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摘要:社会越进步,科技越发达,人们对地球的能源与环保问题也越来越重视。人口的持续增长导致了建筑面积不断增加,生态节能成为社会发展的主导,因此在建筑业中暖通空调技术得到了广泛的应用。本文笔者探讨了暖通空调技术的重要性和在生态建筑中暖通空调的具体应用。
关键词:生态建筑;暖通空调;应用
生态建筑是指在不破坏环境的前提下,能够充分利用地球上能源的一种可持续性发展的建筑资源。一般的建筑从设计、建造建筑物,然后投入使用,最后拆除的整个过程,也许会严重地污染环境,并且消耗掉大量的能源与资源。生态建筑正是朝着节约资源、保护环境可持续发展的方向进行。
一、暖通空调技术的重要性
随着城市人口的不断增加,建筑业也在飞速发展,能源消耗在建筑能耗中占据了很大一部分。而暖通空调的能源消耗在建筑能耗中占了很大的比例,并且每年都在日趋增长。这种情况导致能源供不应求,地球资源越来越匮乏,而且生态环境问题也越来越严重。因此,节约能源、保护环境的可持续发展迫在眉睫。对现代新型的生态建筑来说,暖通空调技术的设计与应用,应该和生态建筑内的室内照明、围护结构等系统互相协调、互相结合、互相联系。对于暖通空调系统来说,其采用节能的技术,可以大大地缓解紧张的用电压力。
二、生态建筑中暖通空调技术的设计
1.暖通空调系统设计合理
空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。精心设计暖通空调系统,使其在高效经济的状况下运行暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。变新风比系统是空调全年运行过程中节能运行的一个主要方式。国外的一些研究成果及统计资料表明,控制新风比及采用全新风冷却或预冷的节能占整个空调系统全年能耗的10%~15%。提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,可使空调系统在人体舒适的条件下节能 30% 左右。
2.良好的自然环境是前提
暖通空调技术设计的好坏在于是否充分地利用了自然资源。在整个的设计过程中,想要发挥暖通空调的最佳效能,对于生态建筑四周的空气、土壤和水源的洁净,都要充分地考虑如何保持,尽可能地减少不良环境对建筑物的危害与侵袭。树木和水具有天然的遮阴、蓄水以及防风,所以在建筑物内部经常会应用到水与植物,巧妙的把天然材料与建筑物联系起来。
3.充分利用绿色材料
在制造暖通空调时,在生态建筑物中HCFCs与Halons等产品是禁止使用的,石棉类及危害人体的材料在保温时同样也不能使用,一般使用量较高的是可以循环回收利用的管材与材料。根据实际的地理情况就近选择,尽量地减少材料运输时对环境的污染影响,使得成本降低。
4.改善建筑的热工性能
由于建筑体形系数在不断增大,建筑的采暖能耗也随之而增高,而且空气渗透进建筑物里需要消耗能量,它大约消耗掉总能量的30%,导致这种现象的主要因素有烟囱风道、结构连接缝隙、气密性外窗、管道出入口以及导线等,因此我们可以抓住这些方面,尽可能促使这部分的热能消耗降低,例如采用新型节约型建筑材料、加强门窗气密性以及提高措施的密封性等。
5.节约能源的利用
近几年来,最低的相关消耗标准要求在原来的基础上提高再节能的性能,涉及到的暖通系统像照明、热水、空调中的各种相关能源就是要求中包括的能源。各种各样的设计措施可以被采用,选择设计材料时要根据实际情况而定,例如能够选用高效利用能源、节约性能源、可再生资源等。
三、生态建筑中暖通空调技术的应用
(一)蓄冷技术的使用
传统的蓄能技术主要是利用工作物质的潜热或显热特性,实现冰蓄冷或水蓄冷,而利用工作溶液化学势能储存和转换蓄能技术已成为新近研究的热点之一。
