洪 剛
(上海眾合地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司,上海 201106)
綠色建筑是近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下,建筑行業(yè)資源大量使用與建筑資源短缺之間的矛盾所催生出的,是一種促使建筑建設(shè)使用過(guò)程中盡可能地多使用環(huán)保型能源或可再生資源的、能夠有效提高資源利用效率的建筑模式。
綠色建筑在建筑行業(yè)的推廣能夠最大程度避免建筑建設(shè)過(guò)程對(duì)自然以及人文風(fēng)俗風(fēng)貌的破壞,保證建筑行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。綠色建筑的發(fā)展給暖通空調(diào)控制方法的創(chuàng)新和調(diào)整帶來(lái)了機(jī)遇,同時(shí)也加大了暖通空調(diào)節(jié)能控制方法發(fā)展的挑戰(zhàn)。因此,相關(guān)部門必須加大資金、技術(shù)、人才等資源在節(jié)能控制方法研究中的投入,為暖通空調(diào)在綠色建筑中的發(fā)展創(chuàng)造良好的外部條件。
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技等發(fā)展速度的不斷加快,可再生能源循環(huán)利用技術(shù)的發(fā)展也日漸成熟。綠色建筑作為近年來(lái)我國(guó)建筑行業(yè)重要的發(fā)展方向之一,加大對(duì)綠色建筑中暖通空調(diào)節(jié)能控制方法的研究力度有利于利用現(xiàn)有的可再生能源循環(huán)利用技術(shù)進(jìn)一步提高能源的利用效率。
從當(dāng)前暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況來(lái)看,日常運(yùn)行和維護(hù)的費(fèi)用比較高。一方面,是因?yàn)榕照{(diào)系統(tǒng)所應(yīng)用的常規(guī)能源價(jià)格較高;另一方面,暖通空調(diào)系統(tǒng)在能源的利用與處理上能力不足,存在著較為明顯的能源損耗。
因此,暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制方法的完善和優(yōu)化,在一定程度上幫助暖通空調(diào)系統(tǒng)擺脫了傳統(tǒng)常規(guī)能源的限制,運(yùn)用可再生能源即可滿足自身運(yùn)轉(zhuǎn)的能耗需求,也在客觀上提高了可再生能源的利用效率。
綠色建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制方法的強(qiáng)化和完善直接影響系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)階段的材料選擇。比如,出于綠色建筑資源節(jié)約、綠色環(huán)保的建設(shè)要求,在暖通空調(diào)系統(tǒng)材料的選擇上,應(yīng)盡可能多地應(yīng)用對(duì)環(huán)境污染和影響較小或者材料自身就出自回收處理的管材或保溫材料,這些材料的應(yīng)用不僅能夠滿足暖通空調(diào)系統(tǒng)的基本要求,同時(shí)也能將建筑材料對(duì)環(huán)境、居住者的影響降到最低。
更為重要的是,出于節(jié)能和環(huán)保的考慮,系統(tǒng)在建設(shè)材料的獲取上也是最大程度地就近取材,極大地降低了運(yùn)輸成本和人工成本等,有利于進(jìn)一步提高綠色建筑材料的利用效率。
在暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,熱回收是指通過(guò)系統(tǒng)中的能量回收裝置,用排風(fēng)扇里的風(fēng)來(lái)處理新風(fēng),進(jìn)而有效降低處理新風(fēng)所需要的成本和能量,冷回收也是如此。在現(xiàn)階段綠色建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)中,重視節(jié)能控制方法的優(yōu)化和更新有利于進(jìn)一步強(qiáng)化冷熱回收利用技術(shù)。
比如,暖通空調(diào)系統(tǒng)為達(dá)到節(jié)能控制的目標(biāo),在選擇熱回收裝置時(shí)應(yīng)對(duì)綠色建筑所在的施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、氣候條件、經(jīng)濟(jì)狀況、工程的實(shí)際實(shí)施情況等進(jìn)行深入的調(diào)查和分析,并綜合考慮排風(fēng)中有害氣體的比重等諸多因素,最終形成較為完整的暖通空調(diào)系統(tǒng)。
以筆者參與的虹橋綠谷項(xiàng)目為例。在之前設(shè)計(jì)院一系列數(shù)據(jù)計(jì)算、參數(shù)比較的條件下,項(xiàng)目最終選擇了能體現(xiàn)各種相應(yīng)數(shù)據(jù)的全進(jìn)口Flakt Woods的全熱交換機(jī)組,不僅降低了暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗,同時(shí)也為冷熱回收利用技術(shù)提供了經(jīng)驗(yàn)和新的思路。
