建筑设计中暖通节能技术的探讨

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hnwkn2008
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  摘要:在建筑的能耗里面,用于暖通空调系统的能耗占到了建筑能耗的30%—50%,因此产生了很大的能源供需矛盾,随着时间的增加,这种矛盾也日益严重。伴随着人们生活水平的提高,能源问题也被列入到世界各国所重视的问题里面。所以暖通的节能技术是一个重要的研究问题,势在必行,这对于世界的发展与国家的进步有极其深远的历史意义和重大的现实意义。
  关键词:暖通;节能技术;研究问题;意义
  中图分类号:TM08 文献标识码:A 文章编号:
  从经济学的角度进行思考,能源和环境是决定一个国家发展的重要瓶颈。随着不可再生资源的减少,能耗问题也成为国家要面对的一个重大问题。就我国而言,建筑能耗占总能耗的比例日益增加,这是一个不可小觑的问题。而相对于发达国家而言,建筑能耗占社会总能耗大约有40%左右,我国的社会经济发展水平相对于发达国家要低,但是我国的建筑能耗却占社会总能耗的30%,并且仍有上升的趋势。所以在建筑设计中,暖通节能技术的探讨尤为重要。
  暖通系统的节能设计方案
  在建筑节能方面暖通设计师比普通建筑师更胜一筹,多与他们沟通才会更好的提高节能的设计效果。现如今我国正处于城镇化与工业化快速发展的阶段,每年差不多有20亿平方米的建筑总量,其中建筑供暖、空调及热水的供应就占了差不多70%,所以暖通的节能设计是关键,建筑节能的职责更加义不容辞。当设计师进行方案设计时,应先去了解每位业主的的能源状况、空调的使用情况以及是否有废气和余热的利用条件,并且将这些设计方案相比较,最终得出令人满意的条件。 为了使室内的空气质量良好以及人们对新鲜空气的需求,现行《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012中对最小新风量作出明确规定,要求建筑满足国家现行达到卫生标准。当前的首要任务是让设计师从设计入手,并且节约巨大的建筑能耗。在设计方面需要对以下几个方面做出思考:首先为供暖系统方面的考虑,要做到除了楼梯间以外的其它房间实现分户供暖或者分室供暖,室内的温度要有独立的控制状态,采暖所用到的材料必须要以简单和少投资为原则。另外也要对墙体、窗户以及屋面这三个方面的围护结构设计过程进行认真的思考。改善维护结构的保温性能,因为围护结构的热损失占空调系统的能耗非常大,所以通过改善围护结构的保温性能就可以提高空调系统的节能指标。
  城镇平均每年的新建住宅占2亿平方米,农村占6亿平方米,在这里大约有一半是采暖式的住宅建筑,设计是工程的龙头,要想其性能优越,则就一定要有良好的设计方案,要合理的对暖通空调系统进行选择与设计,可以使它在高标准、经济的情况下运行,而随意的将冷热负荷用的单位建筑面积,冷热负荷的指标作为施工图设计阶段来确定冷热供应的依据是设计中的一个弊端。
  下面以一座大厦的暖通设计为例子:
   设计的理念:多角度多方面的采取一系列可以节能的措施,并且以确保大厦的安全为主导的舒适性的前提下,设计出最大的限度来降低大厦中空调系统的能耗情况。
   节能的思路:将先进有效的节能技术更好的应用在大厦空调系统设计的各个环节,并且安装配置较高的节能设备,采用先进的系统BAS对空调系统进行有效的管理与控制。进而从以下几个方面进行考虑:
   第一,要符合建筑热工要求的围护结构性能,尽量保证有效的自然通风条件,这样便于春秋过渡季节充分的利用室外的条件。
   第二、包括围护结构的传热系数、气密性等指标。其次应该采用天然气和电冷热水机组来做冷热源,要保证合理的利用能源。
   第三、采用分区四管制系统,外区设置采暖的空调水系统。并且在设置中要配置冷热水泵,有效的将二次泵的变流量系统和大温差输送等技术进行利用。
   第四、要对工作中的设备进行统一的管理和控制,其中包括热交换器设备、冷热源系统、VAV系统 。VAV系统要采用风量控制的方法对周边的散热器进行联锁的控制。
  VAV系统应配合自动变频装置调节空调箱的风量,合理的对系统进行划分,并且采用大温差输送的技术。
  将热能进行回收利用,这是节能的重要途径
