绿色生态建筑暖通设计中的问题及对策研究

2021-11-26 16:51周倩倩
魅力中国 2021年28期
关键词:暖通设计源热泵绿色生态

周倩倩

(河北 保定 071000)

现阶段,暖通设计不仅是最后阶段的综合性服务工程,同时也是一项绿色生态建筑,从另一方面来说,其对生态建筑的整体性发挥着至关重要的作用。因此,相关人员在进行暖通设计过程中,想要获得更多的效益,必须要先掌握好建筑施工的实际状况,然后在依据有关原则开展设计工作,如经济实惠、能源节省等。在此层面上,相关工作人员还要参考其他设计方案,由此获得最佳的设计方案,并针对设计期间存在的问题能够有效处理,进而保证暖通设计的性能,只有这样才能推进社会发展,提升人们的生活质量[1]。可见,要想保证暖通设计的有效性,还应在绿化生态建筑暖通设计的基础上,对存在的问题加以重视。

一、绿色生态建筑暖通设计的重要性

处于当前时代背景中,随着人们生活水平的不断提升,其对建筑物的舒适度提出了较高的要求,而且建筑物也在向着多方面发展。但大部分建筑物的施工或者后期使用期间,都会耗费较大的能量,进而难以达到绿色环保的理念。随着我国相关部门发布的绿色生态建筑理念,工作人员在设计期间,通过融合了绿色生态文明,不但解决了国家能源消耗问题,同时还达到了节能环保的目标,推进了我国社会经济的发展。

二、绿色生态建筑暖通设计所存在的问题

(一)对于暖通设计的相关规范、标准理解不全面

《采暖通风与空气调节制图标准》和《采暖通风与空气调节设计规范》等作为我国建筑暖通设计的遵守范围,进而为暖通设计的科学合理向提供充足保障,但建筑暖通设计在实际中,相关设计缺乏对相关标准的认识,从而导致在暖通设计中出现不必要的失误,这样不仅对影响暖通设计方案,也会将暖通设计施工质量降低,最终影响居民的舒适程度[2]。例如,在进行通风空调系统的防火阀设置设计时,往往出现在风管穿越防火墙时未设计防火阀等问题,与规范中所要求的“在必须穿过防火墙时需要设置防火阀”相违背,并且埋下了安全隐患。

(二)暖通节能设计问题

随着我国社会经济的不断发展,科学技术水平也得到进一步提升,从而涌现出大量技能新技术,但实际上,各种设计方案均存在自身的优点和不足之处。节能设计在设计过程中,其所关注的角度不同,所以会导致暖通设计方案的评价存在一定的差异性,同时由于节能设计缺乏一定的统一性,暖通设计人员在参与设计方案中,对设计方案认识程度较浅,从而导致暖通设计方案无法突出其真实的效果。从目前情况分析,各种新技术可体现出明显的节能效果,但在实际应用过程中,由于不具备统一的规范,如果应用在实际中,并不会发挥出其真实的作用。

(三)暖通设计过程系统性缺乏

建筑暖通设计会涉及到多方面,实际设计过程中,如果没有提升对各方面因素的重视程度,会造成暖通设计缺乏一定的系统性,并且,排烟系统、采暖系统以及排风系统等也会出现在暖通设计中,一旦对某一种因素的重视程度降低,从某种程度上而言,很容易引发不必要的事故。比如当涉及采暖系统时,在其环路上阀门考虑不清楚或者不设置阀门,便会给整个暖通系统的运行、调节、管理、维修带来很大不便,从而导致整个暖通设计不合理,进而影响了暖通正常功能的使用。在进行供水系统设计时,如果忽略了在管道上侧排气装置的设置,便容易发生集气现象,严重的话将会影响整个暖通系统的正常使用。因此在进行暖通设计过程中,要充分考虑各个因素,以免出现不合理现象,导致暖通施工质量和后期运行不利,降低建筑的实用功能。

三、绿色生态建筑暖通设计对策

(一)优化暖通设计中的设备可行性及安全性

暖通系统由多种不同的系统的组成,而空调系统作为其中最大的系统,一定要保证其安装的科学性以及合理性,并通过比较多种设计和安装方案,在此基础上,不仅能为系统的安全性提供保障,也能设计出经济性暖通系统。目前,变频空调及VAV 空调设备在设计方案中较为常见,虽然,这两种空调成本较高,但其具备低能耗的优点,同时也具备较高的安全性和可行性,将其安装在系统中,可体现出明显的可操行,写字楼、办公楼以及学校等公共场所建筑中,其应用空间较大[3]。根据市场调查,发现变频空调和VAV 空调系统,能够凭借设备的自动化优势,节约劳动成本,降低劳动强度,在维护成本上也要比分户接入系统及中央空调系统更具经济可行性。此外,该系统在性能表现上稳定可靠,在涉及到施工过程中的穿墙时,也不需设置专门的阀门,具备较高的安全性,而只需换季时节更换阀门,更是大大提高了工作效率。

