胡華煒
(貴州中建建筑科研設(shè)計院有限公司 貴州貴陽 550001)
淺析綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計的技術(shù)
胡華煒
(貴州中建建筑科研設(shè)計院有限公司貴州貴陽550001)
如今,人們的環(huán)保意識逐漸增強,各行各業(yè)都在加大力度推行綠色生產(chǎn),建筑事業(yè)也不例外,綠色建筑將成為日后主流發(fā)展趨勢。在建筑設(shè)施中,暖通空調(diào)的耗能極大,占據(jù)總能耗的絕大部分。因此,采取相應(yīng)措施有效改善建筑的暖通空調(diào)節(jié)能措施,對于建筑整體節(jié)能有著重要的意義和指導。本文簡單敘述了綠色建筑實施暖通空調(diào)節(jié)能時應(yīng)遵循的基本原則,在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的節(jié)能技術(shù),為綠色建筑真正實現(xiàn)全方位節(jié)能提供技術(shù)支持。
綠色建筑;暖通空調(diào);節(jié)能設(shè)計;技術(shù)
隨著全球能源危機的不斷擴張,人們在享受高質(zhì)量生活的同時逐漸意識到節(jié)能環(huán)保的重要作用,對于居住環(huán)境的要求不斷提高,這為建筑行業(yè)帶來了全新的挑戰(zhàn)?,F(xiàn)階段建筑設(shè)施不僅要實現(xiàn)綠色建筑的所有基本功能,還要真正做到資源的節(jié)約與循環(huán)利用。對建筑暖通空調(diào)實施全面的節(jié)能設(shè)計是綠色建筑設(shè)計的重要組成部分,也是使綠色建筑切實走上可持續(xù)發(fā)展道路的必要前提,對于其他方面的節(jié)能設(shè)計工作具有一定指導作用。
1.1節(jié)省原則
節(jié)省原則實際上就是強調(diào)資源節(jié)約利用。對于建筑暖通空調(diào)而言,節(jié)省原則并不僅局限于空調(diào)部件等方面,而是需要在生產(chǎn)時就對所需原材料實施節(jié)省,盡可能降低成本,資源節(jié)省原則關(guān)系到空調(diào)運行的各個環(huán)節(jié),如制冷、水循環(huán)以及風機等。
1.2回用原則
顧名思義,回用原則就是充分利用空調(diào)中完好無損及進行簡單修復就可使用的部件原料。獨立的組裝型部件原料促成了建筑暖通空調(diào)的靈活性,為維修與保養(yǎng)提供了便利的條件。若暖通空調(diào)出現(xiàn)故障,經(jīng)診斷證實故障不屬于運轉(zhuǎn)系統(tǒng),則可通過拆卸更換故障部件完成修理,方便快捷,節(jié)省了大修的經(jīng)濟成本。
1.3廣回收原則
廣回收原則是指對建筑空調(diào)所有零件與材料實行廣泛的回收,與回用原則不同的是,廣回收的重點在于收集,而不是二次利用,此外,雖然回收范圍越廣效果越好,但要注重分類,而不是一味的大面積堆放,根據(jù)材料的應(yīng)用范圍與特點將其妥善分類回收,從而為后續(xù)處理提供便利。
1.4循環(huán)原則
循環(huán)原則需要建立在廣回收基礎(chǔ)上,對回收的材料進行加工完成再利用。對已經(jīng)報廢的材料進行相應(yīng)的處理,充分發(fā)揮材料的價值,以便形成良性循環(huán)[1]。然而,在材料當中會存在一些造價較高且不具有再回收利用價值的原料,比如鋼化玻璃、巖棉等,為此在節(jié)能設(shè)計過程中要求把握好這些原料的用量,以免造成不必要的浪費。
2.1太陽能技術(shù)
在眾多清潔能源當中,太陽能無疑是首選,是真正意義上的不受任何限制且取之不盡的理想能源,對于環(huán)境不會造成任何影響或污染。利用太陽能進行供暖主要由兩部分構(gòu)成,分別為集熱器與循環(huán)控制設(shè)備。集熱器主要由熱水箱等加熱裝置組成,循環(huán)控制則包含溫度控制裝置、熱水循環(huán)體系以及采暖設(shè)施,如圖1所示。
太陽能系統(tǒng)的基本原理是:利用特定的設(shè)備采集太陽光,同時將其轉(zhuǎn)化為熱能。熱能產(chǎn)生之后通過熱導循環(huán)裝置進入換熱中心,由此對水箱中的冷水進行加熱,加熱到一定溫度之后輸送至各個采暖設(shè)施當中,在供暖的全過程中,系統(tǒng)自帶的儀器會對溫度進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)與控制。天氣變化往往是反復無常的,在陰天下雨時,太陽被厚厚的積云遮擋,很難收集足夠的太陽能,此時太陽能系統(tǒng)會自行切換工作模式,由燃氣爐等加熱裝置輔助供暖,擺脫天氣情況這一因素對供暖效果的影響,使建筑內(nèi)的居民無時無刻都能享受到溫暖。若建筑暖通空調(diào)中可以融入太陽能技術(shù),則可以極大的降低能源消耗,安全可靠,環(huán)保衛(wèi)生,勢必成為節(jié)能設(shè)計的主要趨勢[2]。
圖1 太陽能供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2.2地源熱泵技術(shù)
