建筑暖通空调工程的节能减排设计简述

2021-12-30 21:13包倬恩
家园·建筑与设计 2021年11期
关键词:分析

包倬恩

摘要:暖通空调是建筑采暖、通风和调节空气质量整体的关键系统,关系到建筑的宜居性和舒适性,且暖通空调系统能耗较高,约为建筑能耗的50%,直接影响绿色建筑建设成果。就此,设计单位应提高对暖通空调专业的重视,严格按照绿色建筑建设要求,合理设计暖通空调系统,实现绿色、环保、自然等建筑发展目标。

关键词:建筑暖通空调工程;节能减排设计;分析

1建筑暖通空调工程的节能减排设计原则

1.1因地制宜

环境条件会影响暖通空调的设计效果,不同地区具有不同的气候条件、地质状况等,如果采用相同的设计模式,将难以实现预期设计目标。因此,在建筑暖通工程的节能减排设计过程中,必须贯彻因地制宜原则,综合考虑地区条件、设计需求,合理设计节能减排方案,保证有效协调建筑与周围环境。

1.2节能环保

建筑暖通空调工程的节能减排设计的根本原则是节能环保,因此需充分重视节能环保技术的应用。建筑暖通空调有许多运行环节,如制冷、送风、排风等,每一个运行环节都需要消耗掉大量的能源。因此,在节能减排设计过程中,需要系统性优化暖通空调的结构,调控空调设备,有效提升设备运行效能。只有这样才能降低能源消耗,减少废物排放。另外,需要注意的是,节能减排设计不能影响暖通空调系统的使用效果,否则会失去节能减排设计的意义。

1.3资源最大化利用

为降低暖通空调的能源消耗,需要彻底贯彻资源最大化利用原则。首先,设计人员要持续改进与创新暖通空调设计方式,应用暖通工程前沿技术,减少暖通空调的能源消耗。其次,设计人员需要贯彻资源循环利用理念,通过调整设计方案,最大限度地循环利用各种资源。例如,在空调系统中,设计热回收系统,回收热量资源;设计地源热泵系统,循环利用地热资源;应用冰蓄冷技术,提高空调系统的能源使用效率。

2建筑暖通空调工程的节能减排设计必要性

首先,在传统设计模式中,暖通空调存在着严重的能耗问题。根据相关数据表明,建筑能耗占社会总能耗的,暖通空调能耗占建筑能耗的。由此可见,想要降低建筑整体能耗,就需要特别重视暖通空调工程的节能减排设计。其次,暖通空调工程设计的主要目标是改善室内环境,暖通空调工程具有十分复杂的设计计算过程,设计人员需将力学、热力学、人体力学等综合纳入考虑范围,以此来保证设计的科学性。过去部分设计人员过分注重建筑美学,导致难以充分发挥空调的功能。通过融入节能减排设计理念,能够兼顾空调的外在美观性要求与内在功能性要求,有效优化暖通空调的功能。最后,随着生态文明建设战略的加速推行,建筑业的转型升级步伐也在不断加快。因此,只有把节能减排理念充分融入建筑暖通空调工程设计中,才能有效降低建筑整体能耗,促进建筑业的可持续发展。

3建筑暖通空调工程的节能减排设计策略

3.1优化空调运行模式设计

目前,很多建筑暖通空调依然采用非变频运行模式,虽然这种运行模式可以有效调节室内温湿度环境,但是其中存在着严重的能耗问题。针对这种情况,在设计空调运行模式时,需要积极应用变频技术,以此来减少空调系统的能源消耗。另外,在应用变频技术的过程中,需要合理设计、调整空调运行的各项参数,包括气象参数、环境参数、空调机组最佳运行参数等,系统化、动态化调整各个运行参数,以保证空调系统能够高效稳定运行。

