浅谈建筑暖通空调节能设计


  摘要:在建筑能耗中,暖通空调能耗占有着很大的比例,所以,空调节能是建筑节能的重要组成部分,具有十分重要意义。就目前,节能的问题受到人们的广泛关注,成为大势所趋,在各个行业中都掀起了节能的大潮。而作为能源消耗的大户,暖通空调的节能设计是非常有必要的。本文主要通过对暖通空调的耗能问题进行探讨分析,提出具体的设计改良方案,使建筑暖通空调最终达到节能的目的。
  关键词:建筑工程;暖通空调;节能设计;能源
  前言
  近年来,随着我国经济的不断快速的发展,人们的生活水平有了不断的提高,人们对生活舒适度的要求也越来越高,建筑中的暖通空调为城市居民提供了舒适的生活环境的同时,也造成了相当大的能源消耗,暖通空调的节能设计应运而生,做好暖通空调的节能减排能够有效降低整个建筑的能源消耗,进一步提升居民的生活质量,实行可持续发展。
  1 建筑暖通空调节能设计的重要性
  全球性的能源紧缺已经引起了人们的高度重视。除了工业的高能耗之外,建筑能耗的比例也非常之高,而在建筑能耗当中,暖通空调系统的能耗比重超过一半,因而为了降低建筑总能耗,开展暖通空调的节能设计就十分必要。人们生活水平在不断提高,对环境的舒适度要求也在逐渐提升,为了给人们提供舒适的居住或工作环境,暖通空调的使用量会始终呈上升趋势,带来更大范围的能源消耗。尤其是随着房地产事业的迅猛发展,住宅建筑的面积暴增。那么如何在保证人们居住舒适度的同时,降低暖通空调能耗,成为暖通空调设计研究的重要方向。
  面对可以预知的高能耗,政府部门及暖通工作者都需给予足够的重视,进行可再生能源的开发及节能设计的探究,为世界范围内的能源控制贡献力量。
  2 建筑暖通空调节能设计的原则
  2.1节能化
  建筑暖通空调节能设计的首要原则就是实现节能化,同时,要兼顾人的感受。室内温度高低、气体流速快慢、空气湿度是否适宜都会影响到人们的舒适度感受。节能设计要进行巧妙的比例设置,使节能效果与人体舒适度和谐共存。除此之外,还要注意对外部气候条件的应对与调节,构建室内微气候,实现暖通设计的节能化。
  2.2人性化
  设计统一的供暖系统可以使能耗大大降低,但是,暖通空调的设计还要注意把握人性化的原则,不能单纯为了降低能耗而忽略人的感受。在设计时,要确保室内的温度可以自主进行调控,充分尊重每个人的温度适应感。还要确保分摊热量这项功能的顺利实现,在热力入口处安装调节装置,于支管上进行温控阀的设置,实现节能要求的同时,兼顾人性化的设计原则。
  2.3科学化
  暖通空调节能效果的实现并非一己之力就可以完成的,应该与建筑设计、室内装潢设计等进行有效沟通,争取用最科学的方法实现最大程度的节能。例如,建筑设计为了实现低能耗而缩小窗户的面积,但这样一来,室内的日照强度就难以保证,开灯照明的结果就是暖通能耗的增加。再如,在室内装修的过程中,尽量选择暖色调的墙体颜色,可以发挥视觉功效,让人感觉温暖,减少能耗。
  3 暖通空调节能设计在建筑设计中的优化
  3.1将节能设计融合到整体建筑设计中
  目前的很多建筑为了追求视觉上的美感,大量使用玻璃幕墙和玻璃顶棚,而这些材料的保温性能相对较差,这就加大了建筑使用过程中的能源消耗量。好的围护系统是可以锁住室内能量的,从而大大降低建筑总能耗量,达到节能减排的目的。暖通空调的节能设计根据这个原理,从建筑设计着手,尤其是的屋顶导热系数及外墙导热系数的设定上,设计人员应积极听取暖通专业人员建议,参考暖通专业人员意见,在不是很大程度影响建筑方案的基础上,做出暖通空调的节能设计,还要尽量避免建筑方案中的硬伤,这就要求设计人员在设计时做严谨周密的计算和考虑。
  3.2采用复合供暖系统
