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浅析绿色建筑中的暖通空调设计

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【摘要】绿色建筑意在把绿色生命赋予建筑, 使建筑富有生机, 富有活力, 使建筑和环境生态系统紧密联系在一起。保证良好的室内环境品质即室内生态环境是绿色建筑作为建筑目的的主要内涵。因此, 暖通空调专业人员在建筑的绿色化进程中是不可或缺的力量。

【关键词】绿色建筑;暖通空调;设计

0.引言;改革开放以来,我国的经济得到了快速发展,社会得到了全面发展,现代建筑成为社会和城市发展的重要标志。虽然我国经济得到了迅速发展,但是经济发展的同时也造成了很多问题,诸如能源浪费、环境污染等。如果这些问题不能得到及时的控制与解决,我国的发展将受到很大的限制。近年来,绿色建筑逐渐兴起,绿色建筑的设计原则就是要节能环保。暖通空调就是绿色建筑的重要产物,在建筑节能中发挥了关键作用。本文针对 绿色建筑中的暖通空调设计进行分析。

一.绿色建筑的内涵

1.“ 绿色建筑” 概念的提出回顾人类建筑的发展史, 工业革命前的建筑基本属于人类遮风避雨御寒的掩蔽所。那时人们除了为御寒,烹饪和照明消耗少量的天然能源之外, 基本上是不耗能的。天然能源再生的速度远远高于人类消耗的速度。工业革命之后尤其进入2 0世纪,锅炉、电气照明、电梯,空调等标志现代文明的设施使人们有条件去追求建筑的舒适性, 进入所谓“ 舒适建筑” 阶段。但是现代技术是建立在大量消耗矿物燃料的基础之上的, 人类与自然界之间的和谐被打破了。

2.为了节约使用能源, 舒适性空调建筑要求密闭门窗, 减小新风量, 由此带来的直接影响是建筑室内空气品质的劣化、员工工作效率的降低和各种“ 现代病” 的出现。于是, 室内空气品质成为学者们研究的热点。兴建“ 健康建筑” 成为潮流, 这一阶段的建筑能耗又有所反弹。目前在美国, 建筑能耗已经占到总能耗的4 0%。进入90 年代, 酸雨频繁出现覆盖范围增加, 臭氧层空洞不断扩大, 全球温暖化进程加速, 异常气候出现周期缩短… … , 严酷的现实说明地球环境已经濒临失衡, 于是建筑节能、环境保护和新能源开发成为热点问题。“ 绿色建筑” ( 或曰“ 生态建筑” 、“ 可持续建筑”的概念随之应运而生。“ 绿色建筑” 概念的提出, 说明人类勺建设活动进入理性阶段。

二.绿色建筑中暖通空调设计

2.1 空调采暖系统的选择

选择空调采暖热源系统比较复杂,在这个过程中需要对多个指标进行选择,在确定与选择空调采暖系统和设备时,很多设计师都会参考建筑的实际负载; 有一部分设计师考虑的相对全面,会考虑当地的能源价格,对投资、运行费用进行必要的核算; 如果想达到最好的效果,还需要对投资、运行费用、日后的维护费用以及环境影响进行必要的比较,现代绿色建筑中采暖热源系统引入有时候会使用多目标决策法,来提高选择的效果。现在的设计师越来越重视能源、环保以及经济适用理念。但是,实践中依然存在着很多的问题,诸如运行管理和能源监管系统没有进行统一管理,只是对运行管理和环境保护进行简单的研究,没有进行必要的量化; 源头控制指标不全面,有一部分设计师只是考虑热源设备能效、输配系统能效问题。绿色建筑的暖通空调系统要想实现整体的优化设计,就需要和绿色建筑评价标准相结合,这样能够更好地保证系统评价具有客观性,同时还要尽可能地发挥系统与产品的综合优势。因此,在对暖通空调设计的综合分析,要考虑室内环境、经营费、运行管理以及能源消耗等方面。