蓄冷空调的工作原理非常简单,是趁着在夜间电力降到低谷时制冷,蓄冷设备中都是使用冰或者水的状态来储存冷量的;如果等到电力达到高峰期,就可以释放出原本储存好的冷量来供空调使用,这样就能用移峰填谷来解决电力短缺问题。并且好节能环保、节约电费。
冰的蓄冷技术的运用,能够使电厂的夜间发电机组高效运行,促使它的煤耗大大地降低了。也就是说,夜间冰蓄冷用电有效地提高了发电机的工作效率。另外,用电高峰过后,区域供冷与冰蓄冷占有的电力资源也降低了。
水蓄冷系统以空调用的冷水机组作为制冷设备,以保温槽作为蓄冷设备。空调主机在用电低谷时间将4~7℃的冷水蓄存起来,空调运行时将蓄存的冷水抽出使用。
蓄冷技术可以有效地缓解国内用电紧张的局面,对于国家电力企业有很大的帮助。因此,国家应该给出各种优惠的政策与经济支持,大力推广使用这种技术。
(二)采用太阳能暖通节能技术
岛屿高山海洋陆地,处处都有太阳光的照射,所以光资源能够直接开发利用,可以节省人力财力进行开采运输。太阳能的开发利用是不会污染生态环境的,它属于清洁能源,目前地球上的生态环境污染日益严重,所以太阳能是极其宝贵的。太阳能大量的辐射,是地球上能够开发利用的巨大能源,可以取之不尽用之不竭。
西方国家在很多年之前已经发明出了太阳能热水器,并且得到了大规模地生产与使用。太阳能的供暖系统系统的组成:太阳能集热器;生活热水系统;生活热水系统;地板采暖系统;温度控制器;循环控制中心;加热设施;换热水箱。供暖系统的作用就是把太阳能转化成热能,换热水箱与其它加热设施共同组成了系统的集热设备,使用集热设备就能采集到太阳光的热量。温度控制器与地板采暖组成热导循环系统,热导循环系统将太阳能热量导入到了换热中心,接着地板采暖系统就可以将热水导入进去,室内的水温由电子控制仪来控制。
使用这种太阳能暖通装置之后,人们可以用来替换燃气辅助锅炉加热,无论什么季节都能使用到免费的热水。太阳能暖通设备一般都能使用20年以上,经济适用且消费少最主要的是节约能源。
(三)采用地源热泵技术
地源热泵空调系统是利用地下层的土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。该技术中土壤相当于蓄热体,可以用来储存释放能量。例如:在我国华北地区,地下水温常年维持在15℃一19℃,无论用于制冷还是用于热泵都是非常理想的。夏天的时候,可以提取室内的热能释放到地热能源中;冬天的时候,可以提取地热能源给室内供暖。建筑工人可以设计好密封的管道,将地下的热能收集供室内使用。
地源热泵技术确实是环保节能,但不可盲目地使用,必须做好相关的技术研究论证,观察地点、场合是否适合,项目的性质、规模是否可以运用该技术,不能盲目使用,否则事倍功半。
四、结束语
随着建筑物的大量建设,地球资源大量被挖掘,资源的匮乏逐渐引起了人们的高度重视。现在,生态建筑这个概念已深入人心,生态建筑遵循着可持续发展的原则,包括节约能源、保护地球环境。在生态建筑中,暖通空调的设计和运行都发生了本质的变化。日新月异的科学技术,促使暖通空调的设计者结合了环保与节能的方法,对生态建筑中的暖通空调进行设计,尽可能地把能耗降到最低,给人类创造出一个健康舒适的室内环境以及洁净绿色的大气环境。
参考文献:
[1]卜增文,刘俊跃.实现绿色建筑暖通空调设计的技术措施[J].制冷与空调,2004,(01).
[2]田荣金.浅析暖通空调技术在绿色建筑中的应用与应用前景[J].价值工程,2011,(04).
[3]李志鹏.暖通空调技术在绿色建筑中的应用[J].科技资讯,2010,(21).
[4]昝拓荒,魏东杰.绿色建筑中的暖通空调技术[J].中国建设信息供热制冷,2010,(01).
