暖通空调设计在绿色建筑中运用

暖通空调设计在绿色建筑中运用

摘要:科技进步推动了社会发展,在新的发展形势下,人们对生活环境的要求变得更高。在建筑设计中,居住环境设计是重点内容,特别是建筑室内温度调控系统的设计更为重要。随着国家可持续发展战略持续推进,当前的建筑设计更重视绿色设计理念,而暖通空调设计则是实现绿色建筑设计中关键的设计内容。为了使得暖通空调设计变得更加科学合理,本文研究了绿色建筑视角下暖通空调设计需要遵循的理念,分析了暖通空调设计技术具体的应用方法。

关键词:建筑设计;暖通空调;可持续发展;绿色建筑

温室效应加剧为人们敲响了保护环境的警钟,各行各业都在努力节能减排,建筑行业亦是如此。绿色建筑设计是建筑行业节能减排的主要设计理念,该设计理念与可持续发展理念十分一致[1]。在绿色建筑室内环境调控方面,主要以暖通空调为主,结合地区环境与气候特征设计性能优良的温控系统,该系统不仅具备温度调控功能,而且还具备空气交换功能[2]。通过集成性的温控与空气交换系统对建筑环境进行综合性调节能够降低能源消耗,提升建筑的节能效果,实现可持续发展。

1暖通空调设计的意义

在现代社会发展过程中,能源的消耗速度非常快,很多国家都面临着很大的能源供应压力。与此同时,能源浪费问题广泛存在,人们为了获得良好的环境体验感,在建筑内安装大量的制冷与供暖设备,而这些温控设备的不合理应用导致大量能源被浪费,进而增加了能耗[3]。温控系统在建筑能源总消耗量中占据了非常大的比重,随着城市化进程推进,将会有更多的建筑出现,这意味着温控设备的应用比例将会继续上升。如果不采取措施控制建筑温控系统的建设,能源浪费问题将会日益突出[4]。所以优化暖通空调设计,可以降低能源消耗量,提升能源的利用率,解决绿色建筑能源短缺问题,这对于缓解能源供应问题发挥了重要作用。因此,深入探析暖通空调设计是一项利国利民的工作。

2暖通空调的设计原则

想要确保绿色建筑理念得到更好的落实,则需要在暖通空调设计过程中遵循一定的设计原则。在设计暖通空调系统时,应该切实将节能环保理念深度融入其中,确保整个设计流程的科学性。首先,要满足绿色建筑设计要求,确保暖通空调的基本功能得以实现,在此基础上满足节能环保要求;其次,暖通空调系统布局应该与绿色建筑设计的其他结构布局协调,不仅要保障使用安全,还要保障人们的环境体验度得到提升;第三,注重环保理念,尽量减少暖通空调运行产生的环境污染,例如气体污染、噪声污染、热能污染等;第四,立足于能源消耗角度思考暖通空调能源应用问题,发挥出可再生能源应用的优势,继而提升能源利用率;第五,建立以“节能—回收—循环利用”为主的循环模式,尽可能将资源利用价值发挥到最大,解决资源浪费问题,从而降低能源消耗[5-6]。

3暖通空调的设计要点

在建筑环境优化中,暖通空调扮演着重要角色,其不仅可以科学地调控建筑室内温度,还能够动态地调节建筑室内外空气交换,为人们提供良好的室内环境,满足人们的体验要求。绿色建筑的核心在于节能减排,通过新技术、新材料以及新方法使得部分建筑结构的能耗降低,所以在暖通空调设计中,要注重能源利用与节约的问题,尽可能减少能源使用,提升能源应用效率。因此暖通空调的设计要遵循以下几点要求。

3.1绿色环保要求

绿色环保是绿色建筑设计中重要的理念,所以在暖通空调设计中也需要将绿色环保要求贯彻落实下去。要求暖通空调系统尽量以低污染或者零污染的设备为主,在材料选择上主要以循环再生材料为主。特别是空调的制冷系统,应该尽量减少对环境污染性高的制冷剂的应用,采用新型的环境友好制冷剂进行制冷,降低制冷系统运行对生态环境造成污染。此外,对于空调系统材料选择,应该从整体上考虑暖通空调系统应用后的维护保养,最好选用可维修类材料,减少材料更换带来的资源浪费问题,这样不仅可以降低投入成本,也与绿色环保要求相符。

3.2节能减排要求

实现高效的节能减排对于绿色建筑长远发展十分重要,所以暖通空调设计需要将节能减排的理念更好地体现出来。在暖通空调设计时,设计师需要重点分析研究暖通空调节能减排问题,进而给出最优设计方案。现阶段人们对资源依赖性非常大,所以资源消耗量在不断增涨,资源匮乏问题成为全球性问题,传统的空调系统不仅需要消耗大量的电能,同时也导致了温室效应加剧。所以在暖通空调设计中,应该尽量降低制冷、制热与通风过程中能源过度消耗问题,尽量通过最低的能源消耗实现最佳的控制目标,这也是绿色建筑理念中重要的内容,所以在暖通空调设计中应该切实将节能减排理念遵循落实下去,从而为绿色建筑发展提供有力的保障。

3.3循环利用要求

实现绿色建筑设计目标需要做好多个环节的设计工作,在暖通空调设计中,应该始终将资源再利用的原则贯彻下去。特别是暖通空调运行过程中的能源再利用,充分地将可重复利用的能源利用好,进而减少资源的应用量。实现这一设计目标是推动绿色建筑长远发展的重要内容,有助于人们更好地利用能源,避免出现更多浪费问题,进而将能源成本降低,这对于保护环境、推动建筑行业长久发展产生了重要影响,也是新时代人们对于节能环保提出的新要求。

