建筑设计中暖通节能技术的探讨论文_叶卫平

建筑设计中暖通节能技术的探讨论文_叶卫平

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摘要:住宅建筑中安装较多的设备之一就是暖通空调,它能够显著改善室内环境质量,在寒冷的冬天让室内更加温暖,并让人们感觉更加舒适。但暖通空调的应用在改善居住环境的同时,也会产生大量的能耗与污染,因此暖通空调在设计时也需要注重节能性。而要降低暖通空调使用过程中产生的能耗,就需要在建筑设计中将节能技术进行巧妙的应用,减少暖通空调运行过程中热量的流失,减少不可再生能源的浪费,进而真正提高节能性。

关键词:建筑设计;暖通节能;技术;探讨

1暖通空调能耗构成和特征

随着中国国民经济的快速发展,能源与环境问题愈来愈突出,城市化的快速发展与人们生活水平的改善,在总能耗中建筑能耗所占的比例愈来愈大,在发达国家已达到40%,建筑能耗关键包含建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器与热水供应等要求方面的能耗,用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%~50%,而且在一年一年上升。为了保持建筑物内部空气环境合理的温湿度,现代建筑中一般使用设置空调来确保这一需求,而所消耗的能量就是暖通空调的能耗。这部分能耗中包含建筑物冷热负荷引发的能耗、新风负荷引发的能耗和输送设备的能耗。影响暖通空调能耗的关键因素有室外气候条件、室内设计参数、围护构造特点、室内人员和设备照明的情况和新风的设置等。暖通空调系统的能耗还有多个特征表现:首先,不合理的的设计、选型、运行管理将会使能量的应用效率降低。其次,保持室内空气环境所需的冷热能量品位有高、低之分而且有季节性。这就使得在具有条件的情况下可以运用天然能源来满足空调系统的能耗需求。最后,暖通空调牵涉到的冷热量的处理一般以热交换方式进行。因此可以使用冷热量回收的方法来降低能耗,有效运用能量。

2建筑设计暖通节能技术应用的现状

2.1暖通空调系统绿色节能技术

在建筑暖通设计过程中节能效果受暖通空调节能技术的直接影响。当暖通空调系统设计合理时,其不仅性能较为安全,具备良好的外观,同时还具有高效节能的效果。因此可以在实际设计过程中利用节能技术来对暖通系统进行优化。当前节能技术应用中主要以蓄冷系统节能技术和变频系统节能技术为主,另外温度控制技术、数字化节能控制技术、热泵技术等也有所应用,但在实际应用中这些技术还待继续完善。

2.2暖通节能计数和施工管理问题

当前建筑工程项目实施过程中,为了降低成本及缩短工期,往往用于暖通设计方面的时间和精力投入都较少,暖通系统的设计并没有得到有效的重视。暖能系统要想达到绿色和节能的目标,必然需要加大资金投入。同时当前暖通系统设计工作中,高水平的专业设计人才也较少,这也是导致当前暖通系统能耗大的主要原因之一。部分设计人员在实际设计过程中往往依靠于自身的经验,对新技术和新产品应用较少,而且设计中存在的问题也无法得到及时解决,这就导致暖通系统在投入运行后与国家标准能源消耗要求不符。再加之具体施工过程中,部分施工单位存在重量轻质的问题,从而导致施工完成后暖通系统能源消耗量较大。

2.3新技术得不到推广

随着当前科学技术水平的不断提升,一些新型技术不断研发出来,并在实际中进行有效应用。如太阳能系统、地源地泵系统等,通过在暖通设计中应用这些技术,可以有效的降低能源的消耗。但这些新技术的应用会增加施工过程中的复杂性,无形中会提高造价成本。因此在暖通设计中应用这些新型节能技术过程中需要平衡好能源节省和造价提升的问题,从而实现节能技术的有效应用,并在大范围内进行推广,真正发挥出新技术的优势。

3建筑设计中有效应用暖通节能技术的措施

3.1明确暖通空调的设计参数

建筑设计中暖通空调产生能耗的大小不仅与当地的气候变化有关,也取决于室内温湿度设计的相关参数。在保障夏季室内住户有较好舒适度的前提下,室内温度每升高1摄氏度,暖通空调相应的计算能耗将降低5%至10%左右。而若室内的湿度提升50%左右,则暖通空调的能耗将降低15%左右。在暖通空调总负荷中,新风量所占的负荷约为25%至40%。适当引入新风不仅可以保障室内空气质量,也可以维持室内外适宜的压力差。因此设计过程中应该明确新风量的大小,以尽量降低系统运行能耗。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,在建筑设计中一些设计人员为提高速度,大多忽视了对图纸的审核工作,很难解决暖通系统中的能耗问题。这就需要项目审核人员加强对设计图纸的审核,及时发现审核过程中存在的问题,并采取必要的措施优化设计方案,以有效降低系统能耗。

