节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用

2021-03-08 02:55朱莉陈阳阳
科学与财富 2021年31期
关键词:暖通空调设计有效应用建筑工程

朱莉 陈阳阳

摘 要:“节能减排”是近年来十分热门的一个名词。出于保护生态环境、促进可持续发展的需要,需要我们处处落实“节能减排”的原则。暖通空调如今已经成为建筑物当中,尤其是工业和商务建筑当中的“标配”。它在给我们的生活带来便利的同时,也会在一定程度上存在着给空气带来污染的隐患。所以,想要尽可能地减少暖通空调给空气带来的污染,那么在暖通空调的设计环节,充分落实节能减排的理念是很重要的,本文专门分析这方面的课题。

关键词:节能减排理念;建筑工程;暖通空调设计;有效应用

节能减排理念是近年来兴起的一种新型建筑设计理念。目前,在建筑工程当中,暖通空调早已经高度普及。而暖通空调的设计环节需要贯彻节能减排的原则,既要满足使用需要,又要满足生态环保方面的收益。可以说,在新时期的建筑工程当中,需要我们进一步改进暖通空调设计方面的的环节,以服务于生态环保方面的需要。那么,如何才能够将节能减排理念有效应用在建筑暖通空调设计当中,这是下面的章节当中,我们将要进行分析的课题。

一、建筑工程当中暖通空调对建筑环境造成的影响

现在,人们的生活水平也越来越高,对于环境保护的需求也日益提升。而在建筑工程当中,暖通空调给建筑环境造成的影响是显而易见的。它不仅关系到建筑工程能否得到良好的运用,还关系到建筑工程的视觉效果,以及关系到用户的感官体验等等。正因为如此,建筑工程的设计方在设计暖通空调当中,也要根据生态环保、节能减排方面的要求,合理地对进行设计活动,将节能、环保等理念自始至终贯穿其中,使暖通空调的使用性能和环保性能实现有效的统一,从而为用户提供一个舒适而节能、环保的使用环境。也让建筑工程做到经济效益和环保效益的“双赢”。下面我们具体分析一下建筑工程当中暖通空调对建筑环境造成的影响。

(一)容易影响房屋内的空气品质

在建筑工程项目当中,我们在布置暖通空调时,为了有效地体现出节能特性,往往会设法提升房屋内的气密性与热绝缘度。但该做法带来的危害也是很明显的,容易让建筑工程随着使用年限的增加,空气的新鲜度也会不断下降,使新鲜的空气难以流入房屋当中。久而久之會影响到用户的身体健康。

(二)暖通空调本身沦为室内的污染源之一

随着我们对建筑工程的设计、使用,我们往往忽略了一点--即暖通空调本身也可能沦为室内的污染源之一。特别在一些建筑物内,由于对暖通空调往往长时间不加清洗,导致在长期的运行当中,很多灰尘、污垢在空调当中沉积,最终给室内环境带来污染。特别是一些细菌(如军团菌等)很容易趁机滋生,从而给用户的身体健康带来不利影响。

(三)导致用户的免疫力下降

在建筑物内安装暖通空调,其初衷在于针对室内外的空气新鲜度、温度、湿度等状态,自动进行调节。这在一定程度上可以起到防暑等效果。然而,该调节作用也如同一把“双刃剑”,也可能会导致人体的免疫力发生下降,造成“空调病”等后果。特别在较为炎热的“三伏天”等,由于室内外的温差很大,因此对于那些频繁出入室内外的人群来说,更容易产生身体不适等状况。

二、节能减排理念在建筑暖通空调设计中的运用原则

关于节能减排理念在建筑暖通空调设计中的运用原则,主要从技术、动态及整体三个方面入手。

(一)选取合理的技术手段和原则

我们在设计安装暖通空调当中,既然要想推动节能减排效果的明显提高,那么必须选取合理的技术手段和原则,从而针对设计环节中那些叫高能耗的部位重点开展评估,在技术手段上不断进行优化,从而有效地减少能源上面的消耗,达到节能减排的目的。

(二)动态地调整设计方案

我们在对暖通空调着手进行建设,并针对节能减排方案进行优化当中,设计方必须随时根据暖通空调的具体状况,动态地调整设计方案。除此之外,还要把其他多方面的因素都考虑在内,从而进一步将设计方案进行优化,真正将节能减排的指导思想贯彻其中,从而减少暖通空调在能源方面的消耗。

(三)从整体的视角进行设计

设计方在确定暖通空调的设计方案当中,必须由整体的视角出发,来设计规划暖通空调的具体方案。在此基础上,来尽可能地评估出合理的节能减排方案,让暖通空调设计方案在节能减排方面的功效进一步得到优化。

