节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用分析

2021-12-30 22:43闫婷
家园·建筑与设计 2021年11期
关键词:应用

闫婷

摘要:我国经济建设的快速发展离不开各行业的支持,尤其是建筑行业的大力贡献和高度配合,才有今天的成就和成果。当前,我国建筑行业飞速发展的同时,人们对于居住环境也提出了较高的要求。所以,為了可以给人们营造一个舒适的居住空间,在建筑设计中,暖通空调也被广泛应用。通常,暖通空调所消耗的能源非常大。故而,在建筑暖通空调设计期间,应该强化对节能减排理念的应用,深入分析暖通空调节能问题,有针对性的制定解决办法,保证在全面降低能耗问题的同时,还可以促进暖通空调运用效率的提高。

关键词:节能减排理念;建筑暖通空调设计;应用

引言

建筑行业是我国基础建设中非常重要的组成部分,其发展直接关系到我国整体经济建设的发展速度和发展方向,同时关系到我国民生。暖通空调具有采暖、通风等多重功能,能有效调整建筑结构热负荷、冷负荷、湿负荷等。近年来,建筑设计的人性化趋势显著增强,暖通空调在建筑物中得到广泛应用,改善了人们的居住体验。同时,暖通空调也存在着巨大的能耗问题,严重污染生态环境,不利于建设环境友好型社会。因此,在建筑暖通空调工程设计中,需要积极运用节能减排理念。

1节能减排的内涵和在环境保护中的重要性

从广义层面来说,节能减排是节约能源,科学地控制废弃物和污染物的排放。从狭义层面来说,就是要通过科学的手段减少污染物的排放,实现能源节约。节能和减排既有区别,又有联系,二者是相互促进的关系。通常情况下,节能必定减排,但是减排不一定节能,所以二者必须要结合起来,在节能降耗背景下减少污染物的排放,实现经济效益和生态效益的统一。由于我国工业化发展进程中采取数量型、粗放型、外延型的经济模式,以破坏生态环境和宝贵资源为代价,获得社会经济的蓬勃发展。在过去的经济发展历程中,主要是对自然资源进行“掠夺式”的开发和利用,很少考虑资源价值和环境因素,并排放了大量的废弃污染物,造成了环境的严重破坏和资源的巨大浪费。事实上,在环境保护中的节能减排是非常重要的,应依托各种先进节能减排技术,降低废气、废水、固废等污染物的排放量,降低能源损耗以保护环境。第一,保障社会大众和国家行稳致远发展的需求,将是实现可持续发展的主要方向。第二,加强节能减排和环境保护工作质量,限制社会非法利用和破坏生态环境,夯实生态环境发展的基础。第三,开展节能减排工作需贯彻落实可持续发展的要求,不断革新和发展环保技术,实现对资源的合理利用,进而达到社会经济和生态环境的协调发展目的。从另一个维度来说,在经济发展中需要多管齐下,不断增强社会大众的环境保护意识,提升节能减排和环境保护工作质量,促进人与自然的和谐发展。

2建筑暖通空调设计原则

1.舒适性原则,建筑暖通空调设计主要的作用是调节室内温度,确保四季变化时室内温度恒温舒适。建筑暖通空调系统作为一种服务性基础设施,在进行设计时,必须要遵循人性化原则,实现为人们服务的目的,遵循健康舒适原则。在进行建筑暖通空调设计时,还需要选择一些对人体无害、健康的材料,借助科学合理的设计为人们营造出一个舒适宜居的室内环境。2.节能性原则,地球资源是有限的。为了实现社会稳定与可持续发展,必须要对自然资源进行保护,杜绝资源浪费问题,保护人们赖以生存的家园,杜绝对自然能源的肆意消耗。据调查,暖通空调的能耗消耗占建筑总能耗的30%以上,能耗量巨大,直接影响我国的绿色发展。在节能减排、绿色发展战略指引之下,想要构建资源节约型社会,就应该遵循节能减排的原则,注重大空间建筑暖通空调设计的节能环保性。将节能环保技术引入大空间建筑暖通空调设计当中,在减少废气排放的基础上,实现环境保护的目的。

3节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用

3.1排风余热回收技术

夏季空调的排风温度响度和室外新风温度都相对较低,并且室内含湿量还低于室外新风含湿量。因此,在降低新风的温度和湿度时,可以借助热风回收装置达到冷热交换的目的。反之,在冬季时节可用同样的方式增加新风的湿度和温度。目前最常用的两种热回收设备为显热回收型和全热回收型,其不但适用于中央空调,在其他建筑行业中也有着良好的发展前景,在节能的同时还能有效改善室内空气质量。尽管这项技术在我国各行业领域的应用中仍停留在初期阶段,但经大量实践与探究,这项技术在应用过程中已取得了明显成效,在未来发展阶段中也会继续研发出更新颖、高效的产品。