[5]黄海洋.暖通空调在建筑节能中的应用探讨[J].技术与市场,2010,(08).
关键词:生态建筑;暖通空调;应用
生态建筑是指在不破坏环境的前提下,能够充分利用地球上能源的一种可持续性发展的建筑资源。一般的建筑从设计、建造建筑物,然后投入使用,最后拆除的整个过程,也许会严重地污染环境,并且消耗掉大量的能源与资源。生态建筑正是朝着节约资源、保护环境可持续发展的方向进行。
一、暖通空调技术的重要性
随着城市人口的不断增加,建筑业也在飞速发展,能源消耗在建筑能耗中占据了很大一部分。而暖通空调的能源消耗在建筑能耗中占了很大的比例,并且每年都在日趋增长。这种情况导致能源供不应求,地球资源越来越匮乏,而且生态环境问题也越来越严重。因此,节约能源、保护环境的可持续发展迫在眉睫。对现代新型的生态建筑来说,暖通空调技术的设计与应用,应该和生态建筑内的室内照明、围护结构等系统互相协调、互相结合、互相联系。对于暖通空调系统来说,其采用节能的技术,可以大大地缓解紧张的用电压力。
二、生态建筑中暖通空调技术的设计
1.暖通空调系统设计合理
空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。精心设计暖通空调系统,使其在高效经济的状况下运行暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。变新风比系统是空调全年运行过程中节能运行的一个主要方式。国外的一些研究成果及统计资料表明,控制新风比及采用全新风冷却或预冷的节能占整个空调系统全年能耗的10%~15%。提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,可使空调系统在人体舒适的条件下节能 30% 左右。
2.良好的自然环境是前提
暖通空调技术设计的好坏在于是否充分地利用了自然资源。在整个的设计过程中,想要发挥暖通空调的最佳效能,对于生态建筑四周的空气、土壤和水源的洁净,都要充分地考虑如何保持,尽可能地减少不良环境对建筑物的危害与侵袭。树木和水具有天然的遮阴、蓄水以及防风,所以在建筑物内部经常会应用到水与植物,巧妙的把天然材料与建筑物联系起来。
3.充分利用绿色材料
在制造暖通空调时,在生态建筑物中HCFCs与Halons等产品是禁止使用的,石棉类及危害人体的材料在保温时同样也不能使用,一般使用量较高的是可以循环回收利用的管材与材料。根据实际的地理情况就近选择,尽量地减少材料运输时对环境的污染影响,使得成本降低。
4.改善建筑的热工性能
由于建筑体形系数在不断增大,建筑的采暖能耗也随之而增高,而且空气渗透进建筑物里需要消耗能量,它大约消耗掉总能量的30%,导致这种现象的主要因素有烟囱风道、结构连接缝隙、气密性外窗、管道出入口以及导线等,因此我们可以抓住这些方面,尽可能促使这部分的热能消耗降低,例如采用新型节约型建筑材料、加强门窗气密性以及提高措施的密封性等。
5.节约能源的利用
近几年来,最低的相关消耗标准要求在原来的基础上提高再节能的性能,涉及到的暖通系统像照明、热水、空调中的各种相关能源就是要求中包括的能源。各种各样的设计措施可以被采用,选择设计材料时要根据实际情况而定,例如能够选用高效利用能源、节约性能源、可再生资源等。
三、生态建筑中暖通空调技术的应用
(一)蓄冷技术的使用
传统的蓄能技术主要是利用工作物质的潜热或显热特性,实现冰蓄冷或水蓄冷,而利用工作溶液化学势能储存和转换蓄能技术已成为新近研究的热点之一。
