■劉志強 ■中國建筑西南設計研究院有限公司,四川 成都 610000
近些年來,隨著人們生活水平的不斷提高和能源保護意識的加強,對生活環(huán)境的質(zhì)量、能源利用效率等也有了更高要求,綠色建筑的理念已經(jīng)成為當前建筑設計的重要內(nèi)容。暖通空調(diào)是建筑中能耗較高的部分,做好暖通空調(diào)的節(jié)能設計也就十分必要,本文就對此展開分析。
綠色建筑是指以節(jié)能能源和保護環(huán)境為基本前提,實現(xiàn)建筑與環(huán)境、能源和技術等各方面的充分融合,保證建筑功能的有效發(fā)揮,實現(xiàn)能源利用的集約化,從而有效提高能源利用率,提高環(huán)境質(zhì)量,滿足可持續(xù)發(fā)展的基本要求。
綠色建筑的特點主要包括四個方面:一是建筑生命周期要做到節(jié)能環(huán)保,也就是在選址、設計、施工等過程中,要嚴格遵守節(jié)能環(huán)保的理念;二是提高各種能源、資源的利用率,包括土地資源、水資源、材料和其它各種能源等;三是考慮使用者感受,在不改變建筑原有的功能基礎上,要最大程度提高使用者的滿意度;四是與自然生態(tài)的和諧共生,盡量不破壞原有的生態(tài),使建筑與自然生態(tài)融為一體[1]。
在綠色建筑中進行暖通空調(diào)設計時,需要遵循一定的原則,以保證設計的效果,具體原則內(nèi)容為:一是節(jié)省原則,也就是指節(jié)約利用各種材料和能源,這種節(jié)省并不是指單個或某部分的節(jié)省,而是整個暖通空調(diào)系統(tǒng)在建設、施工、后期運行以及整體層次上的節(jié)省;二是回用原則,此原則是指選用的暖通空調(diào)的局部或部件應具備可重復使用的特性,在發(fā)生故障后,經(jīng)過對故障部位的拆卸維修后,此部件可以再次回用;三是廣泛回收原則,此原則與回用原則有所區(qū)別,是指暖通空調(diào)中的整體或零部件材料可以被回收,這種回收不是籠統(tǒng)的,而是分門別類的,比如統(tǒng)一回收系統(tǒng)報廢的管道設備零件等;四是循環(huán)原則,此原則是指回收的零部件材料可以經(jīng)過處理后再次循環(huán)利用,在此原則下,實現(xiàn)了暖通空調(diào)系統(tǒng)原材料—廢料—新原材料的有效循環(huán),避免了原材料的大量消耗,起到節(jié)約材料的目的[2]。
(1)做好暖通空調(diào)系統(tǒng)的選擇。暖通空調(diào)系統(tǒng)的選擇是一個復雜的工作,其選擇指標較為繁雜,不同的建筑物選擇的側(cè)重點有所不同,所以,做好暖通空調(diào)系統(tǒng)的選擇十分重要。在進行綠色建筑的暖通空調(diào)選擇時,為避免單一目標造成的某方面不足,影響綠色建筑的效果,在選擇過程中,采取的通常是多目標決策法,其選擇的指標包括以下三個方面:一是能源方面。能源是影響暖通空調(diào)系統(tǒng)的重要因素,常用的能源多為煤炭,但是其缺點也十分顯著,即會造成嚴重的能源污染,違背了綠色建筑要求,所以禁止使用。故而,可以采取電能、天然氣等污染相對較小的作為暖通空調(diào)的供應能源,近些年來,隨著地源熱泵技術的進步,在綠色建筑暖通空調(diào)中應用也十分廣泛;二是效率方面。在現(xiàn)代綠色建筑中,暖通空調(diào)采取的通常是COP高的水機組,來提高暖通空調(diào)運行的效率,保證其功能的充分發(fā)揮;三是與建筑本身的和諧,這種和諧包括暖通空調(diào)運行的穩(wěn)定性、占地面積大小以及噪聲污染等,比如采用溴化鋰機組,可以降低運行噪聲,且無臭、無毒;風熱泵組機組具有較大的體積,可以將其放置在建筑的頂部;負荷變化大的建筑中,可以通過蓄能系統(tǒng)設計方式,來提高能源利用率。
