建筑新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念分析

時(shí)間:2022-08-02 09:27:26

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建筑新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念分析

摘要:建筑當(dāng)中暖通是非常重要的部分,在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中也是一個(gè)重要的分部分項(xiàng)工程設(shè)計(jì),現(xiàn)在國(guó)家政策強(qiáng)調(diào)綠色發(fā)展,節(jié)能減排,因此在暖通設(shè)計(jì)當(dāng)中要充分的考慮這些要求,本文借此分析了新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念,并結(jié)合實(shí)際的設(shè)計(jì)案例探討該理念的應(yīng)用,僅供參考。

關(guān)鍵詞:建筑暖通;設(shè)計(jì);新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念

1引言

現(xiàn)在講生態(tài)文明建設(shè),講節(jié)能環(huán)保,這已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略。在建筑當(dāng)中暖通是能耗大戶,但在建筑當(dāng)中暖通也是非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施,是保證建筑功能性的關(guān)鍵。這就對(duì)暖通設(shè)計(jì)提出了新的要求,既要保證建筑的功能性,又要保證節(jié)能減耗。圍繞當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)狀況,建筑暖通設(shè)計(jì)落實(shí)新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念,具有非常顯著的現(xiàn)實(shí)意義。

2建筑暖通新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念

2.1建筑暖通新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念體現(xiàn)。現(xiàn)在國(guó)家倡導(dǎo)綠色發(fā)展,推廣綠色建筑施工技術(shù),因?yàn)榕ㄔ诮ㄖ?dāng)中具有重要作用,必須要落實(shí)節(jié)能減排,經(jīng)濟(jì)環(huán)保。首先在低碳設(shè)計(jì)上有所體現(xiàn),如在暖通設(shè)計(jì)當(dāng)中通風(fēng)部分現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)盡可能采取自然通風(fēng)的方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種理念的根本是做到綠色環(huán)保,使自然與建筑和諧。其次新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念在協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)上有所體現(xiàn),具體而言,因?yàn)榕ㄊ且粋€(gè)集合采暖、通風(fēng)以及空氣調(diào)節(jié)三個(gè)功能的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),在節(jié)能減排當(dāng)中要求采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)要協(xié)調(diào),滿足多元化的建筑消費(fèi)需求。這其中還涉及到暖通性能和經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)問題。2.2新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念的思考。現(xiàn)代建筑暖通是必要的部分,暖通的三個(gè)部分采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié),實(shí)際在設(shè)計(jì)當(dāng)中主要按照空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)計(jì),也就是所謂的空調(diào)系統(tǒng),在設(shè)計(jì)當(dāng)中采用的是綜合設(shè)計(jì)方法,要設(shè)計(jì)供暖系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)等等。但建筑高度越高,暖通系統(tǒng)的性能越難以把控,因?yàn)樵酵咛?,系統(tǒng)設(shè)備、管材等的工作壓力會(huì)出現(xiàn)急劇的增大、變化。而且在設(shè)計(jì)當(dāng)中往往會(huì)出現(xiàn)一些誤區(qū),比如循環(huán)水泵,很容易選擇大容量水泵,而這個(gè)不僅無法保證成本,也無法節(jié)能降耗。具體原因可分為冷負(fù)荷參數(shù)過大,循環(huán)阻力參數(shù)過大等等。這其中特別要注意冷負(fù)荷的計(jì)算問題,在設(shè)計(jì)當(dāng)中冷負(fù)荷計(jì)算往往容易出錯(cuò),設(shè)計(jì)的冷負(fù)荷參數(shù)往往比較大,基于這樣的參數(shù)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備選擇上往大功率大容量設(shè)備上考慮,而導(dǎo)致性能過剩,不僅無法保證性能和經(jīng)濟(jì)性的平衡,同時(shí)也增加了暖通系統(tǒng)的能耗,與當(dāng)前綠色發(fā)展理念不符,因此應(yīng)用新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念十分必要。