   设计师最关注的一点莫过于冷热源,因为冷热源的能耗往往占空调系统总能耗的50%左右。在当下的建筑中普遍存在设计工期短、专业设计人员设计不专业的现象,暖通专业既然是作为建筑节能的支柱力量,所以就应该放开视野而不仅仅是盯住如何将暖通空调系统设计进行优化,应该有所扩展。设计师在进行方案的设计时,应亲力亲为,在实践中得出结论,了解每一个居民的能源使用状况以及对废气再利用的条件是否都具备。这样才会设计出与众不同的方案。
  三、采暖应采取的节能措施
   现在电能取暖在现代建筑中已经很不常见,热水供暖很好的取代了电能取暖,其主要采用热水作为热媒,这样在节能方面采取主要措施较多的是辅助于热泵系统与太阳能采暖系统。在目前较为普遍的取暖方式有两种,一种为集中供热,一种为区域供热,锅炉房的节能是取暖的重点。锅炉的节能运行相对于采暖来说是一种很好的节能表现形式,正确运行并调节锅炉使其在满足功率要求的一个最佳的条件下运行。在供热单位的室内,它们的具体调节自动控制设备的安装同样具有重要的节能意义。在最近时期出现了许多的节能方式,供热管道的节能设计便为其中的一种,目前采用的供热管道为组合式管道系统,在管道中间的管子是由钢制成的,而管外是塑料制成的,热保温层是由泡沫塑料直接浇注而成适宜按照南北走向分环供热原则进行布置并分别设置室温自控装置。而相对于公共建筑有较大的空间,例如候车厅、展厅和大堂就应该采用辐射采暖方式或者将这种方法作为一个补充。小面积的房间散热器数量设置要按照扣除明装管道散热之后的热负荷计算,应该选择节能产品,参考散热器生产厂家提供的资料。
  空调系统节能的设计
   此设计主要采用循环方式空调的冷热水系统,用这种设计可以有效地节省克服静水压力所需的输送消耗,并且能延长管道的使用寿命来防止腐蚀。经过在技术方面与经济方面的比较后确定了冷热水设备的配置,相对于中小型的工程,水温的要求需要一致,可以选择冷源侧定流量和负荷侧变流量的一次泵系统。各区域的水温要求不一致或者管路阻力悬殊,分区设置二级泵。这样的设计会有很大的节能空间,还可以采用冷源侧和负荷侧均变流量的一次泵变频交流量水系统,分别将冷热水的循环进行分项控制。
   同样以上面那个大厦为例,在暖通的设计方面采用了恒温恒湿空调的再加热,这样对能源很好的实现了二次利用,并且在根本上改变了恒温恒湿空调领域的电加热或其它能源的再加热,非常大的降低了总能耗的消耗,节能效果极其显著。
  而对于大厦内部的一些房间采暖,为了减少供热能耗的损耗而设置了地板采暖的方式,实现了比较充分地节能。在此过程中采用变频控制的方式,设计空调系统的风机,调节送风量,很好的达到节省风机运行电耗的节能目的。而对于空调的冷水机组成系统的设计,為了减少系统运行中的能耗,采取了热泵冷热水系统的连通管设置,有效的避免了在部分冷负荷时启动热泵机组。
  五、暖通设计施工中的浪费能源的问题
  首先,由于形象工程的观念有所不同以及投资者与使用者在诸多方面的不统一,这样就促使了暖通设计不重视后期暖通系统的运行成本问题,而只关注一次性的投资控制,在所谓的计划之中更是忽略了节能问题。
  其次,在设计的过程中,并没有很好的重视围护结构的保温性,设计的过程中只考虑外观的效果,产生窗墙比偏大的现象,大量的使用玻璃幕使得围护结构的保温效果极差,导致了围护结构的传热损失非常大,在设计中比较片面的考虑建筑的立面效果,节能的因素也几乎没有被纳入到设计的过程去。
  最后,管理因素导致的浪费。即便设计的比较合理,但是管理的方法不科学也同样造成了过量浪费的问题,缺乏那些必备的自控节能设施,并且投入少、系统运行不复杂的节能装置就应该很好的采用在节能的设计和节能的运行中。
  总结:
  建筑设计中暖通节能技术方面的措施还有很多,仍需要人们进行不断地探索和研究,这已成为社会上关注的首要问题。所以建筑师们一定要采取相应的对策去解决这个问题。相信社会在不断进步,建筑设计中暖通的节能技术方案也一定会越来越新颖,一定会加快社会进步的脚步。
  参考文献:
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  [2]方悦.建筑设计中暖通节能技术的探讨[J].江西建材.2011(02)
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