文/孫佳英 北京華茂中天建筑規(guī)劃設(shè)計有限公司 北京 100053
劉波 北京智慧路通科技有限公司(建誼集團) 北京 100071
建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計是一項較為復雜的工作,為進一步降低系統(tǒng)能耗,設(shè)計人員可在具體工程中,對綠色理念進行合理運用,以此來實現(xiàn)整個系統(tǒng)設(shè)計過程的優(yōu)化,通過各種有效的方法和措施,達到系統(tǒng)節(jié)能的目標。同時,綠色理念的應用,還能使暖通空調(diào)系統(tǒng)的廢氣和廢物排放量顯著減少,有利于自然生態(tài)環(huán)境的保護。
首先,有助于能耗的全面降低。通過對既有建筑的能耗情況進行分析后發(fā)現(xiàn),暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗占比呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢,這對于建筑節(jié)能十分不利,若是任由該情況繼續(xù)發(fā)展,則極有可能引起能源耗費問題。而在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中引入綠色理念,可以實現(xiàn)從材料采購、運輸、安裝直至運行全過程的能耗控制目標,有利于系統(tǒng)能耗的全面降低;其次,有助于減輕周邊環(huán)境污染。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)在進行節(jié)能設(shè)計的過程中,通過各種節(jié)能技術(shù)措施的運用,可以使系統(tǒng)的總體能耗隨之降低。但是,這一過程可能會對建筑周邊環(huán)境造成污染和破壞。而綠色理念的引入,能夠使暖通空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能降耗的同時,減少各種污染物的排放,從而達到保護自然生態(tài)環(huán)境的目的。
清潔能源和可再生能源是低碳經(jīng)濟積極倡導的能源形式,在暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計中,應融入低碳經(jīng)濟理念,結(jié)合建筑資源管理要求,合理采用清潔型和可再生能源。暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計應重視太陽能的有效利用,通過設(shè)置太陽能集熱器將太陽輻射轉(zhuǎn)換為熱能,用于水加熱、熱發(fā)電等方面。
建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計可利用建筑圍護結(jié)構(gòu)增強建筑外墻的保溫性能,降低冬季室外低溫對室內(nèi)溫度的影響,節(jié)約取暖的能源耗費。具體設(shè)計時,應當依據(jù)GB50189-2015標準中的規(guī)定要求,遵循被動節(jié)能措施優(yōu)先的原則,對天然采光和自然通風加以充分利用,結(jié)合圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱及遮陽措施,降低建筑用能需要,從而達到節(jié)能降耗的目標[1]。
在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中,對綠色理念進行運用時,設(shè)計人員必須充分認識到系統(tǒng)輸送能源過程所產(chǎn)生的損耗情況。因此,應對能量輸送方式進行優(yōu)化改進,以此來達到降低損耗的目的。在實際設(shè)計中,選取高性能的保溫材料,借助建筑CAD工具,對能量輸送過程進行精確計算,從而降低能源輸送中的消耗。
某建筑工程為綜合辦公樓,建筑面積約為1.45萬m2,工程所在地的氣候特點為夏季炎熱、冬季寒冷,該建筑工程在暖通空調(diào)系統(tǒng)的初始設(shè)計方案中,由中央空調(diào)進行采暖和制冷,整個設(shè)計方案包含了數(shù)百個風盤,由此導致暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗過高,與我國提出的節(jié)能減排、綠色環(huán)保理念相違背。經(jīng)過研究后,決定對暖通空調(diào)系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計,并在設(shè)計過程中引入綠色理念。
在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中,冷熱源及其容量、水泵的配置情況、介質(zhì)輸送管道的尺寸等關(guān)鍵技術(shù)指標,全都與冷熱負荷相關(guān)?;谶@一前提,在運用綠色理念對本工程中的暖通空調(diào)系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計時,必須確保冷熱負荷的計算準確無誤,從而為系統(tǒng)能耗的降低提供保障。在計算冷熱負荷時,可從專業(yè)的角度出發(fā),對計算方式進行優(yōu)選。同時,設(shè)計人員可結(jié)合以往的工程經(jīng)驗,對相關(guān)的設(shè)計指標進行獲取,并運用冷負荷系數(shù)法或是諧波反應法計算冷熱負荷[2]。
建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中,需要對室內(nèi)溫度進行合理取值,通常情況下,是按工程所在地的氣候條件、地理因素,并綜合考慮使用者的需求,確定出一個最佳的溫度范圍。由于夏季室外溫度較高,暖通空調(diào)系統(tǒng)需要通過制冷的方式降低室內(nèi)溫度,當室內(nèi)溫度提升1℃時,系統(tǒng)的能耗大約會增加10%左右。而冬季時,因室外溫度較低,所以系統(tǒng)需要制熱,滿足使用者對室內(nèi)溫度的要求,在這一過程中,室內(nèi)溫度每降低1℃,系統(tǒng)制熱的能耗會增大8%。為了達到節(jié)能的目的,設(shè)計人員必須結(jié)合各方面資料,對室內(nèi)的溫度值進行合理確定,從而確保系統(tǒng)的運行能耗最低,這樣既可以節(jié)省能源,還能減少排放,符合節(jié)能減排、綠色環(huán)保的要求[3]。
冷熱水系統(tǒng)是建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為達到預期中的節(jié)能目標,應當在冷熱水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計中引入綠色理念,在節(jié)能降耗的過程中體現(xiàn)綠色環(huán)保。同時,可在系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中,對閉環(huán)模式進行應用,從而減少系統(tǒng)運行時的總體能耗量。閉式循環(huán)又被稱之為介質(zhì)法循環(huán),具體是指介質(zhì)在封閉的回路中循環(huán),節(jié)約冷卻時的熱量散失。設(shè)計人員在運用綠色理念對系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計時,必須對工程所在地的氣候條件加以了解和掌握,這樣才能使設(shè)計出來的系統(tǒng)達到節(jié)能的目的。如果建筑所在地干旱少雨,則可在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中采用冷卻塔循環(huán)模式,并將系統(tǒng)安裝在通風條件良好的區(qū)域,由此可提升冷卻效果,從而在制冷時降低能耗。同時,應采用變速調(diào)節(jié)的方法對系統(tǒng)中循環(huán)水泵進行控制,以此來降低水泵的運行能耗,并對空調(diào)水系統(tǒng)的管路和管徑進行合理設(shè)計,采取水力平衡措施,使系統(tǒng)并聯(lián)環(huán)路之間的壓力損失控制在15%以內(nèi),進而達到節(jié)能的目的。
簡而言之,在建筑工程中,暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗較高,為降低該系統(tǒng)的能耗,可在節(jié)能設(shè)計中引入綠色理念。從分析建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計引入綠色理念的重要意義入手,闡述了綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中的運用,最后論述了工程應用實例[4]。