2.2 暖通空调噪声控制

暖通空调风机盘管系统会产生一定的噪声,风机盘管机组、排风管为主要的噪声源。风机翼轮和压缩机使用时,由于震动而产生噪声。风机盘管是调节室内温度重要的循环系统,通常都是直接配置在建筑室内。因此,风机盘管本身的配置方式直接影响暖通空调对室内噪声大小。因此,选择合适的风机盘管可以更好地降低风机盘管本身的噪声,并且在配置完成之后进行试运行,如果噪声较大,要找出其中的原因,并且进行相应的调整。在绿色建筑暖通空调的使用过程中,通常有以下几种办法来降低风机盘管的噪声: ( 1) 因为电动机和叶轮是风机盘管噪声的主要来源。可以通过提高线圈加工精度的方式来降低电动机噪声。暖通空调的制造过程中要提高加工精度,相应地减小叶轮的重量,必要的时候可以降低转速; ( 2) 可以使用噪声较低的配置,目前使用较多的一种办法是把风机盘管安置在管道间里面,与此同时把送风口设计在房间过厅的上部,使用这样的配置方式把风机盘管和房间进行了有效的隔离; ( 3) 空调机房是一个非常重要的噪声源,如果机房的位置选择不当,就会导致绿色建筑里面的噪声较大。因此,应该把机房放在较远的一个位置。在绿色建筑当中一般都会放置在地下室,这样噪声对建筑的影响就会减小。

2.3 蓄能系统运行策略

由于蓄能空调采暖系统方案的选择不能直接采用热负荷,需要考虑其运行策略。为了降低能耗,要制定相应的运行策略,在绿色建筑暖通空调中一般会制定不同条件下的热运行策略。通过模拟的手段获得不同负载下的运行情况。在暖通空调设计的时候,首先要充分了解当地的电价策略。蓄能系统应该主机优先、让部分负载储能的运行控制策略,这种策略避免了全蓄能策略所导致蓄热槽的体积过大的情况。

其中: 逐时热负荷等于电锅炉供热与蓄热罐供热之和; 放热速率等于逐时蓄热罐供热量与总蓄热罐供热量的比值; 如果负荷超过两台主机的总空调负荷,就需要把两台机器同时打开,满功率输出,若当时的负荷不需要两台机器同时打开满负荷工作,一台不能满足当时负荷的实际需求,则可以让一台机器处于部分负载工作的状态,另外一台处于满负载工作的情况。如果当时负载小于一台主机的额定功率,只需要选择主机供热就可以满足室内的要求。主机制热应该选择电价较低的时候使用,按照主机制热工况下负荷的不同,将总共需要制热的容量分摊到各个时间段。

2.4 暖通空调系统节能

我国科技在不断地发展,科技的发展也促使了空调设计的进步,变频空调就是新时代的产物,它的出现改变了旧式空调的高能耗情况,目前家用空调出现了很多变频系列产品。虽然变频空调的价格略高,但是节能效果较好。正是因为变频空调在节能方面有着很大的优势,绿色建筑作为以环保节能为主要目标的建筑,在设计暖通空调的时候也应该优先使用变频空调,虽然使用变频空调会增加投资的费用,但是其节约的能源可以收回成本。水系统和风系统是空调系统最为重要的两个系统,但这两个部分也是造成严重能源损耗的系统。绿色建筑中暖通空调通过引入变频器,改善了风系统能源损耗严重的问题,它可以让风系统根据不同的外界情况进行运转,这样就可以很好的起到节能的作用。

三.结语

综上所述,我国在建筑业发展中展现出的能源损耗严重、环境污染严重等问题,已经威胁到我国的可持续发展及人们的生活质量和健康。因此,要加强绿色建筑的发展,通过建筑节能技术的使用和建筑节能设计来缓解我国建筑业存在的问题是一个有效的措施。

参考文献

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[2] 卜增文,刘俊跃. 实现绿色建筑暖通空调设计的技术措施[J]. 制冷与空调,2014( 01) :

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