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如何在暖通空调设计中与绿色建筑设计有机地结合

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【摘要】笔者概述了对绿色建筑的理解,对于绿色建筑在暖通空调设计的研究,绿色建筑在暖通空调中的应用,通过分析和论述,最终探索暖通空调设计中如何与绿色建筑设计进行合理的结合的办法。

【关键词】暖通设计,绿色建筑设计,结合

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

绿色建筑设计体现科学发展观中可持续发展的要求,设计中强调能源使用的集约化、高效化,运用建筑热工原理使用能源,利用高科技技术创造低能耗的环境;结合气候设计,充分考虑建筑如何有利于自然通风,而不是滥用空调;强调节约能源,减少各种能源和材料的消耗。许多发达的国家和地区,绿色环保建筑的理念追求非常的盛行。我国在绿色建筑领域也作出了很深入的探索,国内的房产开发商在绿色建筑方面也积极响应国家的号召,从规划、设计、施工上均向着绿色建筑的方面着手和发展。那么,什么样的建筑物才算是绿色生态的建筑呢?我国现已有绿色建筑相关方面的规范和要求。笔者从事暖通空调方面的设计工作,就针对暖通空调设计当中室内空气品质、建筑物热工的改进、节约和利用各种能源,同时对建筑物周围环境的利用等方面做简单论述。

二、对绿色建筑的理解

首先要对什么是绿色建筑作个理解,绿色建筑通常指的是指在规划和设计的过程中对环境因素进行运用,在施工的过程时,采用影响环境最低的施工技术,提供健康、舒适、低耗、无害空间给人们,同时还使得建筑就算在拆除之后,对环境产生的危害非常小。所以,绿色建筑的理解可以是,在建筑有效年限的周期里,采用相应的技术手段来把资源和能源的消耗降到最低,尽量避免各种废物的产生,是得建筑和自然和谐发展和并存。

三、室内空气品质的控制

就目前的建筑来讲,虽然对居住者的健康不会产生很明显的有副作用,但是还是存在一些让人感到不适的方面,就像建筑的原材料存在放射性的问题。有一些建筑材料包含氡的比例有点超标,比如像建筑用土、混凝土和石材的氡含量会很高,给人体健康带来一些影响。再者就是一些化学建筑材料中大量含有甲醛,还有在居住环境的空气中含有的生物有害物质,比如VOC 及花粉等,这些都会在一定程度上给人们的健康带来一些不利的影响。

社会在不停的进步和发展,针对室内空气品质(IAQ)的研究开始越来越多,而且人们重视程度也越来越高,并且在现今的建筑环境领域之中,成为了一个研究重点。针对绿色建筑来说,想要将室内空气品质控制在健康的标准范围内,是一个综合的技术和管理方面的问题,也就是暖通空调设计方面须考虑的问题。

四、绿色建筑在暖通空调设计应用上的研究

室内的空气质量在影响人们健康的因素当中显得尤为重要,暖通空调设计当中有一个重要的目的性就是要为建筑物的使用者创造健康舒适的室内空气环境,也就是创造良好的室内空气品质。绿色建筑在暖通空调设计方面的运用和结合方面,目前可以通过两种办法来改善室空气品质:第一种办法就是利用建筑本身因素以及天然能源,使得室内环境品质获得保障;第二种办法就是借助机械、电气等一些相应的设施,营造一种接近于自然环境的空气流通形式,使得来室内环境得到改善。这两个办法都能够实现绿色建筑,使得在建筑当中居住的人们健康威胁为零。绿色建筑的最终目的就是把各种资源有效合理地利用起来,使得能源和资源消耗达到最低水平,这样的话,就能够最大程度的避免产生很多的垃圾,使得环境的二次污染的情况少发生,甚至不发生。

想要大规模的改善室内生态环境,尽最大限度的模仿自然环境,就要充分建筑物本身的隔热作用。因此就要考虑太阳辐射和自然通风问题。绿色建筑要做到还合理的,自然的通风,充分的利用自然能源,使得环境负荷在一定程度上有所降低。就目前来说,科技总是在不断的更新和发展,因此产生了各种新型的建筑材料,这些材料都可以在绿色建筑深入利用,同时结合对自然环境利用的的原则。

五、暖通空调设计中绿色建筑理念的应用

下面以中国(泰州)科学发展观展示馆(以下简称“展示馆”)项目为例,从暖通空调设计方面,来分析在暖通系统设计中绿色建筑理念的应用。

1、在建筑能耗中,大概50%到60%的能耗都用于暖通空调系统,所以,暖通空调系统的节能技术是想要实施绿色建筑的重要保障。该展示馆在对暖通空调的设计当中结合了本地区气候特点,同时还综合考虑到了周边环境可利用的地热资源,使用了地埋管地源热泵,应用变频调速、多元通风、新风热回收和置换通风等很多项技术,使得空调系统达到低碳节能的要求。

2、该展馆的设计严格按照了《标准》当中通风空调系统在部分负荷和部分空间利用时不降低能源利用效率的要求,设计时对空调负荷的动态特性进行了充分的考虑,对空调循环水泵和空气处理机组配置变频调速电动机,使水泵和风机的运转可以适应空调负荷的变化规律。

3、该展示馆观因为接纳人员很多,而且人员密度大,这样就需要很大的所新风量比例,新风能耗非常高,因此该展馆在设计的的时候严格按照《标准》的要求,在部分空气处理机组中设置了新、排风全热交换装置,利用室内空调排风,在夏季对室外高热高湿新风进行预冷除湿,在冬季对室外低温干燥新风进行预热加湿,从而减少新风能耗,降低空调冷热源机组的装机容量。

4、按照《标准》中对采用节能设备与系统的要求,大空间的空调采用置换式送风方式,将温度略低于室内人员活动区温度的新鲜空气以很低的速度直接送入人员活动区。排风口设置在房间的顶部,将污浊空气排出。采用置换式通风技术,不仅减少能耗,而且可提高室内空气品质和热舒适度。

5、按照《标准》中对利用室外新风的规定,该展馆在空调通风系统中采用了多元通风技术,这是一种以自然通风、机械通风和空气调节交互使用来维持室内热舒适的空调技术。这样就可以最大限度地减少空调机组的运行时间,因此减少空调运行能耗。并且在过渡季节关停热泵机组,室内基本上可满足热舒适性要求。

6、按照《标准》中对可再生能源利用技术的要求,该展馆采用地埋管地源热泵提供空调冷热源,通过将传统空调器的冷凝器或蒸发器延伸至地下土壤,使其与浅层岩土体进行换热,冬季从土壤中提取热量,转移到建筑物室内供暖,同时储存冷量,以备夏季使用;夏季又从土壤中提取冷量,转移到建筑物室内供冷,同时储存热量,以备冬季使用。这种储存于地表浅层的能源可以循环使用,是一种典型的绿色能源和可再生能源形式,是绿色建筑技术的具体体现。

六、结束语

人类自古以来,都是依靠建筑来作为生存的居所,同时也是人类生存的一种物质形态,同时体现的也是人类的文明和智慧。因此,建筑是环境的重要组成部分,同时跟周围的环境和谐的存在和发展。暖通空调系统设计的时候需要因地制宜地采用合理和低成本的技术,比如利用地埋管地源热泵技术、变频调速技术、空气热回收技术、置换通风技术已经多元通风等来达到节能环保的目的,这样不仅可以大大的降低能耗,同时还带来了健康效应。希望本文能够给今后我国绿色建筑设计提供参考和借鉴。

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