建筑既要满足人们对居住环境舒适度的需求,也要在建筑全生命周期内节省能源与生态环保,为用户提供健康、舒适与高效的室内空间,即在建筑设计中坚持绿色节能原则与环保要求,合理使用有限资源,实现资源价值最大化,并采用高科技提升能源及材料使用率,符合循环与长远发展需求,因此对设计者的专业技能有很高要求。建筑暖通科学设计,能够有效节省建材,达到环保与节能目的,所以,设计者要认识到该项工作的意义,增强责任心,做好本职任务,促进绿色建筑发展。
1、绿色节能基础上建筑暖通设计的作用
1.1绿色节能与低碳
当前,建筑暖通设计中,其重点是绿色节能与低碳。伴随世界环境问题的日益严峻,绿色建筑的出现受到了人们的广泛关注,绿色建筑符合当下建筑发展需求。建筑暖通设计中,先考虑设计环节选择的设备是否合适,建材是否满足绿色节能与低碳标准。其次,确定方案是否满足绿色与环境设计的概念[1]。最后,建筑物总体造型、照明、通风、给排水以及安全系统等应当智能化、绿色化与无害化。完善的设计方案要满足绿色建筑建设需求,深入理解各种能源回收应用。暖通设备是比较常用的生活设施,其整体运行性能及空间比较繁琐,需定时维护、检修与更换建材及配件,由此保障所有配件正常应用。
1.2能源回收
为顺利开展绿色建筑暖通设计工作,最关键的是保障设计环节的能源回收,需要设计者了解并充分应用能源回收应用。而且,设计者要关注建筑物总体框架、外形特点、气候特点等因素。智能设计中,集中互联网数字系统,采用自动温控与智能遥感科技,不断提升暖通设备智能运转效率与效果。
1.3合理使用余热
建筑暖通设备运用中,排风热量过高的情况十分常见。但是,施工之前忽视了余热的作用,也没有合理使用余热,由此引起巨大的能源浪费,还使得暖通设备的市场价格很高。由此需要节能改造暖通系统,以充分使用暖通设备排出的热量,一般采取回收与再循环方式。更关键的是,条件允许的话能够在暖通系统内设置针对性热处理器与热交换器,即由散热器科学转变成热交换器与热泵装置。另外,采取高效传热与湿热来回收余热时能够有效管控冷能与热能,而且空调一直保持湿热平衡。在暖通设备运行环节,为保证屋内空气干净,将在一定时间内排出一些空气且补充新风流动,这一过程会消耗许多能量,安装热回收设备能够回收排风热量,且把这些能量用来处置新风,可以充分减小空调运转负荷。
2、绿色节能基础上建筑暖通设计改善途径
2.1冷热水、风系统绿色设计
暖通设备冷热水、风系统绿色设计方案包括两种,尽可能管控空调设备出入口的冷热水温差,由此降低能耗;另外,暖通设计中采取封闭式循环方式,能源在暖通系统中循环操作,能够减少能耗,并降低对空调的损耗[2]。二者对空调维修及养护均十分有利,既便于维修,对空调的损伤也很小,采取一体化运输形式,能够减少能耗,比如电能、水资源以及管线等,属于有效的绿色设计。把温控设备安装在户外,降温时的能耗将骤然增大空调温度,放在户外对室内空气环境无影响,也可以取得较好的温度环境,符合绿色节能设计。
2.2完善蓄冷与变频系统设计
蓄冷系统可以保护热量作用下的暖通设备,科学规划改造局域加热下的暖通设备,改善暖通空调蓄冷情况下电气与成本的持续消耗,令变频系统按照节能条件分时段管控空调运转流程与蓄冷电量,统计暖通空调电气成本与机体损伤成本,掌握用户耗能高峰时段与耗能最高时长,测试用户采用蓄冷功能与操控暖通系统时的耗能,全面掌握暖通空调应用时的能量平衡条件与优化需求设备,主要从电耗与住户成本角度体现暖通节能设计,根据暖通设备运作情况和系统性能来调整能耗,防止因设计创新而影响暖通空调运行效益及操作。
2.3充分使用清洁与可再生能源
建筑暖通设计中,设计师要融入绿色思想,充分体现暖通系统总体节能作用。首先,挑选能源类型时要改变设计思想,分析当下环境污染情况和综合能源紧缺的热点事件,尽量选用清洁与可再生能源,如此可以体现暖通空调节能优势,还可以防止资源浪费。使暖通空调在新能源背景下取得长远发展,由此为建筑物寿命延长及质量优化奠定坚实的能源基础。而且,建筑暖通设计中,施工方要大力引入环境监控方法。设计前动态化监控附近环境,并按照环境变化促进技术创新,以智能化管控暖通设备温度指标,减少能耗。
2.4地源热泵
地源热泵的基本原理是将建筑附近地层内的地热资源用作供热、制冷源。暖通设备运转时只要输入一些高质量电能,设备就能把热泵收集到地热资源变成高温热源,进而达到建筑暖通供暖目的,就算是炎热的夏天,暖通空调也能够一直吸收室内散发的热空气,完成冷机组、余热机组间的功能性转变,把剩余热量排进建筑附近地层内,以保障地层温度平衡[3]。采取地源热能收集手段,能够把地源热泵分成地埋管地源热泵、地底水地源热泵与路面水地源热泵。另外,利用地源热泵方法时,设计师能够创建匹配的调温系统,按照客户要求管理所转变高温热源的主要温度,保证能够适应客户个性化应用要求。而且,实施防渗保护方法能够防止地源热泵持续运行产生泄漏安全问题。在中国北方地区,因气温很低,地源热泵难以从地层内收集大量地热资源,所以要另外安装辅助供热装置。
2.5优化热工性能
当前,有些建筑结构因热工性能很差,暖通设备运行阶段,室内空间热空气一直泄漏到户外,难以形成恒温屋内环境,从客观角度来说增大了暖通设备运转压力,增多了运转总时间。比如,建筑屋内热空气一直经过围护框架、门窗部件和外墙空隙、管道进出口朝外排出。所以,设计师在编制建筑暖通设计方案时,要着重优化构筑物热工性能,经提高保温性能减少暖通设备运转能耗、减少运转时间[4]。为此,首先,能够提升绿色建材应用比例,比如,能够在建筑外墙结构内敷设一层新的外墙保温材料,以提高建筑外墙保温隔热效果。其次,密封门窗和建筑外墙之间的空隙,能在空隙中填满发泡胶。再者,优先设置保温效果好、气密性好的窗体,像 low-E玻璃,在玻璃之中留下一处无气体的空间,具有保温隔热功能。最后,密封管道进出口。比如,在管道和套管之间填满密封胶。
3、结束语
总之,节能减排已是当下建筑工程发展期间追求的一个重要目标,促使建筑行业朝着绿色化、低碳化方向发展。由此,建筑暖通设计中必须渗入绿色、节能观念,经科学选取热源、完善热工性能、减少能量传输消耗、选择清洁能源等,以进一步降低暖通设备能耗。
参考文献:
[1]饶志勇,简春阳.绿色理念下建筑暖通空调系统节能设计研究[J].住宅与房地产,2021(04):79-80.
[2]刘文博.绿色节能理念下建筑暖通设计中的应用策略探讨[J].门窗,2019(21):14.
[3]史少杨.基于绿色节能理念下的民用建筑暖通空调设计研究[J].中国住宅设施,2018(01):14-16+36.
[4]王谢虹.绿色节能理念下建筑暖通设计中的问题分析及改进策略探讨[J].中国标准化,2017(18):162-163.