馬金良 劉會杰
【摘要】下文分析了當前中小城市暖通空調行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,指出當前暖通空調設計中的一些問題,指出了暖通空調實現(xiàn)的方法,并探討了暖通空調設計的基本理念。
【關鍵詞】中小城市;暖通空調;綠色環(huán)保
市場經濟的飛速發(fā)展使我國的中小城市也得到了迅速發(fā)展,特別是城鎮(zhèn)化改造和農村人口大量向城市聚集,使城市建筑行業(yè)實現(xiàn)了突飛猛進的提升,建筑行業(yè)的經濟效益也相應地有了穩(wěn)步增長,但是,建筑行業(yè)巨大的能源消耗量也暴露出許多問題,給其未來的可持續(xù)發(fā)展提出了嚴峻的考驗。就全國來看,目前空調、暖通能耗占我國建筑能耗總量的50%以上,資源浪費、綠色環(huán)保建設貫徹得不夠好、再生能源的研發(fā)力度不強等問題,使我國的能源供應面臨著短缺、間斷的現(xiàn)實危機。隨著人們對環(huán)保及能源的需求越來越高,全世界幾乎每個國家和地區(qū)都開在大力開發(fā)環(huán)境保護技術,研究怎樣改善居住環(huán)境,對建筑設計與施工也提出了更高的要求。簡單地說,就是如何使有限的資源得到更有效的利用。綠色建筑設計的理念就是體現(xiàn)了這種可持續(xù)發(fā)展的要求,強調能源的集約化應用,如建筑熱工新技術使用與創(chuàng)澎氏能耗的環(huán)境相結合,再加上考慮氣候的變化進行相應的設計,強調節(jié)約能源,減少各種資源不材料的消耗,而不是對能源的濫用。在這方面,許多發(fā)達國家和地區(qū)都走在了前面。相對來說,國內在這方面也做了大量的研究和開發(fā)工作,甚至許多中小城市的小區(qū)也紛紛打出綠色生態(tài)住宅的旗號,但在方面卻始終沒規(guī)范化的依據可循?;谶@一現(xiàn)象,筆者本著節(jié)能減排的理念進一步展開了對中小城市暖通空調的綠色節(jié)能設計隨行了調研,并在此基礎上探討了綠色環(huán)保的設計理念。
1、當前中小城市暖通空調設計行業(yè)的現(xiàn)狀
隨著我國經濟的發(fā)展壯大,從上個世紀80年代以來,中央空調就逐漸從理論走進了現(xiàn)實,開始造福于社會?,F(xiàn)在很多高層公共建筑廣泛采用了暖通空調,這些形形色色的空調工程從策劃、設計、安裝、調試直至運行,雖然都積累了大量的寶貴經驗,帶動了暖通空調的設計水平,設計方法和設備的制造、安裝技術也有了重大的改進與發(fā)展。但隨著暖通空調的廣泛應用,也暴露了現(xiàn)有空調工程在設計和運行中的種種不足和缺陷。鑒于目前暖通空調已成了建筑物的總體能耗的大戶,國家相關部門己經制定了很多設計、施工和運行、管理等規(guī)章制度,但隨著市場經濟的不斷擴大和發(fā)展,中小城市的暖通空調工程的設計水平和總體能耗還很難得到有效控制。一般來說,通常暖通空調設計可分為3個階段,即方案設計、初步設計和施工圖設計。對規(guī)模和復雜程度相對不高的空調工程,甚至可以只進行后兩個過程的設計;在設計過程中,往往存在設計周期短、考慮問題不周和各個工種的配合欠缺,常出現(xiàn)粗糙的工程設計,而導致大量的質量問題和能耗問題,開發(fā)商由于知識面和考慮問題的角度不同,要么對此現(xiàn)象置之不理,要么是根本不知情;在施工過程中,由于大量私有性質的施工隊伍為主角,他們?yōu)榱藸幦〗洕б?,往往縮短設計、建設周期。更有甚者,有一些專項工程也由資質水平不高的承包商承擔,他們往往再分包施工,陸續(xù)介入,導致了邊設計邊施工的操作方法。這是違反正?;ǔ绦蛞蟮?,因為在這種操作模式下,很容易會出現(xiàn)工程中意想不到的情況,出現(xiàn)大量的隱患和工程的不合理。
2、綠色建筑中的暖通空調簡介
“綠色建筑”這一概念,并不僅僅是指一般意義的立體綠化、屋頂花園,而是代表了一種理念,指建筑對環(huán)境無害,能充分利用環(huán)境自然資源,并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下建造并使用,又可稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)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,同時往往還會形成嚴重的環(huán)境污染和破壞。而建筑的暖通空調是否節(jié)能、環(huán)保,則是體現(xiàn)綠色建筑指標最重要的方面之一。具體地說,由于暖通空調的主要功能包括:采暖、通風和空氣調節(jié)這三個方面。如何利用能源合理地做好這三個方面,是綠色建筑最基本的要求。一般來說,為了實現(xiàn)暖通空調的目的,蓄冷、利用太陽能、利用地熱等是最基本的手段。
