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摘要:随着我国经济水平不断提高,我国建筑行业得到了空前的发展,建筑数量也在日益增多,暖通空调作为建筑行业的一个重要组成部分,在节能与减排方面有着很好的潜力可寻,同时对人们居住水平和生活质量的改善也有重要作用。文章针对建筑中暖通空调系统设计的问题进行了分析,提出了一系列设计过程中的节能措施和方法,希望可以给建筑行业暖通空调系统设计带来一定的帮助。
关键词:建筑暖通空调系统;节能设计
引言
根据调查发现,暖通空调工程在运行的过程中,电量的使用超过建筑总用电量的3/10,这在能源消耗统计中占有非常大的比重,如果在暖通空调设计的过程中,使用绿色节能技术能够节省1/2的能源,还可以有效的减轻暖通空调运行过程中对环境的污染。由此可见,在暖通空调设计的过程中使用绿色节能技术,能够起到保护资源的作用。但是在进行暖通空调设计的过程中,应该坚持循环利用与节能设计的原则。下面,主要对绿色建筑暖通空调设计的要点进行分析。
1建筑暖通空调系统节能设计的意义
建筑行业是我国众多行业中对国民经济的发展起到关键的促进作用的行业之一,同时也是消耗能源资源较多的行业之一。建筑行业暖通空调系统的设计关系到建筑整体的能源资源使用水平以及环境协调发展水平,对其进行节能设计已经成为当前建筑行业必须遵循的设计思路。提高建筑暖通空调系统的节能设计水平需要充分利用各种可再生能源,并使用各种先进的能源资源利用技术,这样便能够最大化的节约耗材,提高建筑工程整体的换环保效益和经济效益。
2建筑暖通空调系统能源消耗现状
建筑能耗、交通能耗和工业能耗是我国能耗的三大部分,约占能源总消耗量的75%。建筑能耗不仅包含工程项目施工建设的能耗,还包括后期各种应用在建筑工程中的产品能耗,其中暖通空调系统在整个建筑能耗中占一半以上,因此通过建筑暖通空调系统的节能设计,有助于降低我国总体能耗。当前,建筑暖通空调系统能耗成为世界各国关注的焦点,其节能设计和相关法律法规的完善是构建环境友好型、资源节约型社会以及实现我国社会经济可持续发展的重要保障。为了进一步提高建筑暖通空调系统的能源利用率,应做好节能设计,加强节能管理,提高建筑室内环境质量。
3建筑暖通空调系统节能优化设计措施
3.1供水和通风系统的节能优化设计
在建筑物的暖通空调系统中,需要优化设计的供水系统为冷却水、冷热水系统,在设计时,设计人员要严格的将空调系统供回水和冷冻水之间的温差缩减到最小范围,要设计出供水系统的封闭式循环模式,封闭式循环的供水系统能够降低空调系统的输送能耗,从而延长空调系统的使用寿命。在设计供水系统时,要考虑后期的系统维护和保养工作,因此设计人员要尽可能采用一泵到顶的方式,以便于后期系统维护。对不同的地区,需要对节能优化设计方案进行调整,部分地区水资源短缺现象严重,此时,可以将供水系统设计为冷却塔循环运行模式,这种运行模式能够较大程度上缩减循环水泵扬程,同时能够改善暖通空调系统的节能效果。冷却塔循环模式在设计时要确保其设置冷却塔的位置有良好的通风性,这样才能保障冷却效果,并实现对能量损耗的降低。在整个暖通空调系统的供水系统和通风系统的设计过程中,都要按照建筑物内空调运行的实际情况对暖通空调系统进行优化设计。不同的建筑类型以及不同的用户对暖通空调的性能要求是不同的,要根据用户的设计需求对暖通空调系统进行节能优化设计。当用户对暖通空调系统的要求较低时,只要满足调节室温和湿度的要求即可,此时可以将暖通空调系统设计为单风管灌风模式。若用户对暖通空调系统的要求较高,则需要按照全空气空调模式进行设计。需要注意的是,要保障暖通空调系统的通风良好。无论是何种空调模式,都要采用变风量形式,以确保能够对空调系统总风量进行精准的调节,以实现对暖通空调系统风量负荷的有效控制。
3.2可再生能源利用的节能优化设计
我国是一个资源能源大国,设计人员在设计暖通空调系统时,要善于利用各种能源资源,尤其是可再生能源,包括太阳能、地热能、风能等。对太阳能的优化利用主要体现在使用太阳能集热板、光电板等以有效收集太阳能。同时可以在建筑工程的合适位置布置集热墙,以帮助调节室内温度。对于地热能的利用,主要体现在建设地下热泵系统,对地热资源进行转换,将低温位的地热资源转换为高温位的地热资源,以提高暖通空调系统的制冷和制热效率。地源热泵的优化设计可实现建筑室内冬季和夏季的室温的高效调节,同时能够充分发挥节能效益。在夏季,地源热泵可以将室内多余的热量向地表浅层转移,并将地下冷量传递到室内,实现对热源的回收,对冷源的充分利用。在冬季,地源热泵则能够回收冷源、向室内传递热源,从而实现稳定调节。
3.3智能化自控技术的节能优化设计
在建筑暖通空调系统出现的初期,设计出的暖通空调系统需要经人工调节和设计,对人工操作的依赖程度较强,在运行过程中需要人为调控才能满足长期的室内温度和湿度以及空气流量方面的要求,这就导致在人为调控不能及时跟进的情况下,会对空调系统的整体舒适度造成影响。基于此,应该在暖通空调系统中应用智能化的自控技术,要积极应用现代化信息技术,对暖通空调系统进行改造,可以在暖通空调系统中加入中央监控软件和智能感应系统,以监控室内温度、湿度,并监控暖通空调系统的运行数据,对系统的运行状态进行及时的调整,以确保其处于正常的运行状态。
3.4暖通空调冷却水、冷热水
在暖通空调的节能设计中,减少水系统运行过程中的能耗有有着良好的节能潜力。合理选择循环水泵的流量和扬程,使得循环水系统耗电输冷(热)比在满足相关规定的基础上尽可能减小;水系统采用一级泵压差旁通变流量系统或一、二级泵变流量系统及大温差、小流量等运行方式,可有效减少系统运行过程中的耗电、耗能问题。在气候比较干燥的地区,室外空气湿球温度较低,干球温度日较差大,如新疆、宁夏等地,优先选用直接蒸发冷却系统或间接蒸发冷却系统,可大幅减少因冷却水系统产生的耗电问题;对于设置了室外冷却塔的冷却水系统,冷却塔应布置在通风良好的空间,以保证良好的冷却效果,同时,最好选用无风机冷却塔,不仅节省了风机产生的能耗,而且减少了噪音污染,减轻了对周围环境的影响。在进行以上设计的过程中,结合建筑暖通空调的实际情况,还可采取诸如变风量等空调系统方式,也可达到降低风机能耗以及运行容量的目的。
结语
随着我国社会经济和科学技术不断发展,对我国建筑暖通空调设计提出了更加具体的要求。近几年,由于我国建筑暖通空调能源消耗率不断增加,对社会环境和社会经济可持续发展造成严重影响。建筑暖通空调节能设计成为解决这一问题的有效途径。因此需要对暖通空调节能设计引以重视,对现代暖通空调设计进行改善和优化,促使其在发挥正常功能的基础上,提高经济性和节能性效果。从长远看,对改善我国社会环境污染、保障能源安全、促进社会经济发展具有重要作用。
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