地源熱泵技術(shù)具備很高的經(jīng)濟適應(yīng)性和節(jié)能可行性,尤其是在制冷與供熱轉(zhuǎn)換方面,與傳統(tǒng)的空氣熱源泵不同,地源熱泵主要有如下幾點優(yōu)勢:地源熱泵的主要對象為土壤溫度,并不會破壞地面與地下水,這是一種使用較為廣泛且不會對周邊環(huán)境造成破壞的散熱技術(shù)[3]。土壤溫度改變的重點是埋設(shè)在土體內(nèi)部的換熱器,它的實際性能會受到溫度的顯著影響,但若可以使溫度保持良好的平衡,那么就不會產(chǎn)生較大的影響,不會對系統(tǒng)的正常運行構(gòu)成任何威脅,所以該技術(shù)更適合應(yīng)用在冬夏溫度變化程度相對較低的地區(qū)中。而對于冬夏溫度變化程度相對較大的地區(qū)而言,在冬季可以向系統(tǒng)中加入輔助加熱裝置,在夏季向系統(tǒng)中加入冷卻塔等裝置。
2.3自然通風
自然通風是一種原始但切實有效的方式,不僅可以快速降溫,還可以改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量,使居住者更加舒適,無需消耗任何資源,零污染。所以綠色建筑應(yīng)返璞歸真,堅持借助大自然的力量以滿足人們的各種需求。目前,較為常見的通風方式有風壓與熱壓兩種[5]。
2.3.1風壓通風
借助風壓是實現(xiàn)自然通風的有效措施之一,為達到通風目的,建筑整體風環(huán)境具有十分重要的作用。所以,在設(shè)計選址過程中,必須考慮建筑的基本格局與門窗朝向。具體來講,為達到更好的通風效果,設(shè)計階段中應(yīng)認真分析建筑物的平面圖與剖面圖,采取有效的措施減小空氣阻力,比如盡可能將門窗設(shè)置在同一條直線上,增加有效開口面積。由于受到天氣狀況的影響,室外風速時常會產(chǎn)生一定變化,此時可在門窗上人為增設(shè)一些可以控制風速的設(shè)施,比如百葉窗等,這樣可以按照自己的喜好自行控制通風速度。
2.3.2熱壓通風
熱壓通風主要利用室內(nèi)外溫差帶來的密度差,使室內(nèi)外空氣產(chǎn)生一定壓力差,從而將室內(nèi)溫熱且污濁的空氣帶出室外,實現(xiàn)空氣流通。由于受到密度的影響,所以熱空氣通常在頂部通過,而冷空氣則在底部進入。因此,在建筑設(shè)計過程中,應(yīng)多采用豎向空腔結(jié)構(gòu),在建筑室內(nèi)頂部設(shè)置一個可以自行調(diào)節(jié)的開口,便于熱空氣排出,促進熱壓通風。
2.4暖通空調(diào)熱回收
暖通空調(diào)在正常條件下運行時,會產(chǎn)生較多的熱量,如將這些熱量合理利用起來,將會節(jié)省大量的能源。因此,在暖通空調(diào)的設(shè)計過程中應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)手段對剩余熱量加以有效回收和利用,比如使用余熱對新鮮空氣進行處理,并使排出的氣體可以與室外氣體溫度保持一致,在顯著減少能源消耗的同時,還可消除對室外空氣所造成的影響。
2.5合理應(yīng)用可再生資源
除太陽能外,還可利用在暖通空調(diào)中的可再生資源有:風能、水能、生物能等。合理應(yīng)用可再生資源不僅可以起到環(huán)保的效果,還可以減少有限的一次能源使用量,是各耗能領(lǐng)域未來發(fā)展的主要方向之一,可緩解能源危機帶來的壓力。在實際應(yīng)用的過程中,應(yīng)遵循因地制宜的基本原則,并充分借助先進技術(shù),以提高資源利用率。此外,還要盡可能的降低可再生資源使用成本。這是因為我國對于可再生資源的開發(fā)和利用還處于發(fā)展階段,還需投入大量的資金用于研發(fā),為保證此技術(shù)得到更為廣泛的應(yīng)用,就必須切實降低其運行成本,從而達到理想的應(yīng)用水平。
全球變暖問題日益加劇,隨著人類活動范圍的不斷增大,環(huán)境與能源承受的壓力逐漸變大。為此,為實現(xiàn)人與自然和諧共存,必須對環(huán)保與節(jié)能引起足夠的重視。對于建筑的暖通空調(diào)設(shè)計而言,設(shè)計人員必須緊緊立足當下的可持續(xù)發(fā)展政策,積極參與先進節(jié)能技術(shù)的科研與應(yīng)用工作,結(jié)合建筑實際要求,在滿足用戶基本需求的基礎(chǔ)上盡可能達到最佳節(jié)能效果。
[1]康智.實現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)技術(shù)的設(shè)計[J].科技與企業(yè),2014,7(03):90~91.
[2]劉勇.實現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)技術(shù)的設(shè)計[J].能源與節(jié)能,2013,8(11):30~31.
[3]劉俊躍,卜增文.實現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)技術(shù)的設(shè)計措施[J].制冷與空調(diào),2014,1(09):30~31.
[4]陳然.綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計[J].科技創(chuàng)新導報,2012,2(04):55~56.
[5]黃登.對于“綠色建筑”與一般建筑的區(qū)別探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2012(15):150~153.
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