當(dāng)前暖通空調(diào)作為綠色建筑的主要能耗單元,在應(yīng)用過(guò)程中大致包括建筑采暖、建筑通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)三個(gè)方面,這就要求暖通空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅要控制能源的浪費(fèi)與損耗,鑒于暖通空調(diào)系統(tǒng)整體的復(fù)雜性,需要最大程度降低系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)、建設(shè)、材料運(yùn)輸、照明、設(shè)備以及人工等多個(gè)方面的成本,有效提高暖通空調(diào)系統(tǒng)與建筑物運(yùn)行過(guò)程中的協(xié)調(diào)性。
另外,受到環(huán)保設(shè)計(jì)理念的影響,在設(shè)計(jì)選擇內(nèi)部結(jié)構(gòu)的材料、設(shè)備時(shí),要盡量選擇對(duì)環(huán)境影響較小、能源損耗率低的材料和設(shè)備,從而在保證人們生活質(zhì)量的前提下確保節(jié)能與環(huán)保。
暖通空調(diào)在綠色建筑中的應(yīng)用不僅需要考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜所決定的遵循節(jié)能環(huán)保原則,同時(shí)由于暖通空調(diào)系統(tǒng)所用的設(shè)備、材料、零部件等的實(shí)際使用壽命有限,在系統(tǒng)的前期設(shè)計(jì)過(guò)程中還要遵循回收循環(huán)再利用的設(shè)計(jì)原則。
一方面,保證暖通空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)備、零件等拆卸的靈活性。如果暖通空調(diào)系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中某一環(huán)節(jié)或零部件出現(xiàn)問(wèn)題和故障,能夠及時(shí)地將系統(tǒng)內(nèi)部相關(guān)聯(lián)的零部件拆卸下來(lái)進(jìn)行檢查、保養(yǎng)和維護(hù),確保系統(tǒng)故障的排查和維修效率以及暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的正常運(yùn)行。
另一方面,如果系統(tǒng)內(nèi)部零部件出現(xiàn)損壞或報(bào)廢現(xiàn)象,要對(duì)替換下來(lái)的零部件或損壞的設(shè)備進(jìn)行分類回收。對(duì)于環(huán)境污染較大的設(shè)計(jì)材料或設(shè)備,可利用專門的處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)材料的循環(huán)再利用,最大程度節(jié)省系統(tǒng)維護(hù)與保養(yǎng)的時(shí)間、人工和材料成本,提高了設(shè)計(jì)材料的使用效率,降低能源消耗。
隨著居民生活用電、用水量的不斷增加,進(jìn)一步加劇了可用資源緊張的局勢(shì)。因此,當(dāng)前綠色建筑中暖通空調(diào)節(jié)能控制方法研究要堅(jiān)持的另一項(xiàng)原則即堅(jiān)持技術(shù)的不斷更新和施工質(zhì)量的嚴(yán)格保障。
比如,基于資源優(yōu)化配置的考慮,在暖通空調(diào)系統(tǒng)中強(qiáng)化蓄冷技術(shù)的應(yīng)用。該技術(shù)的主要原理是在夜間用電處于低谷階段時(shí)空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行制冷,將冷水的能量?jī)?chǔ)存在蓄冷設(shè)備中,等到白天用電高峰階段即可以將冷氣釋放到空調(diào)的運(yùn)行過(guò)程中,繼而有效避免制冷設(shè)備在用電高峰階段的開(kāi)啟和運(yùn)行。
這一技術(shù)的更新和應(yīng)用將暖通空調(diào)的運(yùn)行壓力從用電高峰轉(zhuǎn)到了夜間用電低谷階段,緩解了電力資源的壓力,也保證了暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。同時(shí),綠色建筑的施工質(zhì)量也直接關(guān)系到暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制方法在更新和優(yōu)化上的效率,所以必須堅(jiān)持遵循技術(shù)更新和施工質(zhì)量嚴(yán)格保障的原則。
在建筑設(shè)計(jì)中,自然通風(fēng)能夠有效提高室內(nèi)空氣與室外空氣的置換效率,提升室內(nèi)空氣質(zhì)量和空氣舒適程度,而且自然通風(fēng)設(shè)計(jì)沒(méi)有能源消耗和設(shè)計(jì)污染,已經(jīng)成為當(dāng)前綠色建筑中暖通空調(diào)節(jié)能控制方法的一種重要手段。