(二)在相关设计标准上,严格遵循规范要求

在相关设计标准上,严格遵循规范要求。通过总结暖通设计中常见问题,不难发现,现阶段在暖通设计上,很多问题都是出自对设计规范的不重视。设计人员要注重学习相关的规范标准文件,在设计中严格按照相应的设计参数进行计算,做好以下几点:首先,暖通系统设计中的热能要保持在65℃左右,不得低于此数值,在低温控制上,以40℃为准。其次,供回水的温差值应保持在10-17℃的范围区间内,对基本耗热量的计算要严格参照设计规范标准,设计时把握整体建筑结构,在整体结构的基础上,进行暖通系统的规划设计,设计过程中如出现了数值偏差,要根据相关的技术标准加以修改[4]。最后,计算建筑物各房间的耗能指标,根据建筑地面的具体结构类型,将结构厚度稳定在90mm 左右,而管道间距以200mm为宜,外墙和热管之间的间距保持在70-110mm 范围内。一方面设计人员要提高自身素质,准确测算这些基本参数,另一方面要做到结合实际,不断深化暖通设计的可行性。

(三)追求暖通设计的经济性与节能性的统一

现阶段暖通设计理念涵盖了节能理念和经济理念,因此在设计中要对方案涉及到的设备价格及能源价格进行综合衡量,在比较中要坚持对比的横向性,以设备和能源的共同使用周期为对比标准。

四、绿色生态建筑暖通设计的发展趋势

(一)采用太阳能技术采暖

太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,便于采集,且无须开采和运输。并且太阳能属于可再生资源,也是国家一直鼓励发展的绿色能源,而在实际应用中太阳能采暖一般是将分散的太阳能通过集热器(例如:平板太阳能集热板、真空太阳能管、太阳能热管等吸收太阳能的收集设备)把太阳能转换成方便使用的热水,通过热水输送到发热末端,(例如:地板采暖系统、散热器系统等)提供房间的采暖。优点是:太阳能采暖是一项环保工程。它与普通的采暖方式不同的是热源不同,即普通采暖是燃煤、电、油、气等,而太阳能采暖是利用无污染、可再生的太阳能,无需以消耗不可再生的能源为代价,减少了运行的成本,以及不可再生资源涉及的节能减排等后续问题,缺点也是显而易见的,首先太阳能时间性很强,白天充足,夜间是零,和我们需要采暖的过程从时间上是完全相反的。并且太阳能并不稳定,受天气的影响较大,这就需要我们配合一定的蓄热设备或者夜晚提供备用能源,其次,太阳能的初投资比较大,这曾经在一定程度的限制了太能在采暖方面的应用,但随着科技的发展,太阳能采暖的成本也在逐渐降低,根据最新统计新型太阳能的采暖回收成本在5 年左右,而太阳能采暖的使用寿命在15 年,因此我们认为,太阳能的发展前景还是可观的。

(二)地源热泵技术

地源热泵通过地下浅层地热资源的优势,不仅能提供一定热能,也可以制冷,其属于一种高效节能的系统,环保性较高。在少量的高品位能源(电能)的作用下,地源热泵可以从低温热源转变为高温热源,该系统在寒冷天气,将土壤中热能转变成为热量,并传递给室内;炎热季节该系统通过吸取土壤中的热量,从而降低室内中温度,并为室内温度的均衡性提供保证[5]。土壤、地下水、海水以及空气中均可以应用到地源热泵技术,和新兴的太阳能采暖技术相比较,地源热泵技术在应用时间上占有一定优势,但地源热泵的应用范围较窄,加之地源热泵所采用的资源属于可再生资源,不会对生态环境造成严重危害,因此,要保证土壤、地下水的吸热量和释热量在释放过程中均衡性,同时也要保证地下水资源不受到任何污染,出于对这些因素的考虑,应根据当地的实际情况,合理的应用地源热泵,冬冷夏热地区可充分发挥出地源热泵的应用效果,但像大西北这种缺水地区,不宜使用地源热泵技术。

(三)冰蓄冷系统优化

现阶段,冰蓄冷系统是一种最新的制冷技术,其凭借自身具备的优势,被诸多国家广泛应用。从另一方面来说,其不但能获取较好的制冷效果,还能节约用电成本,降低能源耗费,可见,该系统具备较好的应用价值。通过相关研究表明,其具备的优势在两个方面更为显著,首先是在白天应用冰蓄冷技术制冷,可有效减少经济支出;其次是处于相同的环境中,比较冰与水的蓄冷量,冰的蓄冷量会比水的蓄冷量要高,在此情况下,其容积也会随之减少,而且在使用期间,不但能达到节能的目标,还能减少热的损耗[6]。此外,当冷水保持在10℃和40℃之间时,其能够实现低温送风,而且还能减少风机运转需要的能源,以上均为冰蓄冷系统节能的原理。由于此系统的cop 值比同类型产品高,所以长时间使用不但不会减少制冷效率,而且也不会对供冷效果产生影响。直至夜间,冰蓄冷系统发挥的优势更为显著。

结束语

建筑工程暖通设计工作涉及到很多影响因素,尤其是绿色生态建筑的暖通设计,由于设计规范不健全,标准可能存在其他问题,如果整个过程中存在异常现象,技术和管理问题出现几率比较高,因此需要做好综合分析工作,全面了解各种制约性因素后,能实现暖通合理化设计,本次研究中从严格按照技术标准进行、提升认知度、及时进行系统优化等方面入手,考虑到系统化、科学化以及其他方面指标可知,充分利用现有管理模式能得到最大化利润。

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