王大鵬
(承德市建筑設計研究院,河北 承德 067000)
隨著我國經濟的迅猛發展,人們生活水平的提高,人們對生活舒適度的要求也越來越高,建筑中的暖通空調為城市居民提供了舒適的生活環境的同時,也造成了相當大的能源消耗,暖通空調的節能設計應運而生,做好暖通空調的節能減排能夠有效降低整個建筑的能源消耗,進一步提升居民的生活質量,實行可持續發展。
目前的很多建筑為了追求視覺上的美感,大量使用玻璃幕墻和玻璃頂棚,而這些材料的保溫性能相對較差,這就加大了建筑使用過程中的能源消耗量。好的圍護系統是可以鎖住室內能量的,從而大大降低建筑總能耗量,達到節能減排的目的。暖通空調的節能設計根據這個原理,從建筑設計著手,尤其是的屋頂導熱系數及外墻導熱系數的設定上,設計人員應積極聽取暖通專業人員建議,參考暖通專業人員意見,在不是很大程度影響建筑方案的基礎上,做出暖通空調的節能設計,還要盡量避免建筑方案中的硬傷,這就要求設計人員在設計時做嚴謹周密的計算和考慮。
在供暖系統上的優化必不可少,合理的供暖系統可以在保證環境舒適度的前提下大大降低能源消耗量。
對于室內空間較高的建筑,我們建議使用復合供暖方式,即以散熱器為主,空調為輔的供暖設施。若單一使用散熱器,雖然保證了供暖舒適度,但空間布置上比較困難;若單一使用空調供暖,雖然也可保證室內溫度,但其運行費用高,管理復雜,能耗非常大。綜合考慮,使用復合供暖方式比較節能且實際,其優點顯而易見:初期投資較少,不但保證供暖舒適性,而且運行靈活、便于管理,也達到很好的節能效果;供暖模式靈活,可應用南北環路設計。可把散熱系統按南北兩個方向設計兩個不同環路,根據溫度控制供暖。在人們活動的密集區可調節為大流量高溫狀態,而在不需要大量供暖的區域則可以調節為小流量供暖,這樣靈活調節很大程度避免了供熱能源的不必要浪費。
暖通空調的設計內容以2m為界限,一般來說,不到2m的室內以維持溫度和濕度為主,建議使用熱源輻射的供暖方式,較空調供暖而言,可降低水分蒸發速度,保證室內有舒適的溫度和濕度;而高于2m的室內,設計則以防止熱量外泄為主,設計時注意不要有送風口或回風口,通過減少空氣對流,防止熱量外泄。此外,對于天窗或屋頂網架,為防止其結露,需設置高速風噴口進行輔熱。
隨著科技發展,越來越多的新型技術被應用到各行各業中。現代建筑中的供暖、通風、空調系統基本都實現了自動化和智能化控制,并致力于把這些系統都集成到樓宇的自控系統中去。這樣,只需利用樓宇本身的自控系統就可對各系統進行啟停操作,能更有效的對樓宇進行節能控制,通過自控系統的計算機收集各種監測參數并進行聯合計算和控制就能實現暖通空調系統的節能化。如果再引進變頻技術,還可通過對室內CO2濃度的監測,模擬實際運行情況,實現優化新風量調節的自動化,從而達到節能減排的目的,同時還可降低成本,提升經濟效益。
目前建筑多采用高品位能源為空調提供能量,其中以電力為主,但隨著不可再生能源的日益緊缺,綠色可再生能源的開發和利用也得到人們的重視。本章節闡述了可再生能源在暖通空調節能設計中的應用,通過綠色能源(如風能、太陽能等)的使用,達到節能目的。
2.2.1 自然風能的正確使用
利用自然風能可以是說節能設計里的重要組成部分。通過自控系統,感知室內外溫度的差異,當室外溫度較低時,則可利用室外自然風的冷量滿足室內對冷負荷的需求,可采用新風供冷,或夜間通風儲冷。這種情況一般出現在夜間,或供冷的過度季節。
利用自然風供冷的模式,大大降低了運行用電量,甚至可以不用電,不僅節約能源,同時起到改善室內空氣環境的作用。
2.2.2 太陽能的利用
太陽能不僅可以用來采暖,還可以用于制冷。隨著太陽能技術的不斷研究開發,太陽能的集熱器可以承受高溫、高壓、冰雹等惡劣天氣環境造成的影響,使利用太陽能進行采暖成為可能。利用太陽能進行制冷有3種方式:壓縮式、吸收式及吸附式。壓縮式就是將太陽能轉換為電能再進行制冷;吸收式是指通過配置溴化鋰和水溶液或氨水溶液吸收太陽能而制冷的系統。
暖通空調的節能設計需要很強的技術支持,其關系著眾多居民的生活環境,是項既龐大而又細致的工程,在設計過程中還需要根據當地的環境因素等因地制宜,規劃設計,綜合考慮能源利用。
綜上所述,近年來,節能的問題受到人們的廣泛關注,成為大勢所趨,在各個行業中都掀起了節能的大潮。而作為能源消耗的大戶,暖通空調的節能設計是非常有必要的,通過對暖通空調的耗能問題進行探討分析,結合實際解決問題,提出設計改良方案,通過整體建筑設計的改良及新技術、新能源的推廣使用,最終達到節能的目的。
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