3.2优化空调供水设计

建筑暖通空调供水系统包括冷却水系统和冷热水系统,在设计过程中,需从节能角度对比各个供水方案,筛选出节能效果最显著的方案。特别是部分地区水资源较少,空调系统冷却水循环使用是规范的基础要求,能够有效缩减循环水泵扬程,进而实现节能目标。同时,还需重视供回水、冷冻水之間的温差设计,必须依据相应标准适当缩减两者的温差。要积极应用封闭式循环模式,减少供水输送能耗,从而达到延长空调系统使用寿命的目的。此外,设计人员需要充分考虑空调后期保养因素,以降低后期维护管理难度。

3.3优化通风系统设计

不同类型的建筑有不同的通风需求,因此,在暖通空调通风设计过程中,需要考虑实际设计需求。如果用户对通风系统的设计要求不高,那么在满足室内温湿度需求后,只需要采用单风道送风模式即可。如果用户通风系统的设计要求较高,那么就需要采用全空气空调模式。在设计过程中,要充分考虑自然通风,并且采用自然通风与空调通风相结合的模式。采用这些自然通风设计方案,不需要消耗更多的能源即可达到改善室内环境的目的,有利于降低暖通空调的能源消耗。同时,自然通风有利于保障人们的身心健康。因此,需要积极应用混合通风系统,在改善室内通风效果的基础上,最大限度地降低通风系统的能耗。

3.4优化热回收装置设计

暖通空调机组在经过长时间的持续运行后,会产生大量的废热,如果不能够高效利用这些冗余热量,就会对环境造成影响。因此,要科学设计热回收装置,从而高效回收并利用空调余热。目前,在建筑暖通空调工程设计中已经开始应用热回收装置,该装置应用不同载热、不同状态的介质,进行余热回收。这样不仅可以满足室内温湿度调控需求,还可以有效减少空调机组冷热源污染。目前采用的热回收装置,主要是利用热泵系统、换热器等来完成热回收。如果采用冷凝热回收方式设计热回收系统,就需有机结合热水系统和制冷机组,当有效收集一定量的余热后,可以利用这些余热来加热生活用水,进而实现冗余热量的高效利用,达到节约电能的目的。

3.5积极运用可再生能源

为进一步提升建筑暖通空调工程的节能性、环保性,设计人员还需要开发和利用可再生能源。目前应用较为广泛的是太阳能和地热能。合理应用太阳能集热板、光电板等设备,可有效收集太阳能。采用光电转化设备可以顺利把太阳能转化成电能,从而保证空调设备的正常运行。另外,可以结合建筑形式与环境条件,在建筑适当区域布置集热墙,集热墙能够调节室内温度,缩短空调运行时间,进而提高空调节能效果。除此之外,还可以建设地下热泵系统,有效转化、利用地热资源。应用相应设备,把高温地热资源转化成低温地热资源,进而改善暖通空调系统的制冷效果、制热效果,在有效调节室内环境的基础上,有效降低空调能耗,进而提升空调系统的经济效益和功能效益。

3.6积极应用智能化技术

随着现代技术的日趋成熟,智能化技术在诸多领域得到广泛应用。在建筑暖通空调设计中应用智能化技术,科学优化暖通空调系统,既可以实时、动态监测空调运行状态,又可以根据监测状况,合理调整室内温湿度与通风,进而提升空调系统的运行效率。此外,还可以在空调设计中应用仿真模拟技术,综合分析空调系统的能源消耗、污染排放等情况,根据分析结果,调整空调系统运行参数,从而改善空调系统运行状况,有效提升节能效果。

4结语

综上所述,建筑暖通空调能耗在建筑总能耗中的占比较大,为了降低建筑总体能耗,要充分重视暖通空调能耗控制工作。在建筑暖通空调工程设计中应用节能减排理念,不仅能改善室内温湿度、室内通风条件,还能降低空调系统的运行能耗,有利于提升建筑暖通空调系统的经济效益和生态效益。因此,设计人员要遵循节能环保原则,科学开展暖通空调节能减排设计工作,积极应用现代化技术,有效减少暖通空调系统的运行能耗和污染排放。

参考文献:

[1]魏巧丽.试论建筑暖通空调工程的节能减排设计[J].城市建设理论研究(电子版),2015(19).

[2]魏则天.建筑暖通空调工程的节能减排设计[J].华东科技(综合),2020(4).

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