董傳良
(北京市弘都城市規劃建筑設計院北京 100045)
綠色建筑技術在暖通設計中的應用
董傳良
(北京市弘都城市規劃建筑設計院北京 100045)
在當今社會的可持續發展的要求下,綠色建筑應運而生,而暖通設計關系到一個建筑是否稱得上綠色環保。本文探討綠色建筑技術在暖通設計中的應用,探析綠色建筑技術與暖通設計之間的聯系,并分析綠色建筑技術對暖通設計的相關方面產生的影響。
綠色建筑;技術;暖通設計;應用;節能;利用
近年來,中國城鎮化水平和城市建設總體規模呈現高速發展的態勢,建筑業的發展如火如荼,大量的新式建筑大型建筑不斷出現,這些建筑為了滿足人們對居住環境和工作環境的舒適性要求,采暖通風或空調設施不可或缺,然而這些設施卻會消耗大量的能源,排放大量的廢氣廢品,對自然環境產生不良影響,造成了極大的環境污染。如何解決暖通設施對環境的破壞,是擺在人類面前的重要難題,解決這一難題的一個重要途徑是將綠色建筑技術應用于暖通設計思路中,對暖通設計進行改良。
可再生能源利用技術是現代綠色建筑技術之一,也是其主要的組成部分。常規能源一方面價格較高,一方面存在著環保上的不足,因此綠色建筑關注使用可再生能源作為建筑消耗之用,以減少對常規能源的使用。暖通系統的能耗是相當高的,運用可再生能源滿足暖通系統的能耗,是現今的暖通設計所重視的。建筑在進行暖通設計時,要考慮到對可再生能源的利用,一方面尋求用可再生能源支持暖通系統的運行,一方面尋求利用可再生能源去分擔暖通系統的一部分作用。暖通包括采暖、通風、空氣調節這三個方面,采暖對能源的要求比較高。在采暖上,可以利用一些可再生能源,去輔助供暖設備,減輕供暖時所耗的能源。如泰州的民俗文化展示中心,在暖通設計上就很好地利用了當地有優勢的地熱能源,展示中心采用土壤源熱泵技術為冬季熱源,土壤源熱泵是一種利用地球表面淺層地熱資源進行能量轉換的供暖空調系統。這種系統利用地熱能,年提供采暖空調熱量能達到24000 kWh,土壤熱泵承擔100%采暖空調負荷。在夏天能夠從土壤里提取的冷量,轉移到建筑物室內供冷,同時儲存熱能,以備冬季使用;冬天能土壤里提取的熱量,轉移到建筑物室內供暖,同時儲存冷能,以備夏天用。這是可再生能源利用技術在暖通設計的高效應用,為暖通設計提供了一個良好的典范。
綠色建筑在建設中,重視使用綠色材料,即滿足建筑需要,又對環境友好的高新技術材料,這種綜合利用綠色材料資源的技術,也是綠色建筑技術中不可或缺的一種。而在現代化綠色建筑暖通空調設計過程中,對材料的選擇也開始嚴格化,表現為使用環境友好型的綠色材料,避免使用不利于節能環保的材料,如禁止使用HCFCs及Halons產品、減少使用CFCS制冷劑來進行制冷、杜絕使用對人體有害的石棉類保溫材料等等。在暖通設計上盡量選用可回收利用及重復使用的管材及保溫材料,在考慮滿足暖通需要的同時,減少暖通材料對環境、居住者的不利影響。同時應盡量選用本土材料,避免舍近求遠的選擇較遠地區的材料。就地取材能減少材料運輸對環境造成的影響,在降低成本、減輕業主負擔的同時還能促進當地相關經濟的發展。
綠色建筑技術中,熱回收技術、多元通風技術、置換通風技術、被動太陽輻射設計等,都與暖通設計相關。這些技術都影響了建筑整體布局,因為需要通過一些布局上的安排、建設,才能滿足保證采暖、通風、空氣調節要求。例如:(1)被動太陽輻射設計中,最有效的方式,就是在建筑外鋪設遮陽板。遮陽板在炎熱夏天可以阻擋陽光,維持室內的溫度水平,減輕空調系統的負擔,同時也可將外遮陽板與太陽能電池結合,進行蓄能等,如果晝夜溫差大,那么白天的熱能可以運用到夜晚。(2)多元通風技術,是一種以自然通風、機械通風和空氣調節交互使用來保持滿意的室內環境的空調技術,在完成暖通設計的同時,又顯示了其環保節能的特性。這需要在建筑過程中,借助于計算流體力學(CFD)軟件和能耗分析軟件等先進的設計工具,對整體建筑布局做妥善的安排,如將樓板斷面做成正弦曲線型,留出自然通風風道。這樣就使建筑內部能有盡可能好的自然通風,減輕暖通系統的壓力。
將綠色建筑技術應用于其中,是現代社會在暖通設計上的趨勢,綠色建筑技術追求建筑的環境友好性,暖通設計追求建筑居住著和使用者的舒適性,要將兩者協調的統籌在一起,就需要將綠色建筑技術手段科學的、合理的置于暖通設計中進行考慮和分析,以尋求最佳方案,從而同時達到兩者的目標。
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董傳良(1979.04.08—)工程師,北京市弘都城市規劃建筑設計院。