于 芳
(大連民用建筑設計研究院有限責任公司,遼寧 大連 116001)
自古以來,衣食住行都是人類生存的必備要素,而民用建筑正是其中的“住”。現代人對民用建筑的要求已經不僅僅在于其的居住性能,對建筑的節能要求也非常之高。
眾所周知,地球中的資源和能源是有限的,人類社會的發展不能以對自然資源和能源的無節制開采為代價,否則會給我們的子孫后代遺留下無數禍患。據相關研究表明,在現代民用建筑中,暖通空調系統的能耗約占建筑總能耗的30%以上,這足以說明其能耗之大。所以,為了響應我國可持續發展戰略及節能環保政策的要求,在民用建筑暖通空調系統節能設計中,首先必須要遵循節能減排原則。具體來說,一方面要通過對能源進行優化分配及合理使用,從而盡可能地降低能耗;另一方面則要盡量減少廢氣的排放,以保護城市環境。
暖通空調系統的主要作用是為建筑室內調節溫度,以使室內冬暖夏涼,讓人們住在其中感到更加舒適。因此,暖通空調系統的本質是一種服務于人的工具。而作為一種服務于人的工具,就必須要遵循健康舒適原則,即在暖通空調系統節能設計中使用一些對人類身體健康無害且環保的材料,同時優化其設計方案,盡可能地提高室內空氣環境的健康度與舒適度,避免因空調冷風而帶給人們一些“空調病”。
大自然是一個巨大的寶庫,其中除了那些有限的不可再生資源以外,還存在著大量的可再生資源,如太陽能、風能、地熱能等,而這類資源是取之不盡、用之不竭的,利用它們可以減少暖通空調系統的能源應用量,從而大大節省能源。所以,在民用建筑暖通空調系統節能設計中,還應當要遵循利用自然原則,充分開發利用各類可再生資源,而減少對電能的使用,以更好地實現節能目標。
暖通空調系統設計過程中,需要遵循以下幾點原則:第一,保證其能夠獨立完成室內空間濕度、溫度;第二,每家每戶需要對空調產生費用進行平均分擔;第三,在空調管路設計中必須堅持簡單明了原則,避免材料浪費。具體設計過程中,還需要結合業主方的客觀要求,準確的把握對空調使用壽命造成影響的因素,根據用戶需求進行量身定制,滿足審美品味要求。具體施工時,中央空調應該是第一站,然后向各分支系統進行修建,保證空調性能符合有關要求,提升其對溫度的敏感度。必須保證中央空調以及各個管路保溫效果,確保建筑室內溫度適宜,提升居住生活的舒適度。
在民用建筑暖通空調系統實際的運行過程中,往往會產生大量余熱被浪費的現象。因此,相關人員在具體的設計工作中,應該關注到這一點,并利用不同載熱及狀態的流體和相應的熱回收裝置進行一系列回收操作。具體而言,這種熱回收裝置可以通過熱交換設備對濕熱或者總熱進行傳遞,以此降低熱源能量的消耗。在這種狀態下,民用建筑暖通空調系統所需要的濕、熱變化得到了滿足,這樣便能夠達到節能減排的目的。另外,在民用建筑暖通空調系統的運行過程中,還有兩個步驟會造成能量的損耗:一個是該系統在運行的開始為了確保室內環境的潔凈,需要提成出一部分空氣;另一個是在處理新風時需要重新投入一部分能量。為了改變這種狀況,仍然需要建筑熱回收裝置。具體而言,建筑企業可以通過設置熱回收裝備來回收暖通空調系統內的排風能量,并進一步利用這些回收的能量來處理新風,這樣不僅能夠降低暖通空調系統的能耗和負荷壓力,而且實現了節能性與經濟性的目標。對于熱回收裝置的選擇,建筑企業應該根據自己的需要使用,最常見的有換熱器、熱泵系統、蓄冷與蓄熱系統。值得注意的是,在對暖通空調系統冷凝熱進行回收設計時,應該將熱水系統與制冷機組相結合,這樣才能通過回收的能量實現生活用水的加熱,進而達到節約熱水電能消耗的目的。
當前,能源消耗問題十分嚴重,在民用建筑暖通空調系統設計過程中,應該注重可再生能源的利用。地源熱泵。地源熱泵在近年來廣泛運用于建筑領域中,人們開始意識到地源熱泵的價值。地源熱泵主要是通過對地下淺層地熱資源加以利用,利用電能等高位能源,將低溫位進行轉移,這一過程中,能夠供熱,同時可以實現制冷,具有高效節能的優勢。通常來說,地能在一年四季中的溫度相對穩定。在夏季中,暖通空調系統可以通過地源熱泵將地能當作是一種冷源使用,而將建筑室內熱量向下傳遞;在冬季,暖通空調則可以利用地源熱泵,將地能當作是熱源,將熱源傳遞到溫度低的地方,用于室內采暖工作,同時暖通空調系統可以將地源熱泵當作是一種蓄熱器,提升空調系統整體能源利用效率。
綜上所述,暖通空調系統對設計人員的設計工作有很高要求。在設計時要將節能環保貫穿其中,順應時代發展趨勢,加強對暖通空調系統設計特點的掌握,遵循設計原則,積極采用節能設計措施,降低能源消耗和建筑成本,從而提升暖通空調系統運行的經濟性與節能環保性,為暖通空調系統的有效應用奠定穩定基礎。