比如,在綠色建筑的施工建設(shè)過(guò)程中,要充分考慮施工場(chǎng)地的自然環(huán)境和條件,在前期的設(shè)計(jì)階段也要將風(fēng)向、風(fēng)速等因素綜合考慮進(jìn)去,確保暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的準(zhǔn)確性,以保證風(fēng)壓通風(fēng)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用,改善綠色建筑內(nèi)部的室內(nèi)通風(fēng)效果和空氣質(zhì)量。綠谷項(xiàng)目在設(shè)計(jì)前期就對(duì)園區(qū)整個(gè)通風(fēng)走向布局做了相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。
在當(dāng)前綠色建筑的暖通空調(diào)節(jié)能控制辦法中,除了有效利用自然通風(fēng)降低系統(tǒng)的能源消耗外,也可在技術(shù)層面進(jìn)行強(qiáng)化。
比如,積極加大地源熱泵技術(shù)、冷藏系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能與控制,最有效的辦法就是降低能源損耗,地源熱泵技術(shù)能夠快速冷卻或加熱,冷藏系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)能夠進(jìn)一步降低系統(tǒng)整體的能源消耗,降低送風(fēng)的溫度,以提高經(jīng)濟(jì)效益。最低的熱損失和快速的溫度控制技術(shù)兩者結(jié)合,既能夠滿足現(xiàn)階段綠色建筑建設(shè)過(guò)程中人們生活的基本要求,提高居住舒適度,同時(shí)也符合資源節(jié)約、綠色環(huán)保的理念,將能源損耗降到了最低,為實(shí)現(xiàn)綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展提供了新的技術(shù)思路。
節(jié)能在綠色建筑的建設(shè)過(guò)程中占據(jù)重要地位,暖通空調(diào)作為實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制的良好途徑,不斷提高暖通空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),確保施工質(zhì)量,也是當(dāng)前暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制的方法之一。
(1)依據(jù)現(xiàn)階段最新的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效率作出分析和判斷,并進(jìn)行室內(nèi)空氣質(zhì)量的檢測(cè)。在此基礎(chǔ)上,相關(guān)部門要以當(dāng)前綠色建筑的發(fā)展前景和需求為出發(fā)點(diǎn),對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。比如,明確能源損耗率、自然通風(fēng)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用比重等具體數(shù)據(jù),為暖通空調(diào)節(jié)能控制方法提供良好的理論和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。
(2)在綠色建筑的施工期間要嚴(yán)格把控好施工質(zhì)量,最大程度避免施工質(zhì)量問(wèn)題造成的暖通空調(diào)系統(tǒng)材料污染、能源損耗率高等問(wèn)題。
在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下,能源和環(huán)境之間的問(wèn)題使得綠色建筑成為現(xiàn)階段建筑行業(yè)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)熱點(diǎn)話題。暖通空調(diào)在綠色建筑中資源節(jié)約與環(huán)保的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)使其成為綠色建筑的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。從當(dāng)前暖通空調(diào)節(jié)能控制方法體系的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看,相關(guān)部門及技術(shù)人員應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試以及運(yùn)行管理等方面進(jìn)行綜合考察和優(yōu)化,同時(shí)注重公眾節(jié)能與環(huán)保意識(shí)的宣傳和加強(qiáng),為推動(dòng)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和建筑行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。