施全彬
(江蘇天地遠大機電系統(tǒng)工程有限公司,江蘇常州213000)
《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確提出推動建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展,對于建設(shè)節(jié)能低碳、綠色生態(tài)、集約高效的建筑用能體系,實現(xiàn)綠色發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。作為建筑用能體系的重要組成部分,暖通系統(tǒng)的節(jié)能水平直接影響著建筑整體節(jié)能效果,因此需要從設(shè)計階段做好節(jié)能把控工作。
開展建筑暖通節(jié)能設(shè)計,要貫穿節(jié)能設(shè)計理念,做好設(shè)計把控。暖通節(jié)能設(shè)計理念如下:
(1)低碳設(shè)計理念。開展暖通系統(tǒng)設(shè)計,基于低碳設(shè)計理念,盡可能做到綠色、環(huán)保,實現(xiàn)建筑和自然的和諧相處,減少暖通空調(diào)污染。
(2)協(xié)調(diào)設(shè)計理念。開展節(jié)能設(shè)計,要注重協(xié)調(diào)設(shè)計。以暖通空調(diào)系統(tǒng)為例,其包括通風系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),要做好調(diào)節(jié)工作,落實節(jié)能理念。
(3)可循環(huán)設(shè)計理念。堅持可循環(huán)理念,開展暖通設(shè)計,重點是利用各類可再生資源,減少非再生能源的使用,強化成本控制。
建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用,能夠滿足建筑使用者的基本需求?;诠?jié)能設(shè)計理念設(shè)計暖通空調(diào)時,要做好優(yōu)化設(shè)計,著重考慮不同房間的溫度控制需求。在暖通空調(diào)系統(tǒng)中,中央空調(diào)系統(tǒng)是主要組成部分,其質(zhì)量和壽命直接影響著系統(tǒng)運行的效果。設(shè)計時,要從業(yè)主需求角度出發(fā),結(jié)合實際情況,做好系統(tǒng)設(shè)計。開展暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計,要做好以下要點的把控:(1)采用高性能水平的圍護結(jié)構(gòu)。因為暖通空調(diào)系統(tǒng)運行時,若穿越圍欄,則會產(chǎn)生大量的負荷,冷熱損失較大。(2)堅持舒適度原則。
暖通空調(diào)設(shè)計中,需要考慮到蓄冷系統(tǒng)在不同時期發(fā)揮的作用差異,比如用電高峰期和低谷期,可以在高峰期蓄冷,在低谷期釋放,進而緩解供電系統(tǒng)運行壓力,減少空調(diào)系統(tǒng)運行的能源消耗。因為在實際運行的過程中,空調(diào)系統(tǒng)受到環(huán)境變化的影響會發(fā)生不同的變化,通常不會呈現(xiàn)全負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)。利用變頻技術(shù),將空調(diào)系統(tǒng)運行的額定功率有效控制在合理范圍內(nèi),能夠避免空調(diào)系統(tǒng)全負荷運行,實現(xiàn)節(jié)能減排。利用地下水或土壤等作為地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)運行的冷熱源,能夠達到節(jié)能的效果。以土壤熱源為例,其具有溫度適宜和性能穩(wěn)定等優(yōu)勢,使用地源熱泵,不需要使用其他設(shè)備,便能夠?qū)崿F(xiàn)冬季供暖和夏季供冷。
開展暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計,可利用余熱循環(huán)利用技術(shù)。從實際應(yīng)用效果來說,能夠?qū)崿F(xiàn)資源節(jié)約,提高暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計水平。余熱循環(huán)原理為熱量傳遞,分離熱傳輸回路與動力,避免熱傳遞的過程中液體污染動力回路。對于中央空調(diào)設(shè)計,要合理選擇盤管,在安裝時做好長度控制,優(yōu)化中央空調(diào)設(shè)計方案??偟膩碚f,開展通風系統(tǒng)設(shè)計,要合理選擇通風裝置,做好以下要點的把控:
(1)廚房通風。對于建筑廚房通風,要設(shè)置機械送風和排風裝置。若為普通建筑廚房,則可設(shè)置局部排氣風扇。對于風機的選擇,若選擇離心風機,要布置排油污裝置[1]。
