绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

冯本军 王长和

山东汇龙建筑工程有限公司 山东省德州市 253000

摘要

在城市现代化的不断推进中,人们对生活品质有着较高的追求,对于建筑的需求已经不仅仅停留在舒适、安全层面,更加重视人性化设计。绿色建筑的提出,要求解决能源资源紧缺的问题,实现节能目标。暖通空调系统通常需要消耗较大的能源,以往的暖通空调设计过于追求舒适性,导致能耗较大、成本较高,对生态环境带来较大的压力,不符合国家提倡的可持续发展理念。作为建筑工程的必要设备,对建筑暖通空调进行节能设计意义重大,通过运用绿色理念,在设计中遵循灵活性、经济性、环保性等原则,在保证建筑舒适安全的同时,更好地保护环境,促进建筑行业的可持续发展。


关键词

绿色理念;建筑;暖通空调系统;节能设计;应用

正文


1建筑暖通空调系统节能设计的重要性

从我国当前建筑行业发展现状来看,建筑能耗问题较为突出,在社会总能耗中占比较大。暖通空调系统作为建筑能耗的重要部分,能耗比较大,尤其是在城市化进程不断加快的过程中,暖通空调在建筑行业得到了普及,导致能耗大大增加,据有关数据显示,暖通空调系统的能耗在建筑能耗中占比70%左右。通过对建筑暖通空调系统进行节能设计,能够节能20%~50%,由此可见,节能设计在暖通空调系统中的应用具有极大的现实意义。在建筑暖通空调系统中,新风是影响节能的一大内容,新风量增加,则会加重空调的运行负荷,导致能耗增加。对此,通过合理调整新风比例、送风温度,能够实现节能减排的作用。建筑暖通空调系统所用的资源属于不可再生能源,能源使用量的不断增加,则会导致能源匮乏,而在总能耗中,电能损耗也有着较大的占比,严重威胁生态环境,不利于可持续发展理念的践行,对建筑暖通空调系统实施节能设计势在必行。针对环保节能,我国法律中规定能源节约就是加强能源管理,通过采取先进科学技术,减少各个环节的能源浪费,促进能源利用率的提升,有助于改善生态环境,进而促进城市的可持续发展。

2建筑暖通空调系统节能设计中应用绿色理念的路径

2.1冷热源的合理选择

在建筑暖通空调系统的节能设计中,应用绿色理念是非常重要的,可以通过以下几个方面来实现:(1)合理选择冷热源。在选择冷热源时,应首先考虑可再生能源的利用,例如太阳能热水器、地源热泵等。这些能源具有零排放、可再生的特点,能够有效减少对传统能源的依赖,实现绿色能源供应。(2)优化设备选配。在设备选配方面,应考虑到设备的能效指标,选择具有高能效、低能耗的设备,例如高效空调机组、节能风机等。此外,应结合建筑的需求和使用情况,合理配置设备容量,避免过度设计和不必要的能耗。(3)系统设计优化。在系统设计上,可采用一系列的节能措施,例如使用热回收设备回收废热、采用变频调节技术调节设备运行、通过能源管理系统实现智能控制等。这些措施能够有效提高系统的能效,降低能耗。

2.2变频节能技术

变频节能技术是一种在建筑暖通空调系统中使用的节能技术,通过根据外部因素的变化(如太阳辐射、外部温度等)来调节冷水、水泵机组以及风机组的运行状态,以适应系统的负荷需求变化。通过结合外部变化情况,变频节能技术可以有效调节系统的功率,使其与环境要求相匹配,从而降低能耗并确保系统在最优功率下高效运行。在暖通空调系统的设计中,运用变频节能技术可以显著减少能耗,通常可以达到节约30%左右的能耗。这是因为传统的空调系统运行时通常以固定的功率运行,无法灵活地根据负荷需求变化进行调整。而变频节能技术可以根据实际需要实时调整系统的工作功率,避免了能耗的浪费,提高了能效。通过采用变频节能技术,不仅可以降低建筑的能耗和运行成本,还可以提高系统的稳定性和舒适性。这项技术在现代建筑设计和运行中发挥越来越重要的作用,有助于实现可持续的能源利用和环境保护。

