公共建筑暖通空调绿色节能设计研究

摘要: 所谓公共建筑项目, 是为了满足人们日益增长的物质文化需求, 应运产生的一种社会活动的建筑物。具有空间大、人流量大等特点。公共建筑中暖通系统的能耗巨大。在资源问题和环境问题越来越突出的当下, 为实现社会的可持续发展, 公共建筑的绿色节能设计显得尤为
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  摘要:所谓公共建筑项目, 是为了满足人们日益增长的物质文化需求, 应运产生的一种社会活动的建筑物。具有空间大、人流量大等特点。公共建筑中暖通系统的能耗巨大。在资源问题和环境问题越来越突出的当下, 为实现社会的可持续发展, 公共建筑的绿色节能设计显得尤为重要。本文以暖通空调系统绿色节能设计为研究对象, 通过分析暖通空调系统绿色节能相关技术, 以探讨公共项目中的暖通空调系统绿色节能设计的具体细节。
  
  关键词:公共建筑项目; 暖通空调; 节能设计; 新能源;
  
  在公共建筑项目中, 暖通空调的重要性不言而喻。它的产生, 为公共建筑的室内温度调节提供了基础保证, 大大提高了公共建筑的服务能力。但是, 在可持续发展的战略背景下, 如何减少资源浪费, 达到长久有效的发展成了首要难题。因此, 对暖通空调进行节能设计, 降低能源消耗意义非凡。
  
  1 暖通空调的设计原则
  

  暖通空调的设计首先应尊重舒适原则。建筑物内的温度、湿度、平均辐射温度、风速、劳动强度等指标是影响暖通空调热舒适度的主要因素。建筑物的暖通空调节能设计是在舒适度及节能中达到一个平衡。片面的追求凉爽等效果, 不仅造成资源浪费, 也不利于人员的健康。因此, 绿色公共建筑中暖通空调节能设计任务主要是在满足人员舒适度的前提下, 针对性的降低空调冷热源及输配系统的能耗。
  
  空调系统的冷热源能耗主要由建筑物所需要的冷热负荷决定, 影响建筑物的冷热负荷主要有室外气象参数 (如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等) , 室内空调设计参数, 维护结构的传热特性, 室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量的选取等。
  
  空调输配系统的能耗受输送空气量;水量, 风系统及水系统的系统形式、送风温差、供回水温差、送风送水流速、空气处理设备和冷热源设备阻力和效率等因素有关。
  
  2 公共建筑项目中暖通空调的绿色节能分析
  
  2.1 建筑冷负荷设计计算分析
  
  2.1.1 合理的建筑物方案设计
  
  建筑方案设计阶段, 应充分考虑其节能潜力。合理的布置建筑物朝向, 选用保温隔热性能好的玻璃外窗及外墙材料以降低建筑围护结构传热引起的冷负荷。同时尽量避免较大穹顶、中庭的出现, 对大面积的外窗充分利用绿植墙等元素减少太阳辐射得热形成的冷负荷。
  
  2.1.2 合理的选择室内设计参数
  
  设计参数的选用, 须严格执行《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》、《公共建筑节能设计标准》及各地区的地方节能设计标准。在满足舒适度的前提下, 通过对当地居民习惯及周边建筑物的调研, 选取合理的室内设计参数。另外, 室内人员负荷、照明、设备散热量对室内冷负荷的影响也比较重要, 这些参数的选择需结合《公共建筑节能设计标准》及当地居民生活习惯, 业态布置等情况综合考虑。
  
  2.1.3 合理的选取及控制室外新风量
  
  空调季节时, 不能盲目扩大新风量。目前大多公共建筑采取过渡季节全新风运行, 以降低能耗, 提升室内舒适度。空调新风系统在空调季节及过渡季节的转换尤为关键, 需关注阀门的开闭情况, 杜绝空调季节非正常渠道的新风。
  
  2.2 冷热源节能分析
  
  2.2.1 合理选用冷水机组
  
  制冷机组的选择需结合项目实际运行情况进行合理分析。机组的选择尽量大小搭配, 且机组之间需考虑互为备用和切换使用的可能性。机组的选择依据负荷特性对比不同的搭配组合式方案, 优先选用即节能初投资, 又能节约能耗的组合方式。并联运行的机组至少选择一条调节性能好, 能保证部分负荷条件下仍然能高效运行的机组。
  
