袁濤
(天津渤化工程有限公司,天津300193)
我國社會不斷發展,城市化進程逐漸加快,對自然資源以及環境等也提出了較高的要求。綠色建筑設計能夠減少資源消耗,有助于建筑節能,使人居環境水平得到提升。暖通空調是綠色建筑設計的重要內容,也是綠色建筑設計時需要考慮的重要因素,暖通空調設計人員在建筑設計時使用綠色技術,滿足社會發展需要,努力構建環境友好型的社會。
在對暖通空調進行綠色建筑設計時,需要選擇綠色環保的材料,在密封、管道、保溫等材料中選擇質量較高的,建筑設計中使用的材料不能對環境、人體等造成傷害,能夠減少環境污染,并且使暖通空調的能源有效節約。暖通空調的建設材料需要能夠回收利用,從而更好的維護保養暖通空調系統[1],減少能源消耗,有效的控制環境污染。并且在材料使用時盡量使用本土材料,就地取材能夠減少材料運輸所造成的費用以及對環境造成的影響,減少業主的經濟負擔。
暖通空調綠色建筑設計中,節能是最基本的需求,也是綠色建筑設計實現的重要保障。綠色建筑設計需要滿足能源消耗的最低標準,設計時也要因地制宜的選擇能源,實現能源的高效利用,節約能源,實現可再生的能源等。例如,地處南方發達地區的深圳市開發住宅項目時,通過有效利用自然風,可以縮短空調運行時間、降低30%左右的空調能耗;深圳市同時要求應用太陽能、地面透水等新技術,這些都應成為當地綠色建筑的標準要求。對系統進行優化,同時協調建筑物內外,有效的對暖通空調綠色建筑設計能耗進行控制,能夠使建筑暖通空調系統材料、資源等消耗減少。
綠色建筑暖通空調設計時,需要將其設計為能夠循環,并且可以再利用的系統,使得一些使用傳統工具被排泄掉的能源材料得到重新的開發利用,減少綠色建筑暖通空調的成本支出,減少系統的能耗運行。
熱泵技術是使用可再生的低品位熱源,能夠使能源消耗大幅度的減少,并且減少燃燒礦物材料造成的污染物排放等,熱泵技術分為空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵等。
對于空氣源熱泵,是利用空氣換熱器與室外空氣換熱制取熱或冷量的熱泵系統,相比于其他的熱泵系統,空氣源熱泵能夠更加便利的獲得熱源,減少設備的使用成本。但是在冬季,這種空氣源熱泵也有不足,冬季空氣溫度比較低,需要輔助熱源,并且沒有儲存效應,會產生比較大的噪聲污染,因此使得空氣源熱泵的應用受到影響。
水源熱泵技術是使用地球表面淺層水源,比如河流、湖泊以及地下水等,吸收地熱能和太陽能,進而形成的一種低位、低溫熱能資源[2],通過熱泵原理,輸入比較少的高位電能,保證低位熱能能夠順利轉移為高位熱能。水源熱泵主要涉及海水源熱泵、原生污水水源熱泵等。
地源熱泵也可以被稱為中央空調,是一種供熱制冷的空調系統,使用地球儲藏的太陽能作為冷熱源,實現能源轉換。地源熱泵沒有污染,并且更加節能環保。
太陽能是一種新型的可再生的能源,能夠釋放出無限的能量,是取之不盡用之不竭的,并且太陽能也是一種無污染的能源,太陽能是當前人類社會實現可持續發展的重要能源。國家鼓勵安裝太陽能熱水系統、太陽能供熱供暖和制冷系統、太陽能光伏發電系統等太陽能利用系統。科學利用太陽能技術能夠順利實現供暖,供暖系統主要涉及循環控制系統和集熱器系統。循環控制系統中包括地板采暖、生活熱水體系、溫度控制器等。集熱器系統是一種加熱的設備,主要是換熱水箱。循環控制系統是使用設備對太陽光進行采集,并將其轉化為熱能[3],通過熱導循環系統處理,保證熱能傳遞到換熱中心,進而形成熱水,還可以使用地板采暖系統接收熱水。使用電子儀器對室內溫度進行控制、調節,如果陽光不足,是無法獲得太陽能的,需要在使用燃氣鍋爐的同時輔助加熱,即使到了陰冷的冬季也能夠達到保溫的效果。
冰蓄冷技術系統能夠對電網峰谷荷進行平衡,使電廠以及供配電設施等建設得以減緩,能夠實現節能的效果。1)用戶安裝蓄冷裝置后,空調供冷的制冷機裝機容量可以得到減小;2) 空調蓄冷系統以谷補峰,減少地區的電力裝機容量;3)采用大型冰蓄冷裝置,提供大溫差冷水資源,可以促進實現區域供冷的能源項目得到發展。冰蓄冷技術系統可以在用電高峰的白天進行供冷,減少電費支出。在其他條件相同的情況下,冰蓄冷量要大于水蓄冷量,蓄冷池的容積不大,可以減少熱損失的出現,節約能源。若冷水達到2℃、3℃時[4],能夠實現低溫送風,減少風機的風量以及動力,順利實現節能的目的。
自然通風是一種有效的、原始的方法,能夠使室內空氣的質量以及舒適情況得以改善,并且不會消耗大量的資源,不會造成污染。為了實現環境保護要多進行自然通風。當前自然通風的方法主要有兩種,分別是風壓和熱壓。在進行建筑規劃時,要依據建筑單體的體量以及建筑群體等進行設計,使得建筑的向陽面與背陰面形成風壓差,通過建筑內部的空氣流動實現室內空氣流的循環,保證建筑單體實現理想的自然通風效果。在城市中,對于建筑比較密集的地區,空氣流通不佳,因此可以將捕風設備安裝在建筑中,通過風能騅馳分布以及煙囪等使氣流能夠按照規定的路徑進行運動,使室內熱環境得以改善。但是當工藝要求進風需經過濾和凈化處理時,或進風能引起霧或凝結水時,不得采用自然通風。放散極毒物質的生產廠房、倉庫,嚴禁采用自然通風。
使用暖通空調時會出現大量的熱量,若不能充分有效的利用這些熱量,就會產生嚴重的浪費,而要將這些熱量收集則是一種節能方法。建筑物中有可能回收的熱量有排風熱量、內區熱量、冷凝器排出的熱量等。合理有效的回收這部分熱量不僅能降低空調系統本身的能耗,還能減少對室外環境的污染[5]。空調運行時使用先進的技術設備回收產生的熱量并處理,使排出的氣體與室內空氣質量相接近,減少電能消耗,避免對室外空氣產生不利的影響,實現理想的環保效果。暖通空調設計中,要發揮可再生能源的優勢,減少能源消耗,避免對環境造成不利影響,實現理想的環保效果。
綠色建筑設計在暖通空調設計中是極為重要的,綠色建筑理念滿足當前社會節能環保的需要,使建筑的舒適性、安全性得到提升,實現人與自然的和諧相處。暖通空調綠色建筑設計能夠減少能源消耗,提高生態環境水平,有利于建筑環境友好型社會。