【摘 要】全球氣候近些年不斷變暖,環(huán)境和能源問題越來越受到人們的重視。所以,在建筑暖通空調(diào)的設(shè)計過程當(dāng)中,相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)始終遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,并努力推行綠色建筑的暖通空調(diào)設(shè)計,最大限度的節(jié)約能源。本文主要對實(shí)現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計的技術(shù)進(jìn)行了分析研究。
【關(guān)鍵詞】綠色建筑;暖通空調(diào);設(shè)計原則;實(shí)現(xiàn)措施
引言:
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與國際地位的提高,我國的能源消耗速度也越來越快,環(huán)境污染的情況也逐漸加重。面對環(huán)境污染和資源短缺的現(xiàn)狀,我國采取了一系列的措施進(jìn)行節(jié)能與環(huán)保的建設(shè)。
空調(diào)本身就是一個兼具污染和耗費(fèi)能源的行業(yè),因此,研究暖通空調(diào)的綠色化設(shè)計,不但可以從一定程度上緩解對能源的消耗,還能在很大程度上保護(hù)環(huán)境,保護(hù)我們賴以生存的家園。因此,研究綠色建筑中暖通空調(diào)的設(shè)計是一項非常有意義的工作。
一、綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計需遵循的原則
1、節(jié)能原則
暖通空調(diào)設(shè)計的首要原則是節(jié)能。自然界絕大多數(shù)的能源都是不可再生資源,而且資源的產(chǎn)生年限也都非常長,因此,節(jié)能成為暖通空調(diào)設(shè)計的首要任務(wù)。
但是暖通空調(diào)在設(shè)計的時候不能單單考慮節(jié)能,還需要保證暖通空調(diào)的正常工作。節(jié)能主要可以從以下兩方面入手:
第一,可以使用可再生自然能源,如自然能、風(fēng)能等,這樣既能達(dá)到暖通空調(diào)的使用效果,還能節(jié)約資源。
其次,設(shè)計低耗能的暖通空調(diào),盡量以最少的資源達(dá)到最好的效果。
2、回用原則
回收原則并不是單一的指某一方面,而是指所有可回收利用的環(huán)節(jié)。具體主要指以下幾個方面:
第一,暖通空調(diào)制作材料的回收利用。任何物品都有一定的使用年限,暖通空調(diào)也不例外??照{(diào)的制作材料可以有很多種,有些材料可以回收利用,如金屬制材。
有些材料卻沒有回收利用的價值,如塑料。因此,暖通空調(diào)在設(shè)計的時候要選用可回收利用的材料。
第二,能源的回收利用。主要指暖通空調(diào)在工作的時候要盡量采用可循環(huán)利用的能源,或者是能源消耗的副產(chǎn)物也可以回收再利用。
3、安全性原則
空調(diào)的使用是存在一定的危險的,如果使用不慎會對生命財產(chǎn)產(chǎn)生危害。因此,在設(shè)計暖通空調(diào)時,應(yīng)該盡可能考慮可能存在的危險,進(jìn)而在設(shè)計環(huán)節(jié)就排除危險??照{(diào)的危險主要體現(xiàn)在制冷液的安全性。絕大多數(shù)的暖通空調(diào)制冷液是氟利昂,氟利昂這種化工原料不但對環(huán)境有一定的危害,對人的身體同樣也具有一定的危害。因此,當(dāng)制冷液泄漏的時候是非常危險的。因此,暖通空調(diào)在進(jìn)行設(shè)計的時候,一定要考慮到這方面的因素,其他存在危險的方面還包括漏電等。
4、設(shè)計方案的可行性和可靠性原則
暖通空調(diào)既要節(jié)能環(huán)保,也要安全可靠,最主要的就是要具有可行性和可靠性。可行性是指設(shè)計的方案可以落到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)。設(shè)計就是為了生產(chǎn),不能忽略到落到現(xiàn)實(shí)的這一步。因此,設(shè)計者在進(jìn)行設(shè)計的時候不能做空想主義,一定要設(shè)計出可行性的暖通空調(diào)。可靠性主要指兩方面的內(nèi)容:一是安全可靠性。二是使用效果的可靠性。使用效果的可靠性是指暖通空調(diào)的使用要達(dá)到預(yù)期的效果,不能光顧著節(jié)約能源,而達(dá)不到空調(diào)應(yīng)該達(dá)到的效果,否則空調(diào)生產(chǎn)出來就失去了原本的意義。
二、實(shí)現(xiàn)綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計的有效措施
1、太陽能節(jié)能技術(shù)
在眾多可持續(xù)發(fā)展的能源中,太陽能無疑是最好的選擇,取之不盡用之不竭,不僅沒有地域限制,而且環(huán)保無污染。組成太陽能供暖系統(tǒng)的主要有兩部分,分別是集熱器和循環(huán)控制系統(tǒng)。集熱器只要包含換熱水箱等其他加熱設(shè)備,而循環(huán)控制系統(tǒng)則由溫度控制器、生活熱水體系和地板采暖等三部分組成。
太陽能供暖系統(tǒng)的主要工作原理為:源源不斷的應(yīng)用設(shè)備對太陽光予以采集,并將太陽光轉(zhuǎn)化成熱能;由熱導(dǎo)循環(huán)系統(tǒng)將熱能處理之后傳至換熱中心,到達(dá)換熱中心并成功轉(zhuǎn)換成熱水后便可進(jìn)入地板采暖系統(tǒng);最后一步便是通過電子儀器對室內(nèi)溫度加以控制和調(diào)節(jié)。天氣是變化無常的,當(dāng)出現(xiàn)陰天、雨雪天氣時,對太陽能的獲取則會出現(xiàn)困難,但這時控制系統(tǒng)將會自動進(jìn)行轉(zhuǎn)換,進(jìn)入到燃?xì)鉅t設(shè)備對其進(jìn)行輔導(dǎo)加熱,這時即便在冬季居民也可以享受到溫暖,在其他季節(jié)太陽能充足時還可以為人們提供熱水,便利了居民生活。
