大空间建筑暖通空调设计与节能措施


  摘要:目前,我国建筑耗能占社会总能耗的比例较大。以科学发展观,我国将建筑节能定义为建筑发展的要求。其中,暖通空调领域已经受到了建筑节能的影响。我国大空间建筑暖通空调的设计与节能已经引起了结构设计人员的注意。他们针对不同地区、区域能源的特点、不同建筑的采暖、通风、空调要求确定不同的节能技术。通过大空间建筑暖通空调系统设计工程实例,阐述了暖通空调系统的节能设计过程的重要环节。
  关键词:大空间建筑;暖通空调;科学发展观;节能技术
  建筑工程内部的设备使用是否良好.对于建筑工程自身的节能减排工作来说有着极大的影响.特别是在暖通空调控制系统的使用,该系统在实际运行过程中所消耗的能源几乎是整个建筑能源消耗的主要部分。再加上暖通空调在现代城市建筑中已经成为了必不可少的一个组成部分.而这一部分耗能就必须要经过深入的研究设计之后才能够将其直接应用到建筑工程之上。下文主要针对大空间暖通空调的设计进行了全面详细的探讨。
  1 . 大空间暖通空调设计注意事项
  1.1大空间建筑设计过程中,其设计人员应当对需要进行空调系统布置的建筑进行实地勘查,从而深人的了解建筑工程自身所具有的相应的情况。而在对建筑工程进行了解的过程中,主要需要对以下几个方面进行了解:首先是建筑自身的主要结构形式,从而对建筑自身的内部构造进行全面详细的了解,知悉整个建筑内部各个位置,了解建筑的内部和外部整体结构之后,才能够设计出最佳的暖通空调;其次,充分的了锵建筑内部所能够容纳的人数,以此来了解到暖通空调所需要达到的频率,使其空调的运作所产生的效果能够充分的满足当前各个区域需求。
  1.2大空间建筑设计往往需要有单独的热源,以满足空调、采暖、制冷、热水供应等方面的需求。由于用地紧张和其他一些原因,很多大空问建筑需要在地下室或屋顶上设置锅炉房,这使得大空间建筑的热源设计变得更为复杂。
  1.3大空间建筑往往高度较高,这也加重了采暖系统的垂向失调,同时由于系统水静压力较大,直接影响到室外管网的水力工况,其系统的形式及与室外管网的连接与多层建筑有较大差异。
  1.4大空间建筑的空调设计气流组织因温度梯度较大,需采用合理的送风方式。上送下回方式为从顶棚送风下部回风,现工程多采用可调节风量和射程的风口,提高冬季的送风风速;侧送下回方式送风口高度大多在3m左右,需要结合建筑装修设计布置风口位置以达到室内美观,同时需要精确的空调气流组织计算。
  2 .大空间暖通空调节能设计措施
  2.1合理选取设计参数是基础
  空调室内计算温、湿度的确定应取合理值,不能过低(夏季)或过高(冬季)。新风量的计算与取值,在保证卫生要求、生产工艺要求、符合规范要求的前提下尽量节省。
  (1)室内温、湿度从节能的角度来确定其标准是节能的重要因素。空调系统能耗大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外,室内设计湿、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。在保证生产工艺和人体健康的条件下,夏季将室内空气的设计温度每提高l℃,约可减少热负荷11.2%.节省量是极为可观的。同样.在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%,则可节约能量17%左右。据资料测算,仅仅将夏季室内空气的设计温度提高1℃,就可使空调初投资总额减低约6%.运行费用减少8%左右[1]。
  (2)新风量新风负荷占空调总负荷的20%~40%,对其标准值高低的取舍,与节能关系重大,不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载。从而影响空调系统的主机、冷却塔、水泵、风机盘管等的耗电。
  2.2应尽量使用配有能量回收装置的空调器
  我国各大行业建筑物的用途有所差异。因此,它们的工艺要求导致有时需要将房间内的空调系统设计成直流系统(如制药厂此类房间很多)。在冬季和夏季,该系统的室外新风和排风之间的温差较大。这部分排风自身带有一些污染物。因此,不可让其直接进入空调系统。此时,需要对排风进行回收。
  室内回风在排出室外前,其仍然还有一部分热能。为了做到节能的目的,在室内回风排除前让其和室外进入的新风在显热回收器处进行显热交换,交换结束后方可排出室外。同时,经过显热回收器显热交换的新风夏季温度降低,冬季温度升高,而达到能量回收目的。
  我国北方地区冬季天气较为寒冷,显热回收器使用需要注意防冻问题。新风应有2个入口,并在空调器排风出口处设置温度传感器,调节新风入口处的电动阀开度,以保证排风出口处的温度高于5℃。否则显热回收器排风侧有结冰的危险,影响系统正常工作。一般来讲,显热回收器最大能回收50%左右的能量,而全热回收器则最大能回收80%左右的能量[2]。
  3.从节能角度总体审核设计方案[3]
  (1)考虑逐时系数和同时使用系数。采用全空气系统时.空调机组应按负担房间的情况考虑各朝向房间的逐时系数(定风量系统为各房间逐时最大值之和.变风量系统为各房间逐时之和的最大值).对水系统而言还应考虑各风系统的同时使用系数。
  (2)根据建筑物的功能划分,对空调区域采取不同的空调方案在设计时将功能相近的各功能区采用一套空调系统.这样可以在提高系统的同时使用系数和空调负载率。有利于空调设备的高效运行,保证节能的效果能够达到最佳。
  4.结束语
  随着社会的进步,人民对生活质量的追求使得大空间建筑越来越多,对于这些大空间建筑的环境设备也要求在健康、舒适,以及能源有效利用等方面更趋合理,并不断完善。因此,暖通空调设备如何适应这种需要也是现代大空间建筑暖通空调设计中值得注意和探讨的问题。此外,由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分,所以进行暖通空调的节能设计对于降低建筑物的能耗有着重要的作用。此外这还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业,因此,暖通空调设计的从业人员应给予足够的重视。
  参考文献:
  [1]杨春梅.暖通空调与节能设计相关问题的探讨[J].内江科技,2009(1).
  [2]陆耀庆.HVAC暖通空调设计指南.中国建筑工业出版社,2006.
  [3]王眺.大空问建筑暖通空调设计与节能[J];江西建材,2011(2).