摘要:可持续发展一直是我国经济发展贯彻的重要方针,在进行暖通设计中,其节能性是其中需要考虑的重要方面。本文总结了绿色建筑的相关重要政策,强调了暖通空调节能的重要性,并从设计、技术、管理三方面,介绍了绿色建筑在暖通空调方面的节能措施,在降低建筑能耗的基础上,满足了人们对室内热舒适性的要求。
关键词:绿色建筑;暖通空调;节能;运营管理
1 前言
改革开放以来随着我国城镇化水平的提高和人们对室内热湿环境的热舒适性要求的提高,建筑能耗与日俱增。在全球能源危机日益加剧的背景下,国务院办公厅于2013年1月1日转发发展改革委、住房城乡建设部《绿色建筑行动方案》;住建部于2015年1月1日正式实施GB/T50378—2014绿色建筑评价标准;2016年9月3日中国批准加入《巴黎气候变化协定》对我国的节能减排又提出了更新的要求。绿色建筑的特点是“四节一环保”,“节能”是其核心,暖通空调能耗又是建筑能耗中的主要部分,因此降低暖通空调系统能耗具有很强的社会意义与经济效益,其能耗降低的具体方法可以从设计、技术、管理三个方面来思考。
2设计角度
2.1采暖
(1)体形系数与窗墙面积比的确定。在设计建筑时应当选择合理的体形系数和窗墙面积比。体形系数大,同体积的建筑,外表面积越大,在相同条件下通过外围护结构传热量也越大,增加建筑的冬季采暖能耗。因此应当尽量减小建筑物的体形系数;某一朝向上的窗墙面积比越大,则该朝向上的开窗面积越大,窗玻璃的传热系数一般较相应墙体的传热系数大得多,实际施工中窗与墙接缝处保温效果一般也较差,窗缝数增多还会增加房间的冷风渗透,因此增大窗墙面积比也会增加建筑物能耗,但是开窗过少会影响建筑物的采光、通风,因此窗墙面积比也不宜过小。在实际设计过程中,暖通专业应当与建筑学专业沟通,严格按照《公共建筑节能设计标准》,对建筑物的体形系数、窗墙面积比、外围护结构的传热系数进行综合考量。(2)热负荷计算。一般的民用建筑,在施工图设计阶段,应当严格遵照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》,对每个房间进行热负荷计算,计算时,应注意各类附加和不同采暖系统负荷计算时的差异,不可热指标直接计算,因其计算结果往往偏大,会直接影响后续的系统、设备选型,增加建筑物能耗与运营成本。
2.2通风
常见的通风方式从通风动力上可分为自然通风和机械通风两类。自然通风的动力是由温差引起的热压和建筑物外气流引起的风压,不需要借助风机的动力,因此更加经济、节能,在设计时应当充分利用建筑物自然通风。
2.2.1平面布置
对于一定区域内多栋建筑的布置,采用斜列式或错列式的布置更有利于将自然通风的气流导入建筑群内部,故应优先考虑这两种布置形式。
2.2.2自然通风形式的确定
在炎热地区,应减少房间相对通风洞口之间的隔断,充分利用穿堂风,但也应同时考虑人体热舒适性的要求;在寒冷地区,尤其针对于公共建筑,应采用中庭进行自然通风,如果对中庭的气流组织设计有较高要求时,还可用CFD辅2.2.3自然通风动力
当自然通风动力不足时,除了增大风压、热压外,还可减小窗扇的局部阻力系数(如使用平开窗)来强化自然通风。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2.4通风量
通风量大小的确定应兼顾室内空气品质和建筑物能耗两方面的要求,当采用机械通风时,通风量过大势必引起建筑物能耗增加。对于通风量的选择设计则应遵照国家规范和相关行业标准,若国内相关标准没有涉及的问题,还可以参考ASHRAEStandard62.1等相关国外标准作为补充。
3技术角度
3.1建筑信息模型技术
BIM技术的核心是BIM软件,国外常用的BIM软件有Revit,Achicad等,国内常用软件有绿建斯维尔等。国外软件技术相对成熟,但对国内标准的支持往往较差;国内软件起步较晚,但是对国内标准支持较好,也符合国内设计者的操作习惯。对于暖通设计,借助于已建好的BIM模型,可进行热工类分析:能耗计算、暖通负荷、采暖、空调节能设计;风环境模拟:室外各季节风环境模拟、室内自然通风模拟、通风气流组织设计模拟;暖通空调系统的控制监测模拟;检查管道碰撞等。通过计算机仿真模拟,优化设计、施工、运营管理,切实做到“四节一环保”。
3.2可再生能源利用技术传统
可再生能源是相对于煤、石油、天然气等传统化石能源的新能源,包括太阳能、风能、地热能、水能、生物质能等。传统化石能源不仅燃烧效率低、污染大,而且是不可再生能源。现在的建筑用能主要以直接燃用煤或用电为主,而用电多来源于火力发电厂,二者均属于直接或间接利用化石能源。随着能源危机的加剧,可再生能源因其可再生、污染小也成为了建筑用能的一个方向。对于暖通专业,常用的可再生能源有:太阳能、地热能、风能。
3.2.1太阳能
可以将太阳能作为热源,通过太阳能集热器,利用收集的太阳能对水加热,热水一方面可以满足部分生活用水的需要,另一方面可以作为太阳能低温热水辐射采暖系统的热媒,满足冬季供暖需要。将光伏元件与建筑围护结构相结合,可利用太阳能,使光伏建筑一体化,供给建筑物的生活用电的需要,缓解城市电网压力,节约能源。从通风角度看,还可在建筑物内设计太阳能烟囱,利用太阳辐射造成的温差,增大自然通风的热压,强化自然通风。
3.2.2 地热能
本专业中地热能的应用主要是通过地源热泵系统来实现的,将土壤、地下水、地表水中的低位地热能利用热泵转化为高位能;冬季提取地热能,用于室内采暖;夏季将热量释放到地下,为室内制冷。地源热泵系统还可以和太阳能系统联合应用,将地热能与太阳能同时作为建筑物供冷供暖的热源,既有助于恢复土壤温度,提高热效率,又可以克服天气变化对太阳能系统的影响,满足室内负荷的要求。
4 结束语
建筑设备施工时应采用绿色施工技术与方案,其核心同绿色建筑一样依然是“四节一环保”。应当依据施工能耗指标,进行合理的施工组织设计和施工进度规划。优化设计,才能够促进建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]严伟民,陈卓.绿色建筑暖通空调节能技术与设计方法[J].科技创新与应用,2015(17):230-230.
[2]王贺枫,祝成君.绿色建筑暖通空调设计技术探析[J].建筑•建材•装饰,2015(24).
[3]李花英.绿色建筑暖通空调设计技术探析[J].电子制作,2015(12).
论文作者:王强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/10
标签:建筑论文; 建筑物论文; 地热能论文; 太阳能论文; 系数论文; 自然论文; 墙面论文; 《基层建设》2017年第8期论文;