(2)地下車庫通風。在設(shè)計通風系統(tǒng)時,要按照稀釋廢氣量計算排風量??紤]到汽車出入頻率具有隨機性特點,難以有效確定廢氣量,需要做好設(shè)計要點的把控,均勻分布風口,選擇離心機裝置或者軸流風機裝置。在送排風系統(tǒng)穿越防火分區(qū)位置,要布置70℃關(guān)閉的防火閥。若和排煙系統(tǒng)合用,則需要按照排煙需求來設(shè)置。
某展覽館建設(shè)用地面積為6 hm2,建筑總面積為10 518 m2,總計3層,地上2層。按照綠色建筑標準,設(shè)計建筑工程。按照綠色節(jié)能標準,在設(shè)計時,做好能源節(jié)約、資源節(jié)約的把控?,F(xiàn)結(jié)合此建筑暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計實際情況,對節(jié)能設(shè)計理念的體現(xiàn)作如下論述:
冷負荷和熱負荷計算結(jié)果分別為1 356 kW和1 085 kW。按照綠色建筑標準的相關(guān)要求,使用兩臺水冷螺桿式熱泵機組,功能為供冷和供熱。在夏季供冷時,可為使用者提供7~12℃的冷水,單機容量700 kW,運行耗電量為124 kW,COP為5.6。在冬季供熱時,可為使用者提供40~45℃的熱水,單機容量能夠達到770 kW,COP為4.8。通過設(shè)置閉式冷卻塔,來穩(wěn)定土壤溫度,確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。使用一次泵變流量系統(tǒng),機組配置情況如下:(1)冷水泵總計1臺;(2)熱水泵總計1臺;(3)冷卻水泵總計1臺。系統(tǒng)傳送能效比為0.016 5,能夠達到綠色建筑標準要求。
開展建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計,要嚴格按照相關(guān)標準,做好能源利用率的把控[2]。按照綠色建筑標準,此工程通風空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中,考慮到暖通空調(diào)負荷具有動態(tài)特性,為循環(huán)水泵以及空氣處理機組配置了變頻調(diào)速電動機,進而保證水泵裝置和風機裝置運行能夠適應(yīng)空調(diào)負荷變化。當空調(diào)運行負荷小于峰值負荷時,利用變頻器對水泵裝置和風機裝置的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié),進而減少水泵循環(huán)流量以及送風量。
此建筑暖通系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用了多元通風技術(shù),來使建筑室內(nèi)保持熱舒適狀態(tài)[3]。在新風入口、通路位置,按照全新風配置。系統(tǒng)運行時,調(diào)節(jié)新回風閥門,可實現(xiàn)空調(diào)新風比調(diào)節(jié),使其按照最小風比運行。對于過渡季節(jié),采取機械通風方式,將建筑室外的新風引入到室內(nèi),消除建筑室內(nèi)的余熱以及不潔空氣。在氣候較為舒適的時候,采取開啟外窗的方式,實現(xiàn)自然通風換氣,消除建筑室內(nèi)的余熱以及異味,縮短空調(diào)運行時間,減少能源消耗。從技術(shù)應(yīng)用效果模擬分析情況來看,此建筑室內(nèi)溫度處于15~30℃范圍內(nèi)的時間達到1 320 h,占據(jù)總運行工作時間的91%左右;室內(nèi)溫度>15℃的時間集中分布在08:00—20:00時間段,占據(jù)比例為95%,能夠滿足空調(diào)使用需求。
按照綠色建筑標準可再生能源技術(shù)應(yīng)用相關(guān)要求,此建筑應(yīng)用地源熱泵技術(shù),采取地埋管方式提供冷熱源。將空調(diào)裝置的冷凝器或蒸發(fā)器伸到土壤層中,使得裝置和土體之間能夠換熱[4]。在冬季供熱期間,從土壤中提取空調(diào)運行需要的熱量,為建筑室內(nèi)供熱,并且儲存冷量。在夏季供冷時,釋放冷量,并且儲存熱量,實現(xiàn)能源節(jié)約。通過節(jié)能技術(shù),采取節(jié)能運行方案,每年耗電量為254 010 kW·h,同傳統(tǒng)的暖通運行方案相比,節(jié)約了400 500 kW·h,節(jié)能達59%。
綜上所述,應(yīng)用節(jié)能設(shè)計理念,開展建筑暖通系統(tǒng)設(shè)計,要將此理念貫穿工程設(shè)計的全過程,做好各環(huán)節(jié)的節(jié)能把控。利用可再生能源、多元通風技術(shù)、變頻技術(shù)等,提高建筑的節(jié)能水平。
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[3]安瑞楠,劉兆勇.綠色公共建筑項目中暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計淺析[J].制冷與空調(diào)(四川),2014(6):668-671.
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