3.2应用冷热泵技术

在目前绿色化建筑发展过程中,不仅合理应用到了变频技术,同时也将冷热泵技术应用到了建筑暖通设计中。具体来说,冷热泵技术在实际应用过程中合理利用了地源耦合泵,以针对性地调解夏季和冬季的温度需要。同时,在为居住者供应热水时,也要利用地源耦合泵。简单来说,该技术在交换地下水与地下管路相关系统时,充分利用了地下水的稳定性能。一般而言,在天气比较炎热时,利用冷特泵技术可以全方位内地搜集室内实际排除的热量,并在日常生活中合理利用。而在天气比较冷时,可以及时运用热泵运出储藏的热能,进而使室内环境的制热需求得到满足。

3.3利用太阳能

如今许多国家都已经在利用太阳能来对暖通空调制冷系统开发设计,主要是对太阳光能进行转化,从而获得一定能量进行制冷工作。我国的地理位置对于太阳能技术的开发来说是一项优势,我国高原、平原等面积较广,同时地形也较为复杂多样,不仅展现了我国多样的美,同时也提供了更丰富的太阳能资源。我国在夏季拥有丰富的太阳能资源,因此,如果太阳能资源可以得到高效利用,就可以减少传统能源的消耗,更好地达到节能环保的目的,我国太阳能能量转化技术应得到进一步深入研究,以便更好地满足正常需求。

3.4风系统设计

在暖通空调风系统设计时,设计人员需按照节能标准规范规定的风量要求,在满足建筑室内空气标准的基础上,减少暖通空调能耗。对于某些高层建筑,设计人员按照如下思路设计暖通空调风系统:优化设计送风、排风方式运行;在集中空调系统中实施热交换;回收利用余热。结合该思路,风系统的设计要点如下:1.优化选择硬件设备。暖通空调风系统的所有风机均选用变频风机,组合机组的运行总效率高于60%,并在新风段安装空气过滤设备,使其过滤效果达到MERV13级别。2.在建筑一层大厅中设计全空气系统,在风柜房内,整合新风与回风,使二者遵循一定比例混合后在传输至室内,比例调节由新风阀开度决定。在过渡季节,新风比为50%,实现新风比可调目标。3.通过排风和新风间的热交换,回收暖通空调风系统内的废弃热量。在高层建筑的每层暖通空调风系统中,安装排风热回收机组,负责新风的预冷/预热工作,实现废弃热量的回收再利用,降低新风能耗。同时,设计人员在热回收机组内配置变频器与静电除尘器,前者可根据室内二氧化碳含量,调节新风送风量,减少暖通空调能耗;后者可清理新风携带的灰尘,避免污染物进入建筑内,实现绿色环保目标。

3.5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。

3.6加强对建筑结构的保温性能

为了可以有效提升建筑暖通空调节能效果,有效降低空调能耗问题,在具体的工程建设中,应该在结合现状的基础上,强化对建筑结构保温性能的改善,尽可能的减少冷热损失。通常情况下,在建筑暖通空调系统运行过程中,对运行稳定性影响最大的就是建筑维护结构的保温性,直接决定了维护结构综合传热系数的大小。所以,应该对建筑维护结构的保温隔热性能系数进行严格的规范,保证能够与国家的标准相一致,从而更好的达到暖通空调高效运行的目标,提升系统运行的节能性。同时,近年来,我国对于建筑暖通空调节冷热回收利用的研究力度越来越大,比如,建筑暖通空调节的全热回收器,对卫生热水供应问题的研究等,都属于冷热回收范畴。

3.7空调水系统设计

空调水系统是暖通空调当中最为重要的环节。想要确保大空间建筑暖通空调节能性,就需要正确划分各个水系统的功能。因为在暖通系统运行时,需要结合实际情况对水系统进行划分,从而达到科学运行的目的。为此,空调管道应该确保承压能力最大化,确保空调运行状态最优化,借助变频技术来灵活地对水系统进行控制,有效实现节能减耗。此外,暖通空调系统节能减耗运行不能离开外部能源支撑,所以必须要选择合理的外部能源。尤其是针对大空间建筑,可以选择单独锅炉房布置在供热管网的部位,确保供热管网可以达到集中运行状态。此外,为了实现节能减耗,还可以在大空间建筑暖通空调系统中选择风能、太阳能等清洁能源作为外部支撑能源。在优化设计的基础上,借助新风比例设计,确保室内空气清新舒适。

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]魏巧麗.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).

[3]胡晓菲.建筑暖通空调工程的节能减排设计[J].住宅与房地产,2019(25).

[4]宿欣.建筑暖通空调工程的节能减排设计[J].中国室内装饰装修天地,2019(16).

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