3.2合理选择节能技术以提高质量

当前暖通空调设计中应用的节能新技术包括低温送风技术、可变流量技术以及热泵技术等。在建筑暖通设计中应该合理应用这些技术,并对比不同的设计方案,可以提高整体的节能性。与常规的空调系统相比,低温送风技术由于送风温度较低,能够有效降低输送管道的能耗。高层建筑中一般采用水-空气空调运行方式,进而为室内提供适宜的温度。但是这样的供暖方式较为复杂,且相应管道与设备需要投入的大量资金,并且维护费用较大。由于暖通系统在冬季的耗能占到总体能耗的25%至30%左右,而夏季的能耗仅为15%左右。这样可以充分应用可变流量技术,合理控制系统各级水泵的流量,并对低级流量进行二次利用,进而避免能量的浪费。热泵技术就是从地热中获取低品位热能,进而转换为人们可以利用热能的一种新型技术。这些暖通节能新技术在暖通设计中的合理应用,可以有效提高暖通系统的节能性。

3.3选择节能性好的设备

在设计过程中也需要选择节能性好的设备,进而为暖通系统的节能性提供保障。对于冷源机主机设备的选择,一般根据能效的高低来确定。与电力制冷剂相比,吸收式制冷剂的能效相对更低,这样在供电充足的情况可以选择电力制冷剂,并综合分析电源、建筑物用途、投资量等因素。在冷却塔运行过程中,风冷方式与水冷方式产生的能耗相差不大,两者的应用各有优势,应该根据实际需求合理选择。暖通系统中锅炉的节能也是十分重要的,设计人员需要对锅炉的运行功率进行合理设计,并在运行中进行合理调节与控制。暖通技术在近年来得到了迅速发展,但是其带来的污染问题也日益凸显,并且能耗越来越大。可以在暖通系统中加入可再生能源,进而减少污染,提高暖通系统的使用寿命。

3.4做好运行管理与维护工作

再好的设计都需要有效的管理提供保障,若管理不当很容易导致浪费。在暖通系统总能耗中主机所占能耗的比例超过60%,因此做好主机的能耗控制工作是节能设计的首要任务。首先根据建筑中主机的数量与功率进行负荷调节,并且详细分析建筑内不同场所暖通系统的负荷,结合室内的不同环境因素制定相应的管理方案,进而找到最佳的方案。这样不仅可以保障室内的舒适度,也可以有效减少系统能耗。在设计暖通系统水泵时一般留有富余,并且只启用了侧面水泵,这样很容易导致水资源浪费。系统主机的制冷效果与水量有一定的关系,但是在水量有限的情况下,多个系统同时工作将增加耗电量。这时候可以采用变频技术控制水泵阀门,若运行中的暖通系统较多则保障阀门全开,保障流量与能耗的一致性,以提高节能效果。

3.5增强冷热回收运用增大能源的运用

目前的社会,回收运用空调的冷热受到普遍重视与推广。比如,夏天时,运用卫生热水,在空调中运用全热回收器,这些措施都增加了能量回收运用率。现在,把多余的能量转移到需求位置已经变成空调节能的一种新趋势,全热回收对能源运用率的提升,能够达到75%~80%之间。在空调系统中,还能够应用能量回收设备有:回收环路等换热器。统计数据显示,最常用的是热泵回收,能够回收110℃以下的能量,使得供热、采暖设备能够运用低温热源与自然环境热源,这种节能技术是一种新型而且高效技术。假如热泵与回收设备联合应用,和单一的系统对比,其更好的节能效果。

结束语

总之,在建筑设计和施工中,建筑节能十分重要,而暖通的节能技术则成为建筑工程中最为复杂的技术之一。开展节能技术是为了更好地响应国家的环保政策,使居民能够获得良好的生活、工作、居住环境。高度重视暖通节能技术的应用和研发推广,对于建筑业而言,有着十分重要的意义。

参考文献:

[1]李红侠.暖通设计中绿色节能技术的运用及相关问题研究[J].智能城市,2016(11).

[2]赵淑娟.暖通设计中绿色节能技术的应用分析[J].科技创新导报,2015(33).

[3]安成.暖通设计中的绿色节能技术及其应用分析[J].科技与创新,2014(24).

[4]许秀梅,雷旭东.浅谈暖通设计中绿色理念及节能技术的应用[J].科技展望,2016,04:151.

论文作者:叶卫平

论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期

论文发表时间:2018/5/30

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