如果暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠應(yīng)用太陽能技術(shù),將會大大的降低生產(chǎn)成本,同樣也節(jié)約了大量原材料,最為明顯的是太陽能無污染,可以有效的保護(hù)環(huán)境,這將成為實(shí)現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)的一大途徑。
2、地源熱泵應(yīng)用
地源熱泵技術(shù)存在有較高的經(jīng)濟(jì)和節(jié)能優(yōu)勢,特別是在解決供熱和制冷兩個方面,與空氣熱源泵相比有幾點(diǎn)較為突出的優(yōu)勢,例如地源熱泵系統(tǒng)影響的只是土壤的溫度,并不會對地面或地下水造成嚴(yán)重的破壞,也是當(dāng)前所了解的最為成熟,并對環(huán)境影響較小的去熱和散熱方式。
地下土壤溫度變化的關(guān)鍵就在于埋于地下30m~100m的豎直埋管換熱器了。而埋管換熱器的性能在一定程度上又受到溫度高低的影響,但是如果能夠平衡冬季吸收和夏季排除的熱量,那么換熱器的性能也就不會受到太大的影響,更不會對地源熱泵的運(yùn)行造成影響,因此地源熱泵較為合適的應(yīng)用地區(qū)主要是冬季夏季熱量能夠相當(dāng)?shù)牡貐^(qū)。但也可以通過改變一些條件使其他地區(qū)也能應(yīng)用地源熱泵,例如在寒冷地區(qū)可以增設(shè)輔助供熱設(shè)備,而在溫度較高的地區(qū)可以建造冷卻塔供冷。
3、冰蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化
冰蓄冷系統(tǒng)耗電量小,有助于節(jié)約電力資源,并且經(jīng)濟(jì)效益良好,同時在低能耗的條件下還能實(shí)現(xiàn)低溫送風(fēng),大大節(jié)約了能源。主要體現(xiàn)在兩方面:首先,能夠在用電高峰期的白天進(jìn)行供冷,降低了大筆的電費(fèi)支出。其次,條件相同時冰的蓄冷量明顯高于水的蓄冷量,因此蓄冷池的容積也較小,由此在一定程度上減小了熱損失,節(jié)約了能源。當(dāng)冷水達(dá)到1℃~4℃時,才能進(jìn)行低溫送風(fēng),風(fēng)機(jī)的動力和風(fēng)量也會在此時降低,這樣就起到了節(jié)能的效果。冰蓄冷系統(tǒng)有較高的COP值,因此即使制冷效率有所降低也無妨。尤其是在夜間,冰蓄冷系統(tǒng)的節(jié)能效果更為顯著。
4、自然通風(fēng)
自然通風(fēng)原始而有效的方式,有利于改善室內(nèi)舒適度和室內(nèi)空氣質(zhì)量,不消耗資源,沒有污染,因此為保護(hù)環(huán)境支持多是用自然通風(fēng),現(xiàn)階段自然通風(fēng)主要由風(fēng)壓和熱壓實(shí)現(xiàn)的兩種通風(fēng)手段。
4.1風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)的自然通風(fēng)
風(fēng)壓是自然通風(fēng)的動力也是主要手段之一,為實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng),綠色建筑外的風(fēng)環(huán)境至關(guān)重要。因此,建筑物在設(shè)計和選擇施工地點(diǎn)時,務(wù)必要考慮建筑物的朝向和格局。進(jìn)一步而言,為了能夠達(dá)到更佳的通風(fēng)效果,在設(shè)計時要考慮建筑的平面和剖面等細(xì)節(jié),在設(shè)計時盡量減少空氣阻力,例如盡量將門窗設(shè)計在一條直線上,擴(kuò)大開口面積。由于天氣的原因,室外風(fēng)速也會發(fā)生變化,這時可以人為的在窗戶上加控制風(fēng)速的設(shè)計,例如百葉窗戶等,以此使室內(nèi)通風(fēng)達(dá)到最佳效果。
4.2熱壓實(shí)現(xiàn)的自然通風(fēng)
熱壓通風(fēng)原理則是利用室內(nèi)外溫度不同而導(dǎo)致的空氣密度不同,由此出現(xiàn)的壓力差而引起的空氣流動,熱壓通風(fēng)實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)污濁的熱空氣與室外清新的冷空氣的交換,由于空氣密度的原因,熱空氣將在頂部通過,冷空氣則從底部流入。因此,在設(shè)計建筑物時內(nèi)部應(yīng)多設(shè)計豎向空腔,其頂部最好設(shè)計帶有可調(diào)節(jié)性質(zhì)的開口,目的就在于更好排除室內(nèi)污濁的熱空氣,真正實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。
結(jié)束語
社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展將為人們帶來生活質(zhì)量的提高,與此同時卻增加了能源的消耗負(fù)擔(dān),造成環(huán)境污染,長期以往必將嚴(yán)重威脅到人們的生活,對身體健康造成威脅。實(shí)現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計能夠為建筑技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,能夠改善傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)的弊端,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,為人們提供更加舒適、更加環(huán)保、更加節(jié)能的暖通空調(diào)。
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