綠色生態(tài)建筑暖通設(shè)計(jì)中的不足之處及優(yōu)化方法

劉振華

河北建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 河北石家莊 050011

1 綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中的重要性

1.1 節(jié)能降耗

根據(jù)有關(guān)專家調(diào)研分析，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗在建筑物中占有很大比例，特別是傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)計(jì)方式，其運(yùn)行能耗很高，節(jié)能效果不明顯。暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗比例呈上升趨勢(shì)，而基于綠色理念的節(jié)能設(shè)計(jì)在技術(shù)和材料上都有了很大突破，從材料采購(gòu)、運(yùn)輸、安裝到運(yùn)行全過(guò)程都根據(jù)國(guó)家的能耗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了有效管控，針對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式進(jìn)行了彌補(bǔ)，有助于能耗的全面降低，緩解了我國(guó)能源短缺的情況。

1.2 保護(hù)環(huán)境

由于綠色節(jié)能暖通空調(diào)設(shè)計(jì)從系統(tǒng)運(yùn)行到整體材料都進(jìn)行了改進(jìn)，清潔能源和環(huán)保綠色材料的使用不僅降低了能耗，還優(yōu)化了暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效果，減少了污染物的排放，避免對(duì)建筑物周圍環(huán)境造成污染，保持室內(nèi)健康舒適的良好環(huán)境。此外，對(duì)資源和能源進(jìn)行合理利用和保護(hù)，提高了可再生能源應(yīng)用比例，減少了人為的干預(yù)破壞，有助于維護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡，從而達(dá)到保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境的目的。

2 綠色生態(tài)建筑暖通設(shè)計(jì)中所存在的主要問(wèn)題

2.1 對(duì)有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)理解不夠

在暖通設(shè)計(jì)過(guò)程中，一些設(shè)計(jì)人員對(duì)相關(guān)規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容理解不充分，或者理解片面，導(dǎo)致在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致最終的設(shè)計(jì)方案不符合工程實(shí)際情況，嚴(yán)重影響了工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工的最終效果，使得最終設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑物不舒適、用戶不滿意。例如，在空調(diào)冷凍水管路設(shè)計(jì)中，規(guī)范要求各并聯(lián)環(huán)路之間的水力損失相差應(yīng)控制在15%以內(nèi)，但有些設(shè)計(jì)人員忽視這些，造成各環(huán)路之間存在嚴(yán)重不平衡，為保證最不利房間空調(diào)效果而加大循環(huán)水量，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行能耗過(guò)高[1]。

2.2 設(shè)計(jì)過(guò)程缺乏系統(tǒng)性

一般來(lái)說(shuō)，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往需要對(duì)采暖系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。此時(shí)，無(wú)論哪個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，都可能造成重大安全隱患。如回路上的閥門(mén)選型不對(duì)或閥門(mén)設(shè)置不到位，可能不利于后續(xù)暖通空調(diào)的運(yùn)行、調(diào)節(jié)、管理和維護(hù)，造成整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)及各部分設(shè)計(jì)不合理，影響正常功能。如果在采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有設(shè)置管道上的自動(dòng)排氣裝置，可能會(huì)發(fā)生氣體積聚，影響整個(gè)采暖系統(tǒng)的正常使用。

3 綠色生態(tài)建筑暖通設(shè)計(jì)對(duì)策

3.1 自然通風(fēng)設(shè)計(jì)

采用風(fēng)壓自然通風(fēng)方式時(shí)，對(duì)建筑物構(gòu)造進(jìn)行綜合分析，如建筑朝向、各功能區(qū)分布格局、周邊氣候條件等，并采取合理開(kāi)窗措施降低自然風(fēng)進(jìn)入建筑室內(nèi)空間時(shí)的空氣阻力。為了達(dá)到理想的自然通風(fēng)效果，也可以在建筑設(shè)計(jì)中盡量利用內(nèi)部垂直熱壓作用，使室內(nèi)混濁空氣能通過(guò)建筑物頂部排出，由于熱壓作用不斷有新鮮空氣進(jìn)入室內(nèi)。同時(shí)，在樓頂區(qū)域合理設(shè)置開(kāi)口，通過(guò)自然通風(fēng)實(shí)現(xiàn)降低室溫，達(dá)到節(jié)能降耗目的。