(2)控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的噪聲。噪聲是暖通空調(diào)運行產(chǎn)生的一個十分嚴重的問題,其來源包括管道內(nèi)的介質(zhì)流動、風機盤機組、風機翼和壓縮機的震動噪聲等,噪聲污染會給人們生活環(huán)境質(zhì)量造成嚴重影響,所以,做好暖通空調(diào)系統(tǒng)的噪聲控制也是十分重要的內(nèi)容。暖通空調(diào)噪聲控制的設計包括以下幾種:首先,提高線圈的加工精度。線圈的加工精度被提升之后,會減輕小葉輪的質(zhì)量,從而避免電動機和葉輪的震動,降低震動產(chǎn)生的噪聲。其次,使用噪聲低的配置,比如將風機盤管安置在管道中間,把送風口設置在房間過廳上部等,這種配置方式將噪音源與室內(nèi)環(huán)境相隔離,起到控制噪音的效果。第三,做好空調(diào)機房位置的選擇??照{(diào)機房是一個主要的噪聲源,如果機房位置選擇不當,會加大綠色建筑的噪聲污染。在綠色建筑中,將空調(diào)機房設計在地下室或次要功能區(qū)處,并在機房內(nèi)側(cè)貼吸音板,減輕其對建筑造成的干擾。第四,做好消聲處理。暖通空調(diào)的噪音總有一部分是無法避免的,對此,可以通過消聲處理的措施,比如在噪音產(chǎn)生空間內(nèi)安放吸聲體等措施,有效降低噪聲污染。
(3)設計蓄能系統(tǒng)運行方案。蓄能空調(diào)是綠色建筑中的重要方式,由于其無法直接平衡負荷,所以,做好蓄能系統(tǒng)運行方案的設計就十分必要。一般而言,在綠色建筑暖通空調(diào)中,為避免能量浪費,在不同情況下,會分別進行25%、50%、75%和100%的熱運行。蓄能系統(tǒng)的運行要遵循主機優(yōu)先、部分荷載儲能的策略,以免全蓄能運行引起的蓄熱槽體積過大問題,保證COP效率的進一步提高。由于蓄能運行采用的是電能,所以,在設計時,要了解當?shù)氐碾妰r情況,盡量使主機在低電價情況下運行,將需要的制熱容量分別派發(fā)給不同的時間段,來降低系統(tǒng)運行的成本,提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用效率[3]。
(4)做好綠色建筑中暖通空調(diào)的節(jié)能設計。在科學技術不斷發(fā)展進步的情況下,空調(diào)節(jié)能水平有了很大提升,變頻空調(diào)的出現(xiàn)解決空調(diào)高能耗的弊端,對于實現(xiàn)綠色建筑設計目標有著重要意義。因此,在綠色建筑暖通空調(diào)設計中,應該加強對變頻空調(diào)的使用,如此以來,雖然會在一定程度上加大建設的投資成本,但節(jié)約的能源可以收回這部分增加的成本。另外,在空調(diào)系統(tǒng)當中,最為主要的子系統(tǒng)是風系統(tǒng)和水系統(tǒng),這兩個子系統(tǒng)也是能源損耗較大的部分,對此,可以通過在暖通空調(diào)中加入變頻,來根據(jù)外部環(huán)境情況,適當?shù)恼{(diào)整電機的工作狀態(tài),避免轉(zhuǎn)速過高造成的能源浪費或過低影響環(huán)境舒適性,起到節(jié)能效果。
綜上所述,在現(xiàn)代建筑行業(yè)當中,綠色建筑是其發(fā)展的一個重要趨勢,暖通空調(diào)是綠色建筑設計中的重要部分,加強對暖通空調(diào)設計的研究,采取各種措施來提高暖通空調(diào)設計水平,降低能源效率,保證綠色建筑的舒適性,有著十分重要的現(xiàn)實意義。
[1]毛威.綠色建筑中的暖通空調(diào)設計[J].建筑設計管理,2014(07):76-78.
[2]孫鵬.綠色建筑中的暖通空調(diào)設計[J].江西建材,2015(13):35,39.
[3]張馬斌.綠色建筑暖通空調(diào)設計技術探析[J].山西建筑,2014(35):217-218.