  2.2.2 选用冰蓄冷空调系统
  
  冰蓄冷系统其主要的优点就是能够转移制冷机用电时间, 减少了高峰用电期的用电负荷状况, 其充分利用了低谷时的剩余电力, 提高了电网的负荷率, 降低了使用成本。不过其主要的缺点在于其投资较大, 管理复杂, 设备运行的可靠性还有待于进一步提高。充分了解项目所在地用电特性及政府对低谷用电的鼓励性政策。
  
  2.2.3 自然冷源的应用
  
  自然冷源作为一种新兴能源, 其在日常生活中的应用也越来越广泛, 为低碳社会的建设做出了不小的贡献。其目前的主要几种应用方式为直接引入式新风系统、乙二醇干冷器热交换系统、热管技术等等, 在对自然冷源进行运用时, 要做好对其能量贡献率和利用率的计算分析, 通过CFD软件来进一步预测暖通空调的效果, 验证其可行性, 方能创造出绿色、低碳效益。
  
  2.3 输配系统的设计分析
  
  由于暖通空调的运行过程中会产生巨大的能源消耗, 因此对输配系统进行优化, 减少运行中能源浪费的占比, 可以更好的满足绿色节能的需求。
  
  2.3.1 空调主机房的选择位置
  
  空调主机房是一个空调系统的心脏。空调系统均通过主机房向空调末端输送制冷介质。空调主机房的位置对降低输送系统的能耗起到关键作用。能削减初投资成本, 提高运行效率和输送能效。
  
  2.3.2 空调风系统的节能控制
  
  对于绿色公共建筑项目中的暖通空调而言, 需要增加过滤网的效率, 选择具有杀菌、吸附能力的过滤功能段, 合理的选取送风方式。保持新风的新鲜度也很有必要, 同时尽量减少新风入口到室内的距离, 避免遭受污染。只有改善暖通空调的风系统, 进行合理的节能设计分析, 才能大大增加绿色公共建筑项目的服务能力。
  
  2.3.3 变频水泵的应用及配件的选取
  
  在空调能耗系统中, 水泵的耗能占据了其中的很大部分, 对其进行节能设计可以有效降低能源消耗, 采用变频技术使系统按照动态负荷变化规律进行变水量的适时调节, 可以大大降低水泵的能源消耗, 改善暖通空调的运行工况, 提高设备利用率。而在配件的选取过程中, 也要选取节能有效的配件, 切忌为了节省成本而选用低质量或不合适的配件, 整体的运行离不开各个部分的互相配合, 因此选取合适的配件, 一定程度上能够大大降低能源消耗, 提高资源使用率。
  
  3 节能控制及人员管理的节能分析
  
  目前我国的暖通空调设计中, 还普遍存在着操作技术水平低, 设备陈旧等问题, 为了使能源创造出更大的效益, 对暖通空调运用节能控制技术十分必要。目前国内外较为成熟的节能控制的装置主要有:室内温湿度设定值节能控制;变风量节能控制;动力设备的启停节能控制;电力负荷控制等等, 将这些技术运用到我国暖通空调的设计中, 就可以大大减少对能源的消耗, 创造出更大的社会效益。而在绿色建筑的日常管理中, 聘请具有专业素质的管理和技术人员, 可以大大提高工作效率, 减少资源浪费的现象, 因此对人员的管理也十分必要, 只有充分发挥出人员的最大潜能, 才能建设出一个高质量、高效益的绿色公共建筑。
  
  综上所述, 公共建筑项目对暖通空调的绿色节能设计, 依然还有很长的路要走, 要完善对各方面的节能设计, 充分开发利用新能源, 研究相关的技术手段, 加强对新能源的利用率, 才能建造出令人满意的公共建筑。
  
  4 结语
  
  现如今公共建筑对于人们的日常生活而言越来越重要, 其中暖通空调对于温度的调节更是扮演着举足轻重的地位。而他的节能设计水平也一定程度上影响着公共建筑的服务水平, 因此探寻有效合理的节能方法, 降低能源消耗可谓十分重要。在如今节能环保的大环境下, 绿色低碳节能环保是时代的潮流, 而对于公共项目的建设, 更是要贯彻落实科学发展观, 坚持走可持续发展道路, 采用节能设备、利用环保资源, 提高公共建筑项目暖通空调的节能效果, 进一步增强公共建筑的服务能力, 建设一个幸福美好的社会。
  
  参考文献
  
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  [4]康喜。建筑设计中暖通节能技术[J].装饰装修天地, 2018 (1) :28~29.
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