2.1采用蓄冷技術
蓄冷技術是優(yōu)化資源配置、保護生杰環(huán)境的一項技術革新,能產生良好的社會效應和經濟效益。其工作原理其實并不復雜:利用夜間用電低谷時段制冷,并以冰或水的形式儲存在蓄冷設備中;在用電高峰時段,再將儲存的冷量釋放出來,供給空調系統(tǒng)使用,實現(xiàn)電網的移峰填谷、節(jié)省運行電費、節(jié)能環(huán)保的目的。蓄冷和區(qū)域供冷除了節(jié)能環(huán)保外,還更有利于資源的優(yōu)化利用。因為目前我國火力發(fā)電還占有一定的比例,發(fā)電機的可調配性不強,不容易隨意控制或改變其發(fā)電量。采用蓄冷技術后,就可以讓電廠的發(fā)電機組在夜間也能高效運行,降低其單位煤耗,從而提高了夜間電廠發(fā)電機的效率。另外,蓄冷技術實用后,對電力資源占有率也隨之降低,這就相當于放大了社會資源,在同等的電力資源條件下可以提供給更多的項目,緩解國家對電力建設投入緊張的局面。
2.2采用太陽能暖通節(jié)能技術
太陽能是最豐富的資源,可直接開發(fā)和利用,且無須開采和運輸,不會污染環(huán)境,也是最清潔的能源之一,在環(huán)境污染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。
太陽能供暖利用設備將太陽能轉化為熱能,再通過熱導循環(huán)系統(tǒng)將熱量導入至換熱中心,然后將熱水導入室內采暖系統(tǒng),甚至可以在陰雨雪天氣系統(tǒng)自動切換至燃氣鍋爐輔助加熱讓冬天的太陽能供暖也能得以完美的實現(xiàn)。春夏秋季可以利用太陽能熱裝置生產大量的免費熱水。太陽能供暖工程的一般壽命可達20年甚至更多。
2.3采用合理規(guī)劃的地源熱泵
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。該技術如果使用正確、合理,的確節(jié)能,也比較清潔地源熱泵技術,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。
3、綠色建筑的暖通空調設計理念
3.1樹立可持續(xù)發(fā)展的建筑觀
可持續(xù)發(fā)展的建筑要求,建筑及建成環(huán)境必須具有功能的可持續(xù)性,要求建筑物具有盡最大可能的空間包容性、開放性和使用的靈活性,也就是說要增加建筑用途的多樣性和對建筑空間的可改造性。因此,作為提供室內舒適環(huán)境的暖通空調設計,要根據建筑消費群體的改變,以可持續(xù)發(fā)展的設計理念,滿足未來多元化建筑的舒適性、靈活性、地域性、個性化要求。方案設計應盡量多考慮遠期配套動態(tài)調節(jié)系統(tǒng)的可能性。
3.2進行全年能耗分析計算
建筑能耗中一般包括空調、采暖、照明、辦公設備等項目,而不同的建筑形式、布局、朝向、體形系數(shù)、窗墻比等因素都會造成能耗的差別。此,可以借助一些能耗分析軟件,對建筑的耗能進行計算,可以指導我們采取適當?shù)拇胧?,最大限度地?jié)約能源消耗。
3.3綠色材料的選擇以及材料的回收再利用
在暖通空調設計項目中,禁止使用HCFCS、HALONSA等產品,減少制冷劑的使用,多選擇可回收利用的管材以及保溫材料,要盡可能地重復使用空調系統(tǒng)中的材料,比如保溫材料、管道、密封材料、膠粘劑、油漆涂料等。就近取材,可以減少材料運輸對環(huán)境造成的影響,促進地方經濟的發(fā)展,降低產品成本,減輕建筑業(yè)的負擔。
4、結束語
建筑是人類生存的基本物質條件,是人居環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。而如何在暖通空調做到綠色環(huán)保要求,是人類建筑水平和文明進步的重要標志。探討綠色環(huán)保的暖通空調,是新時期建筑設計和施工的重要內容之一,也是建造綠色建筑的基礎和目標,為此,我們還需要進行長期不懈的探索,才能達到這一要求。