3.4技术创新要求

暖通空调设计属于复杂的工作,不仅要满足绿色建筑设计要求,还要在设计过程中应用更多新的节能技术,通过技术创新更好地推动节约环保发展,使得绿色建筑理念更加深入人心。在进行技术创新时,要解决传统技术能源浪费问题,通过综合性的调控使得建筑室内环境得到控制,这种能源综合利用的方式能够减少不合理应用方式造成的能源浪费,这对于实现建筑绿色发展有着重要的意义,也是暖通空调设计中需要注意的问题。

4暖通空调设计的应用

暖通空调设计属于综合性工程,需要考虑到多个设计环节的优化创新,通过更多科学的方式降低暖通空调运行带来的能源消耗问题以及环境污染问题,这样才有助于绿色建筑理念深化落实,进而更好地实现绿色建筑设计目标,推动建筑行业绿色发展。

4.1地源热泵设计

在暖通空调设计中,地源热泵的节能效果十分明显,采用这种设计方法可以提升建筑的节能效果。在设计地源热泵系统时,要考虑到地源热泵设备是否会影响周边的环境,尤其是对地下水的影响。在再生能源应用方面,该设计方式较为典型,尤其是在制冷和供暖上具有很强的优势。采用地源热泵技术能够将空调系统运行对自然环境的影响降低。在具体设计过程中,为了缓解设备对土壤温度过度影响,通常会将换热器的埋设方式设计为竖直埋设,由于换热器性能关系到整个系统的节能效果,所以保障换热器性能时刻处于最佳状态能够减少能源消耗,同时也可以使得土壤温度保持在稳定的水平。此外,借助于辅助设备优化调整地源热泵也能降低能源的消耗,在一些夏季炎热的区域一般会应用冷却塔进行冷却处理,如果位于寒冷区域一般会应用供热设备维持设备温度,进而保障设备性能的稳定。

4.2自然资源利用

在暖通空调设计中,自然资源利用十分重要,这也是一个重要的环保理念,并且不会出现污染环境的问题,同时也能获得良好的节能效果,采用自然能源调控建筑温度属于清洁能源利用范围。例如,在暖通空调中安装太阳能利用设备,借助于设备实现光热转换是太阳能源利用的主要形式,在建筑外部安装集热设备能够收集自然热能,设备连接在暖通空调系统上,能够提供一定的能源补给,减少不可再生能源利用,通过热导循环系统能够为建筑室内提供更多能源,然后将其输送至采暖系统当中,使温度得到有效的控制。自然能源的形式有多种,除了太阳能外,还可以利用风能进行温度调控,风能的利用能够降低室内温度,同时也能净化空气,进而减少传统空调系统运行带来的能源消耗,利用自然能源供给暖通空调能源可以获得良好的节能效果,推动绿色建筑的发展。

4.3热回收模式设计

暖通空调运行会产生很多额外的热量,而这些能量会散发到空气中,如果热量消散在空气中,那么就会出现能源浪费,所以在设计暖通空调时可以将额外的热量回收再利用,进而实现节能目标。想要实现热量回收利用的目标,需要采用先进的技术收集这些热能,设计师可以安装热收集系统,将收集到的余热进行发电,或者用于生活热水等。所以设计师在设计暖通空调时,应该充分考虑到能源回收利用的问题,合理地设计暖通空调系统的每一环节,使得能源得到合理配置,提升能源利用率。

4.4冷热输配设计

当前很多新型节能空调设备出现在人们生活中,暖通空调设计也更追求多元功能,不仅要保障空调系统的运行效率,还要保障空调系统的绿色环保性能。特别是冷热输配设计,需要采用新的设计模式,降低空调的辐射热度,能够保障空气的湿度被控制在合理范围内,也缓解了空气过于干燥给人们带来的不适感,通过调节冷热输配模式能够更好地使得暖通空调系统得到优化创新,这对于绿色建筑发展十分重要,所以设计师在设计过程中应该深入研究暖通空调系统冷热输配系统的优化调控,进一步保障系统的稳定性。

4.5冷热负荷计算

在设计暖通空调时,还需要做好冷热负荷的精确计算工作,这是设计暖通空调系统中非常关键的内容。所以在设计暖通空调系统期间,提高冷热负荷计算的精确性是非常必要的。在我国科技力量不断增长的条件下,空调需求量不断增加,并且对于空调性能的要求持续提高,具备较强的冷热负荷调控能力,不仅可以促进空调性能的提升,还能为人们提供更加良好的使用效果。在空调系统设计阶段,设计人员一般情况下初步将冷热负荷的指标值确定下来,然后围绕着这一指标开展具体的设计工作。如果计算出的负荷值偏高,则可能出现冷热源设备设施尺寸及能源消耗量均偏大的情况,从而造成能源的多余损耗,同时也使得投资成本增加。所以在确定暖通空调的冷热负荷时需要进行整体把控,将影响因素找出来,确定一个合理的指标才能满足设计要求,实现最初设计目标。

5结束语

总而言之,暖通空调设计对于绿色建筑稳定发展至关重要,由于暖通空调的能源消耗问题成为建筑能源消耗中的重要问题,这个问题直接影响绿色建筑发展,所以需要处理好暖通空调能源消耗问题,通过优化调整使得暖通空调的设计与绿色建筑理念更为协调。所以在设计建筑暖通空调系统时,需要重视设备的节能设计内容,明确节能设计标准,通过新技术与新材料优化设计方案。

作者:齐亚茹 任美桃 单位:榆林学院