3建筑暖通設(shè)計(jì)新型節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用方向。其一,通風(fēng),通風(fēng)這方面因?yàn)橐M可能的落實(shí)自然通風(fēng),設(shè)玻璃幕墻且不設(shè)外窗的建筑,其玻璃幕墻透明部分可開啟面積比例控制在5%,有條件的做到10%以上;設(shè)外窗且不設(shè)玻璃幕墻的建筑,外窗可開啟面積比例達(dá)到30%,有條件的做到35%以上。設(shè)玻璃幕墻和外窗的建筑,對(duì)其玻璃幕墻透明部分和外窗分別參考以上規(guī)定。但是因?yàn)榻ㄖ黧w結(jié)構(gòu)的限制,真正實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的難度是很高的,于是不管用何種設(shè)計(jì)理念,自然通風(fēng)雖然是首選但也需要有必要的通風(fēng)設(shè)備。其二,采用變頻技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)當(dāng)中要充分的考慮熱循環(huán)和冷循環(huán)方面的影響因素,恰當(dāng)?shù)牟捎米冾l控制技術(shù)。熱循環(huán)方面考慮利用余熱循環(huán),冷循環(huán)方面考慮蓄冷循環(huán)。這個(gè)過程當(dāng)中以不同房間的溫度控制需求來調(diào)整。一般是考慮高峰期和低谷期,在采暖的高峰期以余熱循環(huán)為主降低功耗,在低谷期,則結(jié)合的是自然通風(fēng)等系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外溫度的平衡。而在制冷高峰期,要蓄冷縮短制冷時(shí)間并保持室內(nèi)溫度在合理的范圍內(nèi),進(jìn)而降低功耗。最后,暖通是建筑的一部分,在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中也是重要的一部分,要與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、供排水設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)等等相互配合,以保證建筑的功能性。但在設(shè)計(jì)當(dāng)中暖通是被分離出來了的,所以要有頂層設(shè)計(jì)思想,而現(xiàn)在BIM技術(shù)提供了可行性,BIM的核心是建筑信息模型,圍繞模型可以實(shí)現(xiàn)很多可能。各個(gè)專業(yè)的人員基于BIM模型進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì),能夠有效的保證設(shè)計(jì)的合理性。3.2新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用實(shí)例分析。某建筑工程,329700㎡的總面積,其中地上和地下結(jié)構(gòu)的面積分別是271800㎡和57900㎡。屬于綜合性建筑群,有A、B兩棟高層建筑,A棟為公寓,B棟為公寓+辦公,均帶有裙房。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)暖通設(shè)計(jì)利用BIM技術(shù)介入設(shè)計(jì)當(dāng)中,進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì),確定設(shè)備間以及避難間的位置,A為21、37和53層,B為16、32和48層。同時(shí)與電氣設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào),落實(shí)好暖通電氣部分的預(yù)埋管線設(shè)計(jì)問題。設(shè)計(jì)中,區(qū)分房間朝向,細(xì)分供暖、空調(diào)區(qū)域,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)域控制。按照上述簡(jiǎn)單說明,在暖通設(shè)計(jì)當(dāng)中根據(jù)A、B兩棟建筑的不同使用需要,劃分出商業(yè)功能分區(qū)和住宅功能分區(qū)。商業(yè)功能分區(qū)涵蓋A、B裙房以及B棟辦公部分(32層以下)分區(qū)面積79000㎡,在設(shè)計(jì)當(dāng)中充分考慮夏冬兩季的溫度、相對(duì)濕度、噪聲等方面的指標(biāo)來進(jìn)行冷熱負(fù)荷的計(jì)算,參數(shù)指標(biāo)選擇如下:門廳夏季溫度要求26℃,相對(duì)濕度65%以下,冬季溫度18℃,相對(duì)濕度無要求,允許噪聲35dB~45dB。辦公室夏季溫度26℃,相對(duì)濕度65%以下,冬季溫度20℃,相對(duì)濕度40%,允許噪聲30dB~40dB??头肯募緶囟?5℃,相對(duì)濕度50%~65%,冬季溫度22℃,相對(duì)濕度40%,允許噪聲30dB~40dB。參數(shù)指標(biāo)只列舉了部分,因建筑規(guī)模龐大,房間數(shù)量多,在此僅列舉典型空間的指標(biāo)參數(shù)。經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算后確定冷熱負(fù)荷為7500kW和7150kW,單位面積內(nèi)為95W/㎡和91W/㎡。余下建筑部分為住宅分區(qū),分區(qū)面積達(dá)到189050㎡,按照與上述同樣的指標(biāo)方法計(jì)算冷熱負(fù)荷,分別是13900kW和11350kW,73W/㎡和60W/㎡。