冷系统的COP值较高,因此在制冷效率方面的要求不高,在夜间,冰蓄冷系统更加节能。

4.4 自然通风

自然通风是一种被动通风手段,对于改善室内环境和舒适度有很大帮助,且对环境没有污染,因此需要多多利用自然通风,现阶段的自然通风手段主要有风压通风和热压通风。

(1)风压通风。风压通风是改善自然通风的手段之一,创造条件充分利用自然通风达到建筑节能很有必要。于是在建筑的设计和布局上,必须考虑风压效果,达到室内自然通风的最优化。具体来讲,设计时除了需要考虑朝向问题之外,还需考虑平面和剖面设计细节,达到降低风阻的目的,比如尽量使门窗安排在一条直线上,增加开口面积。由于风向的变化,也可以在室外安装导风设施,人为控制风速和风向,比如安装百叶窗等,加强室内通风效果。

(2)热压通风。热压通风的工作原理是通过温度的不同导致空气密度的不同,形成压力差导致空气流通。热压通风可以达到室内热浊空气和室外清新冷空气的交换,热空气从顶部经过,冷空气在底部经过。因此在设计时,需要空间应该设计多个竖向高度高的空间,起到拔风的作用,最好在顶部设计时创造可调节的开口,更好排除室内热浊空气,实现热压自然通风。

5 结语

由于全球气候变暖、环境与能源危机等问题越来越受到人们的重视,我们需要在建筑暖通空调设计中加强节能与环保技术的研究与应用,相关工作人员需要坚守可持续发展原则,努力实现绿色建筑暖通空调设计,尽可能使用绿色材料,加强回收利用,促进室内环境品质提高的同时,最大限度地节约能源,降低能耗,达到更高的环保要求。

[1]康智.实现绿色建筑暖通空调技术的设计[J].科技与企业,2014(3):90~91.

[2]刘俊跃,卜增文.实现绿色建筑暖通空调技术的设计措施[J].制冷与空调,2014(9):30~31.

[3]陈然.绿色建筑中暖通空调设计[J].科技创新导报,2010(4):55~56.

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