2.3可再生能源利用

充分利用可再生能源是绿色理念在建筑暖通空调节能设计中的重要应用之一。下面详细介绍几种可再生能源的利用方式:(1)地热能。地热能是地球内部存储的热能,可以通过地源热泵系统来利用。地源热泵系统通过地下埋设的地热换热器将地热能转移到建筑中,在提供供暖的同时,还可以提供冷却效果。地热能具有稳定、可再生的特点,不受季节和气候的影响,可以实现高效的能量利用。(2)太阳能。太阳能作为一种丰富的可再生能源,可以通过太阳能热水器和太阳能空调系统来利用。太阳能热水器将太阳能转换为热能,用于供应建筑的热水需求;太阳能空调系统通过太阳能光伏板将太阳能转换为电能,用于驱动制冷设备。这种利用方式不仅减少了对传统能源的需求,还能降低能耗和排放。(3)自然通风。自然通风是利用自然风的作用,通过合理的建筑设计和布局,实现室内空气的流通和换气。通过合理设置门窗、采用通风屋顶、利用净化槽等措施,可以最大程度地减少对机械通风的依赖,达到节能减排的效果。

2.4余热循环技术

余热循环技术在建筑暖通空调系统节能设计中应用较为常见。其应用原理是将建筑中产生的废热或余热进行回收和利用,实现热能的再利用,从而达到节能的目的。具体而言,余热循环技术主要包括以下几个步骤:(1)余热回收。通过采用热交换器等设备,将建筑内部产生的废热或余热回收下来。比如,可以回收空调系统中冷凝水的热量、机房内设备产生的余热等。(2)热交换。回收的余热经过热交换器与冷热源进行热交换,将其热量传递给冷热源,实现能量的回收与利用。常见的热交换形式包括空气-空气热交换、水-水热交换等。(3)热量分配。经过热交换后的余热被分配到需要供热的区域或设备中,以满足建筑的供暖、热水等需求。例如,可以将余热用于地板采暖、热水供应等。(4)控制与调节。系统中配备相应的控制装置,根据实际需求对余热进行监测、控制和调节,以确保余热的合理利用,并保证系统的正常运行和安全性。

2.5空调冷热水系统节能设计

为了减少冷热水系统的能耗,可以采取以下几种节能设计措施。首选闭式循环模式,有效防止设备、管道等受到腐蚀,并且可以降低静水力所需的输送能耗,对于暖通空调系统的寿命起到延长的作用。空气调节满足要求的基础上,对于制冷机蒸发温度、冷冻水供水温度,单位制冷量能耗与其成反比。对于冷冻水系统的静压力,将其不超出1MPa的时候,禁止竖向分区,应该采取一泵到顶的方法,以保证系统维修的便捷性,并且,该方式还有利于降低成本、降低电能消耗量。对于部分区域的暖通空调,需要冷热水交替供应,或者是整年供应冷水,所以,最好选择两管分区制水系统,若需要同时使用冷热水,或者两者交替的频率比较高,就需要使用四管分区制水系统。此外,在设计过程中应注重使用大温差系统,降低水泵运行流量,从而有效地降低系统能耗。

3结语

建筑暖通空调系统节能设计较为复杂,在绿色理念下,解决暖通空调系统的能耗问题非常重要,并且深受社会各界的重视。为了降低暖通空调系统的能耗,设计人员就需要充分利用绿色理念,将其贯穿整个设计环节,优化设计过程,通过应用变频节能技术、余热循环技术,并合理选择冷热源、充分利用可再生资源等,有效减少能耗浪费,促进暖通空调系统设计朝着绿色化方向演进。

参考文献

[1]王业乾.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用[J].房地产世界,2022(17):47-49.

[2]张开娅.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用分析[J].应用能源技术,2021(11):48-50.

 


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