周少軍
中外建工程設(shè)計與顧問有限公司
隨近幾年我國社會經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)一步攀升,作為促進(jìn)社會穩(wěn)步發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè)--建筑行業(yè)也有了明顯的大發(fā)展,尤其在開展建筑設(shè)計工作過程中,人們越來越看中環(huán)境的舒適程度,特別是暖通空調(diào)系統(tǒng),它對建筑功能的正常發(fā)揮起到非常關(guān)鍵的作用[1]。暖通設(shè)計一般由采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)三部分組成,而這些設(shè)施設(shè)備對于能源消耗的需求比較能源消耗大,在其正常運行過程中,一定會產(chǎn)生大量的廢氣和廢棄物,這些有害廢物必然會嚴(yán)重危害到自然環(huán)境。所以,在開展暖通空調(diào)設(shè)計過程中,一定要不斷改善暖通設(shè)計的理念和方式,科學(xué)合理地設(shè)計暖通空調(diào)系統(tǒng),以期達(dá)到節(jié)約成本,并進(jìn)一步促進(jìn)我國建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的目的。
任何科技成果的誕生都是要為人們的生活提供便利,但前提是要保使用者的健康與生命安全,暖通空調(diào)設(shè)計也不例外,因此,在其運行過程中一定要控制其不向室內(nèi)排出或泄露有害污染物,確保室內(nèi)空氣的清潔度和流通性。
隨著世界性能源危機(jī)的進(jìn)一步加劇,自然資源日趨減少,為了能夠有效緩解人們?nèi)粘I钪械哪茉垂┙o危機(jī),人們普遍開始選擇可再生能源,比如太陽能、地?zé)岬?。因此,對于綠色建筑的暖通設(shè)計,需確保能源供給能夠維持其運行的同時,降低對非再生能源的消耗。如果能進(jìn)而使用可再生或低品位能源來代替將再好不過,既能維持系統(tǒng)運行、維護(hù)室內(nèi)環(huán)境,又能降低資源消耗[2]。在綠色建筑環(huán)境下開展暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計工作的最終目的是系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能要求??照{(diào)設(shè)計是開展暖通設(shè)計工作的核心工作內(nèi)容,而空調(diào)系統(tǒng)又由控制系統(tǒng)、制冷機(jī)及水泵等主要零部件組合而成,要想使暖通空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能目的,就一定在在這些主要零部件的上下功夫,合理調(diào)整設(shè)計方案,選擇節(jié)能效果最佳的設(shè)備。
在開展暖通系統(tǒng)設(shè)計工作過程中,應(yīng)本著因地制宜的原則,嚴(yán)格按照建筑內(nèi)部的空間走勢進(jìn)行合理設(shè)計,在保障建筑室內(nèi)裝潢效果不被影響的基礎(chǔ)上,最大限度地減少室內(nèi)空間占用率。
所謂循環(huán)原則就是在設(shè)計工作中,能夠考慮到每一種零部件是否能夠高效地得到回收利用,并將可回收利用的零部件加以整理,以備后期再次利用。對于那些無法得到回收利用的零部件要及時予以處理,將轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)原材料,變廢為寶。但有些建筑材料是絕對不能夠循環(huán)利用的,例如巖棉、玻璃鋼等,所以在設(shè)計環(huán)節(jié)中就嚴(yán)格控制這些無法循環(huán)利用的材料的利用率[3]。
當(dāng)新風(fēng)系統(tǒng)需要同時負(fù)擔(dān)多個房間時,應(yīng)對系統(tǒng)的新風(fēng)應(yīng)對系統(tǒng)的新風(fēng)量進(jìn)行計算,并計算系統(tǒng)新風(fēng)比,使得新風(fēng)系統(tǒng)在滿足建筑物中所有房間需要的前提下,實現(xiàn)最小新風(fēng)比,這樣可以大大節(jié)約空調(diào)能耗。對于建筑中有大量集中排風(fēng)系統(tǒng)時,室內(nèi)的冷熱量會隨排風(fēng)一起排出室外。需要對建筑物進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析,如設(shè)有集中排風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時,宜設(shè)置空氣-空氣能量回收裝置。采用全熱型新風(fēng)熱交換機(jī),利用室內(nèi)排出渾濁空氣所帶的冷、熱量,通過全熱交換器,對吸入的室外新風(fēng)預(yù)處理,回收排出室外空氣中所帶能量,是一種環(huán)保是一種環(huán)保、節(jié)能、高能效的新風(fēng)預(yù)處理方式[4]。
充分利用新風(fēng),不僅和建筑類別有關(guān),還和室外條件等多方面因素相關(guān)。在條件合適的地區(qū)應(yīng)充分利用全空氣空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)勢,盡可能利用室外自然冷源,最大限度地利用新風(fēng)降溫,提高室內(nèi)空氣品質(zhì)和人員的舒適度,降低能耗。
綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是從現(xiàn)有環(huán)境問題角度思考,之后采取合理措施解決環(huán)境問題,營造良好生存空間的重要技術(shù),同時也是我國現(xiàn)今及未來發(fā)展的主流趨勢,對于提高人們生活水平,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著重要意義。在暖通設(shè)計中應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù),需要加深設(shè)計人員的環(huán)保意識,根據(jù)實際需求合理規(guī)劃設(shè)計方案,并做好細(xì)節(jié)處理,構(gòu)建綠色暖通工程,以改進(jìn)人們的生活質(zhì)量。在暖通設(shè)計中,需注重暖通設(shè)備及系統(tǒng)運行的節(jié)能效果,通過先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備的科學(xué)應(yīng)用,降低能源損耗及環(huán)境污染,增大可再生資源利用率,提高暖通工程設(shè)計質(zhì)量,最終達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。同時,將風(fēng)量調(diào)節(jié)、輻射冷吊頂以及蓄冷低溫送風(fēng)等系統(tǒng)運用到暖通工程的實際設(shè)計過程中,以改善整個建以改善整個建筑室內(nèi)空間,只有讓建筑空間長期處在良好的空氣條件下,才能真正意義上實現(xiàn)建筑節(jié)能和環(huán)保的綠色生態(tài)效果。
可再生能源就是包括太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水能、生物質(zhì)能等不會被利用枯竭的新能源。過去,人們在能源利用上主要以煤炭為主,煤炭不僅燃燒效率低、污染大,而且是不可再生能源。隨著近些年能源危機(jī)的進(jìn)一步加劇加,可再生能源因其可再生、污染小已成為建筑用能的主要趨勢。而對于建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)而言,常用的可再生能源有主要有太陽能、地?zé)崮芎惋L(fēng)能。
(1)太陽能。通過太陽能集裝置,收集太陽能加熱水,以滿足人們部分生活用水需求;另外,也可以以太陽能低溫?zé)崴椛錇椴膳到y(tǒng)的熱媒,滿足人們冬季供采暖需要。此外,還可以使光伏元件與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)相互結(jié)合,使建筑得以充分利用太陽能,實現(xiàn)使光伏建筑一體化,滿足人們的日常生活用電需要,進(jìn)而達(dá)到緩解城市電網(wǎng)壓力,節(jié)約能源的目的。從通風(fēng)角度來看,還可以在室內(nèi)設(shè)計太陽能煙囪,充分利用太陽輻射造成的溫差,使自然通風(fēng)的熱壓得到增強(qiáng),強(qiáng)化自然通風(fēng)。
(2)地?zé)崮堋5責(zé)崮芫褪堑耐ㄟ^地源熱泵系統(tǒng)將土壤及地下低位地?zé)崮苻D(zhuǎn)化為高位能;在冬季,通過提取地?zé)崮芸晒┦覂?nèi)采暖;而夏季則可以將熱量釋放到地下,使室內(nèi)變涼。地源熱泵系統(tǒng)還可以與太陽能系統(tǒng)進(jìn)行有效聯(lián)合,共同為建筑物供冷供暖,地?zé)崮艿挠行н\用不僅對土壤溫度的恢復(fù)起到幫助作用,還可以有效克服天氣變化對太陽能系統(tǒng)的影響,最大限度地滿足室內(nèi)高負(fù)荷要求。
(3)風(fēng)能。我國國土面積廣闊,氣象條件異常豐富,尤其我國北方,風(fēng)能資源豐富,我們可以充分地將風(fēng)能資源加以利用,將其直接用于城市樓群風(fēng),同時,還可以將風(fēng)力發(fā)電設(shè)備與建筑物進(jìn)行有效結(jié)合,為建筑設(shè)備日常用電提供能量。歐美等發(fā)達(dá)國家已嘗試?yán)蔑L(fēng)力制熱技術(shù),直接或間接地將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能,以滿足家庭用熱需要。然而,風(fēng)能很容易受地區(qū)和季節(jié)的影響,很難進(jìn)行大范圍推廣。
隨著我國建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,綠色建筑已成為今后的發(fā)展趨勢,進(jìn)而使得暖通空調(diào)的應(yīng)用范圍變得越來越廣闊,因此,在今后的建筑設(shè)計過程中,相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)貧夂颉⒌乩憝h(huán)境等因素進(jìn)行與多種類型的專業(yè)工種相結(jié)合,充分考慮氣候、地理環(huán)境等外部素,進(jìn)而及時采取相應(yīng)措施提高暖通空調(diào)的使用性能,進(jìn)而使源消耗大大降低,很好地起到保護(hù)環(huán)境的作用。