毛细管网系统在住宅项目中的应用论文_孙昉

毛细管网系统在住宅项目中的应用论文_孙昉

天津方标世纪规划建筑设计有限公司 天津 300220

摘要:毛细管网系统在建筑项目中发挥重要作用,尤其是对住宅项目应用方面尤其多,能对集中空调系统进行更加科学调节,以达到集中空调系统的使用,这对节能减排来说具有一定意义。

关键词:毛细管网系统;建筑项目;应用

前言

随着近年来国内经济水平的提高,建筑行业也得到同步发展,且在发展的同时对能源的需求越来越多,进而产生了能源供需方面的矛盾。而经济想要发展,能源的不足已经成为制约建筑行业发展的重要方面。

1.毛细管网空调系统相关概述

虽然国家从法律和政策方面提出了一系列能源保护措施,且对建筑行业节能减排也提出一定要求,并出台了《公共建筑节能设计标准》以及《节约能源法》等一系列标准,且针对建筑住宅项目的要求也提出了节能设计标准要求。而这些法律和政策的提出虽然从宏观方面对国内建筑节能发挥了一定效果,但是在实际的建筑项目建设中在节能系统的应用上还未取得明显进展。尤其是在建筑住宅中央空调系统的应用方面,如何采取有效措施节约能源,且减少住宅用户的费用支出,已然成为国内建筑事业节能措施中所要考虑的问题。因此,为了能适应大众市场需求,以舒适型、节能型的空调系统也就截然而生。因毛细管网空调系统在应用中具有良好的节能和舒适效果,所以在近些年的住宅项目中被广泛应用。

毛细管网系统其实是根据辐射换热的原理来进行工作的一种传热末端系统,其本质是埋管型辐射供暖或者冷板的一种存在形式。并且,该系统在实际应用中模拟了仿真形式,如借助人体毛细血管输送能量的方式,或者根据植物叶脉传送营养的方式来设计的一种辐射板形式。正是因为毛细管网系统所具有的这些特点,其不但在热传导速度上较快,且在安装上也非常方便,再加上该空调在实际应用中舒适感也较强,所以在一些商业楼和住宅中被广泛应用。

2.住宅项目简介

在本文研究中以南方某城市高层住宅项目为例,该住宅项目在建筑中面积上为8.7万㎡,且楼高为22层,所有住宅楼为9栋,且根据户型的不同在住宅面积上为89.5~185㎡不等。在该建筑所用的空调系统也是采取的毛细管网系统,主要是由水系统与独立新风调湿机组所构成,其中还涉及到复合式的地源热泵系统,以此能在四季中将健康与节能传递到每个角落。

该住宅项目在应用毛细管网系统时主要考虑到南方地区气候特点、该住宅建筑在施工中的主要功能,以及住宅室内环境需求等一系列条件,以此再考虑该住宅项目能使用的冷热源情况和该地区地质结构情况等。在每栋住宅项目所应用的空调系统负荷上都不尽相同,且根据相关计算机计算来将空调负荷结果进行了峰值调整,使之既能达到舒适、健康的目的,又能达到节能效果。

而在空调负荷节能的计算上根据南方该地区所提出的《居住建筑节能设计标准进行计算》,能够根据当地情况在外墙的传热系数上设定为0.60W/(m3.K),且屋面所设定的综合传热系数上则为0.50W/(m3.K),而在外窗会采取隔热铝合金和玻璃窗材料,且在南向外窗设计上则以活动的百叶,以能在综合传热系数上保持到0.23W/(m3.K)。

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3.空调冷热源系统的设计

图1 空调冷热源系统示意图

对南方地区气候情况进行了解发现,南方地区在夏季气候较为炎热,且在冬季气候上又较为阴冷。并且,在冬季气候中该地区并未进行集体性供暖,但是住户对采暖上有一定的需求。因此,在空调冷热源系统的设计上就要满足空调冷热源的需求。如果使用的空调冷热源在系统调节能力上存在不足,那么则无法保持冷热源的平衡。尤其是在夏季季节,且空调系统向土壤中所排放的热量明显要高于冬季取暖时所需要的热量,则会造成地下热平衡出现紊乱情况。

虽然在该住宅项目中使用了地下换热器孔数的设计,希望能达到空调热负荷要求。但是,基于建筑地下换热器布井面积设计较少,根本达不到空调热负荷的需求。所以,如果能对冷却塔或者电制冷机组在冬季季节中进行峰值的调节,且机组所提供的冷凝热进行回收,以此用作生活热水。而将燃气锅炉峰值进行调节,那么可以其也可以提供住宅居民在冬季的生活热水。该空调系统的冷热源采取的是复合式地缘热泵系统,如图1所示。

4.空调系统中温湿度独立控制系统的设计

温湿度独立控制系统主要能对住宅项目室内的空气湿度以及一些有害气体等进行调节,且能够将新风负荷以及室内存在的潜在热负荷进行调节,还能对供冷系统中的供水温度进行辐射,以确保供冷表面温度高于室内空气露点温度,且在供回水温差上也能达到3℃左右。在供热的情况下,供水温度应保持到24℃左右,且在供水温差上也要保持在4℃之间,以能够更加有效的对室内温度进行更好调节。

4.1毛细管网辐射末端的设计

毛细管网辐射末端系统是一种空调末端系统的表现形式,其能对室内环境起到调节作用,以此使住户感到更加舒适。其作用方式主要是将该系统铺设到室内的墙壁或者顶板中,以此能起到快速传热的效果,且在传热效率上较高。并且,该系统在实际应用中噪音较小,不会因热传递而产生冷凝等情况。而在蓄冷能力上也较强,能起到调节室内温度的效果。以此,在国内诸多建筑中都采用了该方法,在施工上较为便捷,且所发挥的效果较为明显[1]。在本次研究所介绍的住宅项目中,其在室内也应用了毛细管网辐射末端系统,其在应用中对毛细管网的铺设是在室内结构基础上又采取的抹灰方式,既能保证系统安装之后导热效果良好,也能确保施工之后结构更加稳定。与此同时,根据户型的不同,所选择的毛细管网辐射末端的设计上也会存在一定差异。

并且,所分析的该住宅项目每年室内所产生的空调负荷数值比重较大,所以使用毛细管网显热辐射空调末端较为合适,不但能对居住环境适宜度有一定提高,还能达到对室内温湿度更好控制目的。因此,在该住宅项目中应用该系统具有一定适用性。

4.2独立新风调湿系统的设计

因南方地区气候夏季炎热,冬季阴冷,所以在空调系统的设计上就要考虑到全年含湿量的变化情况。而对该住宅项目采取的独立新风调湿系统设计进行了解,其采取的是双冷源溶液调湿机组,或者采取双冷源冷冻调湿机组。但是,无论采取哪种方式,其在构成方式上也会由新风机组自带的制冷剂压缩系统以及地源热泵机组所带来的冷水等进行综合应用,以能在夏季季节中将室外进来的新风进行降温和除湿,提高住户的舒适度。

5.结束语

在本文研究中对毛细管网系统在住宅项目中的实际应用情况展开了分析。在研究中了解到,该住宅项目在应用该系统过程中不但起到了节能减排的作用,对住宅的舒适度也发挥了一定效果。因此,该系统在国内住宅项目以及其他建筑空调系统的设计上都能起到一些借鉴。

参考文献

[1]许彬,李妍.毛细管网辐射末端系统在上海某高层住宅项目的应用[J].制冷与空调,2016(12):63-68.

论文作者:孙昉

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期

论文发表时间:2017/12/24

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