3.2 空調(diào)水系統(tǒng)

在這一過(guò)程中，可以應(yīng)用兩管制，針對(duì)一級(jí)主循環(huán)泵，注意結(jié)合建筑物規(guī)模循環(huán)水量，合理確定水泵臺(tái)數(shù)，降低運(yùn)行能耗。無(wú)論是冷水還是熱水供應(yīng)，都對(duì)一級(jí)泵變流量系統(tǒng)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。為了更好地控制換熱機(jī)組一次水進(jìn)水管道的水量，在其管路上設(shè)置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。如此一來(lái)，可以結(jié)合二次側(cè)出水溫度，在保證空調(diào)房間溫度正常的情況下，來(lái)對(duì)一次側(cè)進(jìn)水流量進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，能夠起到良好的節(jié)能效果。針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的補(bǔ)水，需要先經(jīng)過(guò)軟化處理，才能進(jìn)行應(yīng)用，降低水垢對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行影響，這對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)能也有較為積極的意義。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)，還應(yīng)做好細(xì)節(jié)控制，比如對(duì)風(fēng)機(jī)盤(pán)管回水支管進(jìn)行了電動(dòng)兩通閥的設(shè)置，針對(duì)水系統(tǒng)各環(huán)路的調(diào)節(jié)，進(jìn)行自力式壓差動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)閥的設(shè)置，從而提高空調(diào)水系統(tǒng)的控制水平，使其發(fā)揮出應(yīng)有的作用價(jià)值。

3.3 合理應(yīng)用清潔、可再生能源，保持節(jié)能設(shè)計(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)性

隨著我國(guó)科研技術(shù)水平的不斷提高，大部分能源都可以被很好地開(kāi)發(fā)利用，而清潔能源應(yīng)用較為便捷，收集相對(duì)容易。因此在暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中需要對(duì)環(huán)境以及能源等因素進(jìn)行深入分析，全面了解暖通空調(diào)系統(tǒng)環(huán)境與能源使用的特征，熟知并改進(jìn)高耗能結(jié)構(gòu)，從而對(duì)清潔能源進(jìn)行實(shí)時(shí)性優(yōu)化利用，結(jié)合其他常規(guī)能源進(jìn)行全面整合，將建筑生態(tài)設(shè)計(jì)理念與環(huán)境保護(hù)理念進(jìn)行有效結(jié)合。

3.4 了解暖通空調(diào)系統(tǒng)的用能方式，合理選擇和利用熱源

在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中，要結(jié)合空調(diào)使用場(chǎng)景和需求合理選擇并優(yōu)化利用空調(diào)熱源，以確保在符合節(jié)能要求的前提下為人們提供舒適滿意的居住環(huán)境。其中，傳統(tǒng)的鍋爐房供熱效果好，但廢氣排放量大，環(huán)境破壞嚴(yán)重；采用電廠電能的能源效率是當(dāng)下幾種供熱能源中效率最高的，但電能消耗大，電作為高品位能源會(huì)造成浪費(fèi)；地源熱泵的綜合應(yīng)用效果相對(duì)良好，作為一種新型用能方式，通過(guò)消耗較少的高品位能源實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，其節(jié)能效果較為突出，可有效控制對(duì)環(huán)境的污染，有效減少粉塵顆粒物和硫化物等污染物的排放。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要根據(jù)建筑的實(shí)際情況，按照節(jié)能環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)選擇單一或?qū)嵭卸喾N熱源相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的有效保證[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為建筑工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵內(nèi)容，隨著建筑規(guī)模的擴(kuò)大其設(shè)計(jì)也變得更加復(fù)雜。以科學(xué)、完整、合理的設(shè)計(jì)提高其系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，確保有效發(fā)揮調(diào)節(jié)空氣品質(zhì)的作用，并盡量降低其運(yùn)行能耗，減少建設(shè)資源消耗，促使其節(jié)能效果達(dá)到可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需求，推進(jìn)建筑行業(yè)的綠色環(huán)保發(fā)展。