圍繞上述的冷熱負(fù)荷參數(shù),冷熱源選擇變頻離心冷水機(jī)+變冷媒流量多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)+市政熱網(wǎng)的形式構(gòu)建冷熱源,其中冷水機(jī)總?cè)萘?100Rt,搭配冷水循環(huán)水泵、冷卻循環(huán)水泵、定壓補(bǔ)水、電子水處理儀、BA自控等。本項(xiàng)目合理選配了空調(diào)冷熱源機(jī)組臺(tái)數(shù)與容量,制定實(shí)施根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)節(jié)制冷(熱)量的控制策略,且空調(diào)冷源的部分負(fù)荷性能負(fù)荷《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189的規(guī)定。水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)采用變頻技術(shù),且采取相應(yīng)的水力平衡。冷熱水管道采用了經(jīng)濟(jì)絕熱厚度等措施。市政熱網(wǎng)換熱后向空調(diào)提供熱水。避難層外設(shè)平臺(tái),安裝外機(jī),外墻設(shè)通風(fēng)。大空間區(qū)域使用全空氣低速風(fēng)管,根據(jù)樓層高程,合理配置散流器、側(cè)送風(fēng)、噴口。選用設(shè)備的額定全熱回收效率≥60%。過渡季充分利用室外新風(fēng)。廚房換氣次數(shù)按每小時(shí)40次~60次計(jì)算,地下車庫采用排風(fēng)兼排煙系統(tǒng),風(fēng)量每小時(shí)6次。平時(shí)系統(tǒng)不進(jìn)風(fēng),采用的自然進(jìn)風(fēng)的方式。在局部略封閉區(qū)域,低速送風(fēng),高速排煙。采暖分區(qū)采用豎向分區(qū)的方式,熱源為熱水地暖系統(tǒng),各分區(qū)之間單獨(dú)設(shè)管連接熱源,供水、回水溫度要求A座50℃,B座40℃,真空排氣,定壓補(bǔ)水。其中A棟分五個(gè)區(qū),其壓力參數(shù),如表1。B棟公寓部分只有三個(gè)分區(qū),其壓力參數(shù)與表格中的數(shù)據(jù)相近。同時(shí)本項(xiàng)目中,還通過以下節(jié)能設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了綠色節(jié)能設(shè)計(jì)理念:(1)選用變頻離心式冷水機(jī)組性能系數(shù)COP比《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189的標(biāo)準(zhǔn)提高6%以上的機(jī)組。(2)選用多聯(lián)分體空調(diào)機(jī)組名義工況下的制冷綜合系數(shù)IPLV比《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189的標(biāo)準(zhǔn)提高了8%以上的設(shè)備。(3)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的單位風(fēng)量耗功率滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189的有關(guān)規(guī)定。(4)選用的空調(diào)冷熱水循環(huán)水泵的耗電輸冷(熱)比比現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50736規(guī)定值低了20%。在建筑工程的暖通設(shè)計(jì)當(dāng)中納入了環(huán)境影響評(píng)價(jià),實(shí)際上就是把暖通空調(diào)作為一個(gè)建筑環(huán)境影響評(píng)價(jià)因子,進(jìn)行針對(duì)性的評(píng)價(jià),并納入到建筑環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告之中。從另外的一個(gè)角度來促進(jìn)了新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念的運(yùn)用。

4結(jié)束語

綜上所述,在當(dāng)前國(guó)家政策要求下,建筑暖通必須要改變以往固有的能耗大戶的形象,在設(shè)計(jì)當(dāng)中要求采取措施實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,經(jīng)濟(jì)環(huán)保以及綠色發(fā)展。但是暖通設(shè)計(jì)的難度比較高,在新型節(jié)能設(shè)計(jì)理念當(dāng)中要求必須要把握住設(shè)計(jì)的要點(diǎn),從中落實(shí)節(jié)能理念,重點(diǎn)把握冷熱負(fù)荷參數(shù)計(jì)算,冷熱源選擇等方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容。本文對(duì)此進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析,可能存在不足,但希望有參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn):

[1]符達(dá)晨.淺談暖通空調(diào)安裝工程技術(shù)施工要點(diǎn)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2017(13):176~177.

作者:劉麗娜 單位:北京中外建建筑設(shè)計(jì)有限公司