洪志榮
摘 要:隨著現代建筑的不斷進步,綠色建筑的概念逐漸深入人心,深受廣大業主的喜愛。暖通空調作為現代建筑的重要組成部分,對綠色建筑的實現起著至關重要的作用。通過研究暖通空調與綠色建筑的關系,提出了綠色建筑對暖通空調專業的要求,希望與相關學者共同學習、進步。
關鍵詞:暖通空調;綠色建筑;供熱系統;建筑材料
中圖分類號:TU832 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.112
綠色建筑并非指在建筑外圍設計綠色植物,而是在不影響建筑整體設計的情況下,優化建筑中每一項資源的使用。綠色建筑并不會影響建筑周圍的環境,相反,它能夠與自然環境融為一體,相輔相成、達成一致。因此,在當今追求可持續性發展的大環境下,綠色建筑符合時代發展的需要。而暖通空調消耗了整個現代建筑系統能源的1/3,因此,對于暖通空調在節能減排方面的改進是我們面臨的重要課題。
1 綠色建筑與暖通空調
在近半個世紀的發展過程中,能源短缺問題被廣泛關注,相關研究學者紛紛對暖通空調的節能課題進行了研究。在現代建筑設計中,暖通空調采用供熱、通風和空氣調節系統(Heating Ventilation and Air Conditioning)來實現對于室內溫度和空氣的控制與調節。同時,在這一系統的設計過程中,往往將其與照明系統聯系在一起。這樣在一定的程度上增大了對能源的消耗。由于HVAC系統的工作方式本身對能源的消耗便是極大的,因此,人們逐漸意識到對這一個系統進行調整。在研究初期,設計者往往是通過改變暖通空調的風量來減少電能的損耗,以此實現節能減排的目標。但這樣做,系統存在的問題也暴露出來,即風量的變化影響了整體環境空氣的流通率,空氣質量由此下降。因此,人們意識到,要降低HVAC系統的能源損耗,并不能簡單地通過減小進風量來實現,而應該整體建筑設計與暖風空調結合的進步方式,在保證空氣質量的情況下降低能耗。
2 供熱、通風和空氣調節系統的設計
供熱、通風和空氣調節系統的設計對綠色建筑的實現起著至關重要的作用。對于設計軟件的選擇,應當盡可能地采用先進的模擬軟件來分析建筑物內暖通空調的風量與其他實際參數,以便選擇合適的設備。同時,我們可以提高綠色清潔能源的利用率,將可再生能源補充添加進HVAC系統。這樣可以在很大限度上降低不可再生能源的損耗。在供熱的情況下,可以通過獲取太陽能補充建筑所需的部分能源。通常,在設計時,將窗戶設計為向南,以充分利用太陽能,或者在墻體內部設計隔熱性能良好的中間層。在制冷的情況下,可以通過建筑的通風設計去除部分熱量,降低空調的負荷。在這一系列設計中,如何平衡空氣質量與風機負荷的關系,需要設計者重點研究和分析。在一定的程度上,這兩者是相互矛盾的,因此,設計者需要在保證空氣質量的前提下,盡可能地做到節能減排,完成綠色建筑的設計。
3 HVAC系統的控制設計
任何暖通空調設備的設計都需要與建筑設計相結合,才能實現最大的節能功效。對于比主流建筑設計更節能的系統設計,應在以下幾個方面進行優化:①添加傳感器模塊,實時采集與分析處理建筑環境中的溫度、濕度等重要數據。改變原先空調設計的恒風模式,而使暖通空調設備具有自主計算功能,通過智能算法對輸出風量的大小進行修改,在達到適合溫度的同時,將能耗降至最低。在設計時尤其要注意,在酷暑和嚴寒的惡劣情況下,避免因送風和排氣的干擾而影響數據的采集,干擾系統的運行。②根據季節變化因素,同時結合建筑物的蓄熱效果,計算最佳的風量輸出,確定最優的啟停時間。③在設備的運行過程中,要持續記錄。這樣,即便是在斷電的情況下,設計者仍能完整地獲取空調設備的運行情況,便于分析處理出現的問題;或者在系統自我檢測出存在故障時,能夠通過蜂鳴器或者無線信號的形式警告使用者。④將HVAC系統與照明系統相結合,協調使用。⑤對環境空氣質量進行實時監測,將獲取的數據作為反饋數據,用以修改空調的輸出。⑥能夠遠程控制。使用者可以在遙控裝置或者無線聯通的模式下,調節設置空調的狀態。
4 建筑材料的選用
在室內建筑施工的過程中,存在許多因素可能影響HVAC系統的正常運作。因為一些建筑施工材料會散發易揮發,且對人體有害的氣體。這些材料會隨著時間的推移逐漸揮發至空氣中。如果要改善建筑環境的空氣質量,則需要長期排放空氣。而在這一過程中,暖通空調的空氣排放就存在極大的能源損耗。因此在建筑施工的過程中,材料的選擇對室內環境空氣質量有著很大的影響,在很大程度上增加了暖通空調系統的能源損耗。在建筑施工中,常見的不良裝飾材料有建筑裝修材料產生的揮發性有機化合物,清潔劑和室內維護所產生的揮發性有機化合物,紡織物、保溫材料散發的纖維細菌、真菌灰塵和其他顆粒物。
5 結束語
要想使暖通空調系統被更好地應用于綠色建筑中,我們就要深入分析消耗能源、建筑材料與和安裝形式等因素,綜合考慮每一個影響能源損耗與環境舒適度的因素,制訂一個協調、合理的暖通空調系統,同時在經濟性和實用性上獲得業主的支持。本文分析了暖通工程與綠色建筑的關系,將涉及到的因素一一進行了分析,希望能改善暖通空調在綠色建筑中的使用,推動暖通空調行業的進步。
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〔編輯:劉曉芳〕