蓄冷空调的工作原理非常简单,是趁着在夜间电力降到低谷时制冷,蓄冷设备中都是使用冰或者水的状态来储存冷量的;如果等到电力达到高峰期,就可以释放出原本储存好的冷量来供空调使用,这样就能用移峰填谷来解决电力短缺问题。并且好节能环保、节约电费。
冰的蓄冷技术的运用,能够使电厂的夜间发电机组高效运行,促使它的煤耗大大地降低了。也就是说,夜间冰蓄冷用电有效地提高了发电机的工作效率。另外,用电高峰过后,区域供冷与冰蓄冷占有的电力资源也降低了。
水蓄冷系统以空调用的冷水机组作为制冷设备,以保温槽作为蓄冷设备。空调主机在用电低谷时间将4~7℃的冷水蓄存起来,空调运行时将蓄存的冷水抽出使用。
蓄冷技术可以有效地缓解国内用电紧张的局面,对于国家电力企业有很大的帮助。因此,国家应该给出各种优惠的政策与经济支持,大力推广使用这种技术。
(二)采用太阳能暖通节能技术
岛屿高山海洋陆地,处处都有太阳光的照射,所以光资源能够直接开发利用,可以节省人力财力进行开采运输。太阳能的开发利用是不会污染生态环境的,它属于清洁能源,目前地球上的生态环境污染日益严重,所以太阳能是极其宝贵的。太阳能大量的辐射,是地球上能够开发利用的巨大能源,可以取之不尽用之不竭。
西方国家在很多年之前已经发明出了太阳能热水器,并且得到了大规模地生产与使用。太阳能的供暖系统系统的组成:太阳能集热器;生活热水系统;生活热水系统;地板采暖系统;温度控制器;循环控制中心;加热设施;换热水箱。供暖系统的作用就是把太阳能转化成热能,换热水箱与其它加热设施共同组成了系统的集热设备,使用集热设备就能采集到太阳光的热量。温度控制器与地板采暖组成热导循环系统,热导循环系统将太阳能热量导入到了换热中心,接着地板采暖系统就可以将热水导入进去,室内的水温由电子控制仪来控制。
使用这种太阳能暖通装置之后,人们可以用来替换燃气辅助锅炉加热,无论什么季节都能使用到免费的热水。太阳能暖通设备一般都能使用20年以上,经济适用且消费少最主要的是节约能源。
(三)采用地源热泵技术
地源热泵空调系统是利用地下层的土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。该技术中土壤相当于蓄热体,可以用来储存释放能量。例如:在我国华北地区,地下水温常年维持在15℃一19℃,无论用于制冷还是用于热泵都是非常理想的。夏天的时候,可以提取室内的热能释放到地热能源中;冬天的时候,可以提取地热能源给室内供暖。建筑工人可以设计好密封的管道,将地下的热能收集供室内使用。
地源热泵技术确实是环保节能,但不可盲目地使用,必须做好相关的技术研究论证,观察地点、场合是否适合,项目的性质、规模是否可以运用该技术,不能盲目使用,否则事倍功半。
四、结束语
随着建筑物的大量建设,地球资源大量被挖掘,资源的匮乏逐渐引起了人们的高度重视。现在,生态建筑这个概念已深入人心,生态建筑遵循着可持续发展的原则,包括节约能源、保护地球环境。在生态建筑中,暖通空调的设计和运行都发生了本质的变化。日新月异的科学技术,促使暖通空调的设计者结合了环保与节能的方法,对生态建筑中的暖通空调进行设计,尽可能地把能耗降到最低,给人类创造出一个健康舒适的室内环境以及洁净绿色的大气环境。
参考文献:
[1]卜增文,刘俊跃.实现绿色建筑暖通空调设计的技术措施[J].制冷与空调,2004,(01).
[2]田荣金.浅析暖通空调技术在绿色建筑中的应用与应用前景[J].价值工程,2011,(04).
[3]李志鹏.暖通空调技术在绿色建筑中的应用[J].科技资讯,2010,(21).
[4]昝拓荒,魏东杰.绿色建筑中的暖通空调技术[J].中国建设信息供热制冷,2010,(01).
[5]黄海洋.暖通空调在建筑节能中的应用探讨[J].技术与市场,2010,(08).