建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計探索
時間:2022-07-24 09:42:07
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摘要:建筑工程項目在施工以及使用中需要消耗大量的能源,并對環(huán)境造成一定程度的破壞。在這種情況下,節(jié)能和綠色理念開始被應(yīng)用于建筑工程的設(shè)計和建設(shè)中。本文從建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計特點入手,對綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中的實際應(yīng)用進行了全面分析,希望對我國建筑工程領(lǐng)域的全面健康發(fā)展起到促進作用。
關(guān)鍵詞:綠色理念;建筑暖通空調(diào)系統(tǒng);節(jié)能設(shè)計
建筑工程有多個系統(tǒng)和部分組成,暖通空調(diào)系統(tǒng)是重要組成部分之一,設(shè)計師在展開建筑設(shè)計的過程中,必須針對建筑使用者的實際需要,對暖通空調(diào)系統(tǒng)進行科學(xué)的設(shè)計。近年來,在科學(xué)和信息技術(shù)不斷進步的背景下,變頻和自動化技術(shù)等被廣泛應(yīng)用于建筑與暖通空調(diào)系統(tǒng)中,促進了該系統(tǒng)運行效率的提升。目前在綠色理念的指導(dǎo)下,設(shè)計師在工作中,應(yīng)提升對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的重視,并綜合應(yīng)用多種科學(xué)措施,才能夠在保證該系統(tǒng)的運行效率基礎(chǔ)上,降低系統(tǒng)運行中所消耗的能源,為我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)貢獻出一份力量。
1建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計特點
1.1建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性
在整個建筑工程中,暖通空調(diào)系統(tǒng)的重要性是不容忽視的。近年來,我國在積極進行現(xiàn)代化建設(shè)的過程中,建筑工程隨之增加,工程規(guī)模不斷擴大,在這種情況下,暖通空調(diào)系統(tǒng)也呈現(xiàn)出越來越復(fù)雜和互相耦合的特點。在這種情況下,設(shè)計師在展開設(shè)計的過程中,必須對該系統(tǒng)內(nèi)部各個細(xì)節(jié)給予高度的重視,從細(xì)節(jié)入手,提升設(shè)計科學(xué)性,確保暖通空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)計,能夠高效且穩(wěn)定的運行。通常情況下,建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)是由房間冷熱末端、冷熱量輸配和冷熱源三個部分組成的,這三個組成部分內(nèi)部,又包含了多個子系統(tǒng),各個子系統(tǒng)和大系統(tǒng)之間形成了緊密的聯(lián)系,在互相耦合的狀態(tài)下保持整體系統(tǒng)的健康運行,由此可見,在展開暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的過程中,難度較高。
1.2建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)形式的多樣性
同一建筑在同樣的空氣環(huán)境控制目標(biāo)背景下,設(shè)計師可以應(yīng)用多種設(shè)計方法來進行建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計,因此,設(shè)計方式和暖通空調(diào)系統(tǒng)形式存在多樣性的特點。設(shè)計師在展開設(shè)計工作的過程中,應(yīng)從建筑特點以及使用者的實際需求角度出發(fā),有針對性的展開設(shè)計。如果暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計是針對寫字樓而言的,在設(shè)計中可以應(yīng)用溫濕度獨立調(diào)節(jié)系統(tǒng)、風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)以及變風(fēng)量全空氣系統(tǒng)等三種設(shè)計方式。然而,在綠色理念的指導(dǎo)下,需要將節(jié)能設(shè)計同暖通空調(diào)系統(tǒng)進行有效結(jié)合,在對設(shè)計形式進行選擇的過程中,設(shè)計人員不僅要對各種設(shè)計形式的實用性、成本等因素進行全面的考慮,同時還應(yīng)當(dāng)對設(shè)計而成的系統(tǒng)運行中所產(chǎn)生的能耗量進行全面的掌握,只有這樣,才能夠提升暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)性和節(jié)能性。
1.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)擁有較多的影響因素
由于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)存在與建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中,外界客觀環(huán)境因素對系統(tǒng)設(shè)計的影響也是相對較大的,因此,在展開設(shè)計工作時,工作人員應(yīng)從暖通空調(diào)系統(tǒng)特點以及結(jié)構(gòu)入手,有針對性的加大管理力度和質(zhì)量控制效果,努力構(gòu)建合理的設(shè)計方案,盡最大努力將外界影響因素降低。通常情況下,內(nèi)部熱繞、熱工特性在圍護結(jié)構(gòu)中的特點以及建筑當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境等都會對暖通空調(diào)系統(tǒng)運行狀態(tài)以及設(shè)計造成影響。值得注意的是,暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計效果受當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的影響是最為嚴(yán)重的,設(shè)計師在工作中,必須從多個層面出發(fā),對各種影響因素進行全面考慮,才能夠提升設(shè)計科學(xué)性,并在設(shè)計中,增加對先進的能源以及科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,最終為提升該系統(tǒng)的節(jié)能效果奠定良好的基礎(chǔ)。
2綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中的實際應(yīng)用
某政府辦公樓共擁有14163.50m2的建筑面積,當(dāng)?shù)負(fù)碛卸湎臒岬臍夂蛱攸c,該建筑原有的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中,采暖、制冷是由中央空調(diào)系統(tǒng)來完成的,在設(shè)計中共包含408個風(fēng)盤。2016年,當(dāng)?shù)貫榱隧憫?yīng)國家節(jié)能降耗的號召,將這一建筑列入到建筑節(jié)能改造項目中,并將其作為重點工程。在對暖通空調(diào)系統(tǒng)進行重新設(shè)計和改造的過程中,應(yīng)用了如下設(shè)計方法。
2.1冷熱負(fù)荷計算
冷熱源極容量、水泵配置以及冷熱輸送管尺寸等因素在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的設(shè)計都會受到冷熱負(fù)荷的嚴(yán)重影響。因此,在綠色理念的指導(dǎo)下展開暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的過程中,必須加大對冷熱負(fù)荷的計算力度,確保所得數(shù)據(jù)的科學(xué)性、精確性和全面性,才能夠為暖通空調(diào)系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)的設(shè)計提供有力支持,從而為能耗量在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的降低奠定良好的基礎(chǔ)。在對系統(tǒng)冷熱負(fù)荷進行計算的過程中,應(yīng)用暖通空調(diào)系統(tǒng)專業(yè)要求的角度出發(fā)對計算方式進行選擇,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計師還需要綜合應(yīng)用自身的設(shè)計經(jīng)驗,在獲取設(shè)計指標(biāo)的過程中,充分應(yīng)用統(tǒng)計分析回歸計算的方式。
2.2定溫度取值
室內(nèi)溫度在建筑中的數(shù)值在確定時,要求設(shè)計師從建筑當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地理因素以及建筑使用者的實際需求角度出發(fā),努力合理的確定室內(nèi)溫度值范圍。而暖通空調(diào)系統(tǒng)同建筑室內(nèi)溫度控制的聯(lián)系是非常緊密的。通常,暖通空調(diào)系統(tǒng)在夏季運行的過程中,需要進行制冷,每當(dāng)室內(nèi)溫度產(chǎn)生1℃左右的提升時,暖通空調(diào)系統(tǒng)會產(chǎn)生約10%的能耗降低率;而暖通空調(diào)系統(tǒng)在冬季運行的過程中,是需要進行制熱的,每當(dāng)室內(nèi)溫度產(chǎn)生1℃左右的降低時,暖通空調(diào)系統(tǒng)會產(chǎn)生約8%的能耗降低率。在這種情況下,在對室內(nèi)溫度值進行確定的過程中,設(shè)計師應(yīng)從室內(nèi)溫度需求的角度出發(fā),將暖通空調(diào)系統(tǒng)運行過程中的能耗量降到最低。
2.3暖通空調(diào)系統(tǒng)冷熱水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計
在設(shè)計暖通空調(diào)系統(tǒng)的過程中,風(fēng)系統(tǒng)和冷熱水系統(tǒng)是核心環(huán)節(jié),要想促使節(jié)能的效果在冷熱水系統(tǒng)中充分的體現(xiàn)出來,設(shè)計人員可以通過設(shè)計,促使溫度差在供回水與冷凍水之間縮小,從而促進能耗量的降低;并且,設(shè)計師還可以將閉式循環(huán)模式應(yīng)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中,從而有效降低該系統(tǒng)運行過程中的能耗量?,F(xiàn)階段,我國各地區(qū)在建筑工程的構(gòu)建過程中,通常會在暖通空調(diào)系統(tǒng)中對一泵到底方式進行應(yīng)用。這一設(shè)計方法有助于工作人員在后期更加便捷的維護暖通空調(diào)系統(tǒng),對于節(jié)省系統(tǒng)運行成本具有重要意義。在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中融入綠色理念,要求設(shè)計師對建筑當(dāng)?shù)氐牡乩硪约皻夂颦h(huán)境進行充分的掌握,例如,如果建筑當(dāng)?shù)鼐哂懈珊敌蕴攸c,可以將冷卻塔循環(huán)模式應(yīng)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)中,就可以有效縮小水泵揚程,在擁有良好通風(fēng)條件的區(qū)域安裝暖通空調(diào)系統(tǒng),冷卻效果更加明顯,在制冷中,暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能源將大大減少。針對暖通空調(diào)系統(tǒng),泵流量在冷熱水系統(tǒng)中的數(shù)值為132m3/h,28m為其揚程值;泵流量在地源側(cè)熱水循環(huán)中為100m3/h,23m為其揚程值;泵流量在冷卻塔側(cè)中的數(shù)值為80m3/h,25m為其揚程值。實際效率在冷卻塔側(cè)水泵流量和地源側(cè)熱水循環(huán)泵流量中通常都不小于80%。由此可見,設(shè)計人員必須從建筑本身對暖通空調(diào)系統(tǒng)的需求入手,才能夠合理的對該系統(tǒng)進行設(shè)計,并實現(xiàn)綠色環(huán)保的目標(biāo)。
3結(jié)語
綜上所述,建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計人員在積極進行設(shè)計的過程中,必須做到從多個角度出發(fā)展開分析,在大量精確計算的基礎(chǔ)上,確保該系統(tǒng)在滿足正常需求的基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。
作者:王鋒 單位:中國空間技術(shù)研究院
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