三、节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用方案

(一)对暖通空调节能设计方案的建议

1.遵循相关的节能减排法律法规来开展设计

可以说,节能减排乃暖通空调设计当中最中心的出发点。在开展设计当中,必须首先对于节能减排法律法规进行充分的了解,这是满足节能减排需求的第一步。比方说,在设计方案的内容当中,其计算参数指标必须同 GB50189-2005 对建筑工程客房空调设计的计算参数的相关规定内容相符,设计方不可以随意改动设计参数。另外在暖通空调的设计环节我们还需注意的是,需要从建筑工程投资成本、具体状况和实际使用需要出发,根据不同的工程级别和工程项目,分别展开设计环节。还有,在对暖通空调进行设计时,关于其冷、热源的供应温度也是我们必须考虑的。原则上来说,暖通空调主要的运行系统为风机盘管加新风系统,而在夏天,其冷源在夏季的供回水温度需在 7℃ /12℃;另外在冬季,其热源的供回水温度需在60℃ /50℃。

2.对节能方案进行优化的其他设计思路

建筑空间在体积相同的前提下,其结构表面积的维护状态越好,那么在热量传递方面的性能就越容易得到提升。随着建筑结构当中热量的上升,也会让暖通空调所承载的负荷变得更大,时间长了会造成暖通空调的损坏,造成对能源的消耗出现不必要的浪费。为此,我们在开展对围护结构的设计当中,必须根据围护结构实际的状况,来选用合适的保温材料。例如,当建筑空间当中冷热情况的变换对比较大时,酌情采用双层玻璃,实现建筑空间的内外遮阳,从而降低建筑空间的传热量,有效降低暖通空调系的负荷,从而降低不必要的能源消耗,更进一步的做到节能减排。所以在关于暖通空调的节能减排方案当中,我们一定要高度重视对围护结构的设计方案才行。其中在设计方案当中,对供回水温的节能设计是我们需要重点进行关注的一个方面。它的主要价值在于有效地降低水泵、风机设备所产生的能源消耗,具体来讲,分别由大温差水系统、低温送风系统组成。在这两方面的能耗下降了,那么暖通空调在运转当中的阻力也会大为下降,从而大幅度减少其能耗程度,做到节能减排。另外,还要对于客房独立设置新风系统,通过风管把新风引入客房。对于卫生间要做好对污浊空气的排放(比如设置排风扇)。而在走道、楼梯、电梯或公共卫生间这些部位,也要在各方面设计要求的指引下,合理安装暖通空调。关于风机盘管的安装,分卧室暗装、明装及立式暗装、明装等多种。其中卧式暗装的方案最常用于客房当中,对于标准形式布置的客房,风机盘管一般布置在进入房间走道的上方吊顶内,气流形式为侧送,风机盘管回风口集中回风,回风口设在走道吊顶上,对于套间房和非标准形房间的风机盘管的选型和布置,应根据装修等具体情况决定,并应与装修密切配合。

在进行对暖通空调的安装时,需要寻找最有效的安装方式,一通常可供我们选择的安装方式包括三大类:VAV 、集中安装、分散安装。从节能减排的角度出发,分散安装显然是一种更合理的安装方式。对暖通空调在运行中的节能减排更加有利,有效避免了对资源的浪费。所以我们在设计当中,需要分别由不同的空调机组来处理新风、室内两方面的负荷,让暖通空调在运转当中,实现新风、终端两大机组互相结合进行运转。在控制法上,对新风机组要选用CAV,这样就算负荷发生变化,房屋内仍然能够获得足够的新风量,对终端风调机要选用 VAV ,以加强对房屋内负荷在变化、差异两方面特性的可控程度。这样,让暖通空调在运转当中,持续为房屋内供给新鲜的空气,并尽可能降低能源损失。

3.在设计方案中正确使用清洁能源

在暖通空调系统的设计方案当中,正确使用清洁能源也是促进节能减排的一个方面。比如,关于地热的合理应用是我们首先需要关注的地方。为了最大程度上合理的运用地下浅层能源,需要科学地设置地源热泵。这样可以显著降低电能的输入,使暖通空调在高效、节能两方面的性能得到提升,在制冷、供热两方面都能达到令人满意的程度。一般来说地能最大的特点的稳定性比较强,不怎么受到环境因素的影响。因此采用地能可以让暖通空调实现更有效的供暖和制冷功能,有效提升能源的利用率。还有,太阳能也是一种较理想的清洁能源。为了有效发挥太阳能的效益,需要我们分别对于太阳能的散热、除热及集热器进行行之有效的设计,更进一步挖掘出太阳能的价值。当然,采取该方案也会带来更高的成本,因此更适合于运用在结构较复杂的建筑工程项目当中。另外我们还需同步进行注意的是,对建筑的方向与构件,都要开展合理的布置和科学的处理,从而有效促进与实现太阳能的自然热交换功能,又有效简化了设计的结构,有效降低了建筑成本。