  在供暖系统上的优化必不可少,合理的供暖系统可以在保证环境舒适度的前提下大大降低能源消耗量。对于室内空间较高的建筑,我们建议使用复合供暖方式,即以散热器为主,空调为辅的供暖设施。若单一使用散热器,虽然保证了供暖舒适度,但空间布置上比较困难;若单一使用空调供暖,虽然也可保证室内温度,但其运行费用高,管理复杂,能耗非常大。综合考虑,使用复合供暖方式比较节能且实际,其优点显而易见:①初期投资较少,不但保证供暖舒适性,而且运行灵活、便于管理,也达到很好的节能效果。②供暖模式灵活,可应用南北环路设计。可把散热系统按南北两个方向设计两个不同环路,根据温度控制供暖。在人们活动的密集区可调节为大流量高温状态,而在不需要大量供暖的区域则可以调节为小流量供暖,这样灵活调节很大程度避免了供热能源的不必要浪费。
  3.3根据不同空间高度,采用合理空调配置
  暖通空调的设计内容以两米为界限,一般来说,不到2米的室内以维持温度和湿度为主,建议使用热源辐射的供暖方式,较空调供暖而言,可降低水分蒸发速度,保证室内有舒适的温度和湿度;而高于2米的室内,设计则以防止热量外泄为主,设计时注意不要有送风口或回风口,通过减少空气对流,防止热量外泄。此外,对于天窗或屋顶网架,为防止其结露,需设置高速风喷口进行辅热。
  4 运用先进技术,推广可再生能源
  4.1新技术在暖通空调节能设计中的应用
  随着科技发展,越来越多的新型技术被应用到各行各业中。现代建筑中的供暖、通风、空调系统基本都实现了自动化和智能化控制,并致力于把这些系统都集成到楼宇的自控系统中去。这样,只需利用楼宇本身的自控系统就可对各系统进行启停操作,能更有效的对楼宇进行节能控制,通过自控系统的计算机收集各种监测参数并进行联合计算和控制就能实现暖通空调系统的节能化。如果再引进变频技术,还可通过对室内二氧化碳浓度的监测,模拟实际运行情况,实现优化新风量调节的自动化,从而达到节能减排的目的,同时还可降低成本,提升经济效益。
  4.2利用可再生能源的节能设计
  目前建筑多采用高品位能源为空调提供能量,其中以电力为主,但随着不可再生能源的日益紧缺,绿色可再生能源的开发和利用也得到人们的重视。本章节阐述了可再生能源在暖通空调节能设计中的应用,通过绿色能源(如风能、太阳能等)的使用,达到节能目的。
  (1)自然风能的正确使用
  利用自然风能可以是说节能设计里的重要组成部分。通过自控系统,感知室内外温度的差异,当室外温度较低时,则可利用室外自然风的冷量满足室内对冷负荷的需求,可采用新风供冷,或夜间通风储冷。这种情况一般出现在夜间,或供冷的过度季节。利用自然风供冷的模式,大大降低了运行用电量,甚至可以不用电,不仅节约能源,同时起到改善室内空气环境的作用。
  (2)太阳能的利用
  太阳能不仅可以用来采暖,还可以用于制冷。①随着太阳能技术的不断研究开发,太阳能的集热器可以承受高温、高压、冰雹等恶劣天气环境造成的影响,使利用太阳能进行采暖成为可能。②利用太阳能进行制冷有三种方式:压缩式、吸收式及吸附式。压缩式就是将太阳能转换为电能再进行制冷;吸收式是指通过配置溴化锂和水溶液或氨水溶液吸收太阳能而制冷的系统。暖通空调的节能设计需要很强的技术支持,其关系着众多居民的生活环境,是项既庞大而又细致的工程,在设计过程中还需要根据当地的环境因素等因地制宜,规划设计,综合考虑能源利用。
  5 结语
  随着社会的不断发展,人类对能源的需求量日益增大,但能源不是没有穷尽的,日益紧俏的能源让节能成为人们不得不考虑的问题。暖通空调的节能设计结合建筑整体设计,运用新技术,推广可再生能源,可有效达到节能目的,所以其在暖通空调的整体设计中是非常必要的,对于建筑业整体的节能减排有重要意义。
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