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摘要:所謂綠色建筑就是充分利用可再生的材料和能源,親和自然,盡量不破壞環境和文化傳統,保護居住者的健康,充分體現可持續發展和人類回歸自然的理念。綠色建筑的興起為暖通空調技術的進步和發展提供了前所未有的機遇。同時,暖通空調技術的不斷發展,進一步推動了建筑的可持續發展。本文簡述綠色建筑的基本含義、特性及環境問題。從主動式及被動式兩方面介紹綠色建筑中暖通空調技術,并指出環保、節能的暖通空調技術對綠色建筑經濟運行及用戶工作效率的影響。
關鍵詞:綠色建筑;空調;節能;環保
1 引言
所謂“綠色建筑”的“綠色”,并不是指一般意義的立體綠化、屋頂花園,而是代表一種概念或象征,指建筑對環境無害,能充分利用環境自然資源,并且在不破壞環境基本生態平衡條件下建造的一種建筑,又可稱為可持續發展建筑、生態建筑、回歸大自然建筑、節能環保建筑等。眾所周知,建筑物在其設計、建造、使用、拆除等整個生命周期內,需要消除大量的資源和能源,同時往往還會造成嚴重的環境污染問題。據統計,建筑物在其建造、使用過程中消耗了全球能源的50%,產生的污染物約占污染物總量的34%。人類自身是自然系統的一部分,它與其支撐的環境息息相關。綠色建筑(greenbuilding)正是遵循保護地球環境、節約資源、確保人居環境質量這樣一些可持續發展的基本原則,由西方發達國家于20世紀 70年代率先提出的一種建筑理念。
從這個意義上說,綠色建筑也就是可持續建筑。
2 暖通空調在綠色建筑中的應用
2.1 采用蓄冷技術
前些年隨著夏季用電量的激增,國內大多數省區在用電高峰期拉閘限電已成家常便飯。為了降低用電峰谷差,一種高效節能的蓄冷中央空調自上世紀90年代末期開始進入了國人的視野。這讓當時很多人看到了不再受限于拉閘限電的曙光。
蓄冷技術是人類在面對能源危機時優化資源配置、保護生態環境的一項技術革新,能產生良好的社會效應和經濟效益。其工作原理并不復雜:利用夜間電力低谷時段制冷,將冷量以冰或水的形式儲存在蓄冷設備中;在電力高峰時段,將儲存的冷量釋放出來供給空調使用,達到電網的移峰填谷、節省運行電費、節能環保的目的。冰蓄冷和區域供冷除了節能環保外,更有利于社會資源的優化利用。首先,我國現在主要以火力發電為主,發電機的可調配性不強,所以很難隨意控制或改變它的發電量。使用冰蓄冷技術,就可以讓電廠的發電機組夜間在高效率區運行,這樣就降低了它的單位煤耗。從這一點來說,冰蓄冷夜間用電提高了電廠發電機的效率。其次,冰蓄冷和區域供冷技術避開用電高峰后,其對電力資源占有率也隨之降低。這就相當于把社會資源放大了,在同等的電力資源條件下我們可以供給更多的項目。反推回來,這還可以緩解國家對電力建設投入緊張的局面。
既然冰蓄冷、區域供冷技術對電力企業、國家有這么多益處,但為何得不到推廣呢?主要是國家、電力企業對采用這項技術的單位鼓勵、支持政策還是不夠,這在一定程度上阻礙了其大面積的推廣和使用。所以,國家和電力企業應該給予這項技術更優惠的政策和更大的經濟支持力度。
2.2 大量采用太陽能暖通節能技術
太陽光普照大地,沒有地域的限制無論陸地或海洋,無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發和利用,且勿須開采和運輸。開發利用太陽能不會污染環境,它是最清潔的能源之一,在環境污染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸標煤,其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。據目前太陽產生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。太陽能是除核能以外的所有能源(化石能、水能、風能、生物能)之母,人類利用太陽能的歷史幾乎與其本身的歷史一樣悠久。1904年,美國人制造出了世界上第一臺太陽能熱水器,從此、人類進入了太陽能利用的機器化時代。二戰后,隨著經濟的發展、財富的增加,人民的生活品質不斷提高;從而,對生活熱水的需求迅速增加。上世紀七十年代,第二次石油危機發生,西方發達國家的經濟受到重創,然而,無意中卻為太陽能熱水器的發展創造了良好的機遇。從此,在西方發達國家,太陽能熱水器進入了大規模生產和使用時代。
太陽能供暖利用太陽能轉化為熱能,通過集熱設備采集太陽光的熱量,再通過熱導循環系統將熱量導入至換熱中心,然后將熱水導入地板采暖系統,通過電子控制儀器控制室內水溫。在陰雨雪天氣系統自動切換至燃氣鍋爐輔助加熱讓冬天的太陽能供暖得以完美的實現。春夏秋季可以利用太陽能集熱裝置生產大量的免費熱水。太陽能供暖工程的壽命可達20年以上,一般5年內就可收回成本,長達15年以上的免費享用盡顯它的經濟節能本色。
系統組成:太陽能集熱器;換熱水箱;燃氣鍋爐(或者其他加熱設施);循環控制中心;溫度控制器;地板采暖系統;生活熱水系統。
2.3 地源熱泵勿盲目規模化
面對我國能源日趨嚴峻的形勢,對所有從事建筑節能工作者來說,這讓我們既感受到了壓力,也體會到了肩上所承擔的巨大責任。在使用或推廣一些節能技術時,一定要慎重,要做好相關的技術經濟論證,不能盲目規模化,否則一些原本可以節能的技術或項目反而變得不節能。
以地源熱泵技術為例,不可否認,該技術如果使用正確、合理,的確節能,也比較清潔。但如果不分場合、地點,不分項目、規模、性質,盲目地去運用這項技術或者規定使用這項技術,就有失偏頗。地源熱泵技術,包括水源、空氣源熱泵技術都有它的運用范圍,有使用條件限制,而并不適用于全國任何一個地方,任何一個工程項目。簡單地說,地源熱泵技術就是把土壤作為一個蓄熱體,利用它來儲存和釋放熱能。如果一個項目太大,不僅需要大面積地下空間來蓄能,更為重要的是,一旦冷熱取存不平衡,付出的電力能耗將非常巨大。
3 結論
隨著社會發展,科技進步,物質生活豐富,精神需求不斷提高,人們已不再滿足于簡單的居住辦公,而希望能有一個舒適的居住環境,高效的辦公環境,暖通空調技術的發展和進步正逐步滿足人們親近自然,擁有舒適、健康建筑的需求。世界的發展和繁榮與人們開創性的思維和勞動不可分離。隨著科學的發展,人類對生存環境不斷認識和發現,能及時把新技術,新材料應用于現代建筑中,使我們的建筑成為真正意義上的“生態建筑”和“綠色建筑”綠色建筑的興起為暖通空調技術的進步和發展提供了前所未有的機遇,同時,暖通空調技術的不斷發展,推動了現代建筑的可持續發展,為現代建筑的發展注入了生機和活力。
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