4.重視对热能回收方面的设计方案

在设计暖通空调系统过程中,相关工作人员如果想要确保使其系统能耗有效降低,必须对其余热浪费现象进行科学控制,强化热能回收设计。在开展具体工作时,首先需要进行热回收装置的科学设计,在空调系统内进行能量回收装置的合理设置,建筑结构蓄热器,板翅式换热器和热管换热器是其最为常见的几种装置,使其处理过程中所需的能量得到有效减少,进而实现机组负荷程度的有效降低,确保系统运行具有更高的节能性和经济性。

其次,需要有效落实热回收措施,设计人员通过合理应用热回收设备对其排风余热进行合理回收,科学应用排风能量进行新风处理,与此同时,还需要充分回收制冷机组产生的冷凝热,保障生活用水温度能够满足用户生活需求,使其热污染现象得到有效控制。

5.尽可能促进能量的充分运用

在设计建造暖通空调系统过程中,如何使其作用得到更为充分的发挥是该领域的重要研究方向。在此过程中,热回收技术具体是指科学应用热量回收装置回收利用系统产生的废热和余热,从而有效避免能量损失,实现能源利用效率的进一步提升。例如,空调系统在具体进行制冷工作时,需要对周边环境的热量有效吸收,同时空调压缩机在具体工作中会有大量的废热产生。在此过程中,如果风冷机直接通过冷凝器控制相关热量,不仅会损失大量热量,同时还会对周边环境造成一定程度的热污染,余热回收技术的合理应用,能够在一定程度内回收部分能量,并将其用于生活用水的制造,确保能够重复利用相关热量,实现节能效果。还有,要科学引进现代自控技术,减少相关人员的工作量,进而使其暖通系统产生的能量浪费得到有效避免,进而确保在整体设计过程中全面贯彻节能环保理念。科学应用计算机系统和智能化系统能够确保实时监测建筑室内湿热负荷和室外气候的具体情况,并以此为基础,进行温湿度控制策略的合理制定,确保有效满足用户日常需求。

(二)优化对建筑环境的设计方案

在建筑工程环境的整体设计上,设计单位应该尽量将建筑工程设计在避风以及朝阳的地域环境内,不要讲建筑工程设计在高低、河岸以及旷野等环境中。一般来讲建筑工程可以由南向北逐渐完成设计,设计单位应该控制好建筑工程的整体体形系数,使其保持在 0.4 以下的范围内,建筑工程内部的窗墙面积比应该在合理的范围内尽量设置的稍小一点,注重建筑工程窗墙结构的密封性设置,在较为寒冷的的确可以考虑采用双层窗台的设置,降低建筑工程的冷热温度流失现象。而在建筑工程的外部结构设计上也应该注重做好建筑工程外围防护结构的保温和防潮措施。具体来讲,在建筑环境的设计过程中应该充分考虑到以后的暖通空调的设计,更加注重以下方面的设计内容:

(1)建筑工程设计过程中应该减少朝东、朝西的设计类型,同时在东西朝向的设计内容中减少窗户的设计;(2)在建筑工程设计的过程中,应该尽量调高空调房间的高度设计,房间的外表面积也应该尽量减少,同时在外表面的设计上采用浅色饰面,减少强烈色彩造成的人体居住不适现象。

(3)建筑工程的设计内容中还应该保证窗墙的面积比,尽量减少窗墙的面积比设计,房间集中布置,上下对齐,空调温湿度要求相近的房间应该设置为相邻的房间。

四、结语

如今,暖通空调可以说是建筑工程方案当中的“标配”。而从生态环保与可持续发展的角度出发,又需要我们针对暖通空调的设计方案,做好节能减排工作。为此,我们需要从多个视角入手,不断地改善技术水平,引入新的技术,优化我们的设计方案。从而真正地做到节能减排,使暖通空调的使用,乃至整个建筑工程的使用都符合生态环保的需求。

参考文献:

[1]金启刚.节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用分析[J].四川水泥,2021(01):77-78.

[2]高明亮.节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用分析[J].建材与装饰,2020(07):141-142.

[3]李玲.探讨节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用[J].门窗,2019(11):20-21.

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