方子梁 曾思景
長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司 湖北武漢 420000
由于人口的增長,我國的建筑業(yè)不斷發(fā)展,建筑能耗已成為能源消耗的主要來源之一。暖通空調(diào)能耗在建筑能耗中占有很大的比重,并逐年增加。這種狀況導(dǎo)致了能源供應(yīng)短缺,地球資源稀缺,生態(tài)環(huán)境問題日益嚴(yán)重。因此,節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展刻不容緩[1]。對于現(xiàn)代新型綠色建筑來說,暖通空調(diào)技術(shù)的設(shè)計和應(yīng)用應(yīng)與綠色建筑的室內(nèi)照明、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等系統(tǒng)協(xié)調(diào)、綜合、相互關(guān)聯(lián)。對于暖通空調(diào)系統(tǒng),節(jié)能技術(shù)可以極大地緩解緊張的電氣壓力。暖通空調(diào)的所有部件和材料都可以回收,但回收不同于回收。回收僅指對零部件和材料的分類和回收。因此,盡量利用可再生資源,減少能源消耗,保護(hù)環(huán)境,對可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
在綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計環(huán)節(jié),為控制施工成本、減少材料消耗量,必須遵循循環(huán)利用原則,在保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)、滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,盡可能使用各類由廢棄材料二次加工形成的,或具備回收利用價值的綠色材料。因此,在開展返工作業(yè),或材料破損時,可以將所產(chǎn)生的廢料進(jìn)行二次加工,從根源上減少建筑廢棄物產(chǎn)生總量、控制施工材料的實際用量。
在制訂綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計方案時,應(yīng)遵循節(jié)約原則,在保證暖通空調(diào)系統(tǒng)質(zhì)量達(dá)標(biāo)、穩(wěn)定運行的同時,盡量減少各類施工材料、設(shè)備配件的使用量,以及降低系統(tǒng)的實際運行負(fù)荷、電能消耗量。為實現(xiàn)這一目標(biāo),需要設(shè)計人員綜合分析已知工程信息,從暖通空調(diào)系統(tǒng)中的制冷子系統(tǒng)、水泵、風(fēng)機等角度著手。但是,節(jié)省設(shè)計原則并非指節(jié)省個別部件、材料,而是要求設(shè)計人員從全局統(tǒng)籌角度出發(fā),對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行整體優(yōu)化設(shè)計。
暖通空調(diào)能源技術(shù)在綠色環(huán)保建筑中占據(jù)著重要的地位,在綠色環(huán)保的理念下,可以將太陽能運用到暖通空調(diào)的能源設(shè)計中,太陽能具有清潔和可再生等優(yōu)勢,而太陽能在發(fā)熱和發(fā)電等領(lǐng)域的運用也比較成熟。在綠色暖通空調(diào)設(shè)計的過程中運用到太陽能可以有效地減少資源的浪費,同時不會造成環(huán)境污染,不會對人體健康造成影響。因此,綠色建筑在施工的過程中要充分發(fā)揮太陽能的優(yōu)勢,可以在光照條件好的地方安裝太陽能收集的裝置,將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能并通過傳輸設(shè)備傳輸?shù)骄G色暖通空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)中,保證暖通空調(diào)在運行過程中秉承環(huán)保的原則。而在綠色環(huán)保建筑中太陽能供暖系統(tǒng)主要用于熱水的供應(yīng)和地板采暖,其中的主要組成部分為集熱器。雖然太陽能具有節(jié)能環(huán)保的特點,但是太陽能在使用的過程中具有一定的局限性,例如,遇到陰雨天氣時,太陽能就不方便使用。通常情況下,可以在暖通空調(diào)設(shè)計的過程中加入燃?xì)鉅t,進(jìn)行輔助加熱。保證居民在陰雨天氣和冬季也能進(jìn)行日常的取暖[2]。
地源熱泵技術(shù)同樣是暖通空調(diào)設(shè)計中的重要技術(shù)。具有低成本和節(jié)能環(huán)保等措施。相比于空氣泵技術(shù),在制冷和供暖兩個方面,地源熱泵技術(shù)對于環(huán)境不會造成污染,同時僅僅改變了土壤的溫度,對于地下水和地表不會造成污染。在運用地源熱泵技術(shù)的過程中要注意土壤溫度的控制。在運用地源熱泵技術(shù)的過程中,豎直埋管換熱器發(fā)揮著重要的作用,而埋管換熱器因為溫度敏感的特性,因此,要注意夏季的散熱和冬季的保暖,保證地泵換熱的安全運行。而為了發(fā)揮出地源熱本技術(shù)的優(yōu)勢,要根據(jù)地區(qū)環(huán)境的差異進(jìn)行對地源熱泵技術(shù)增加輔助的設(shè)備。如在寒冷的地區(qū),要增加供熱的設(shè)備,在較熱的地區(qū)增設(shè)制冷設(shè)備。
冰蓄冷技術(shù)是指通過制冰蓄冷在夜間電網(wǎng)低谷期進(jìn)行冷量儲存的技術(shù)。減少在高峰時期空調(diào)出現(xiàn)高負(fù)荷運行的情況,在白天空調(diào)運行的高峰期時,通過冰凍機組將冰進(jìn)行融化制冷,減少空調(diào)在高峰時的負(fù)荷,不僅僅可以減少空調(diào)的產(chǎn)生的電費,還能節(jié)約資源。不僅僅可以有效地解決能源消耗的問題,同時還能有效解決電網(wǎng)不平衡的現(xiàn)象。隨著綠色建筑理念的推廣,冰蓄冷技術(shù)在進(jìn)行不斷地發(fā)展與進(jìn)步,冰蓄冷技術(shù)在進(jìn)行不斷優(yōu)化的過程中不僅僅可以提高蓄冷量,還能控制好蓄冷量和蓄水量。在夜間,并蓄冷在受到COP值的影響下制冷效果并不顯著,但是整個系統(tǒng)并不會受到太大的影響,而通過低溫送風(fēng)技術(shù),可以將冷蓄水的水溫降至4℃以下,有效減少能源的浪費和風(fēng)機的動能損耗。
總之,在過去,建筑在建造和使用的過程中消耗了地球的一般能量,這引起了人類的極大關(guān)注?,F(xiàn)在,綠色建筑的概念已經(jīng)被提出。綠色建筑遵循可持續(xù)發(fā)展的原則,包括節(jié)約能源和保護(hù)地球環(huán)境。在綠色建筑中,暖通空調(diào)的設(shè)計和運行發(fā)生了根本性的變化。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,暖通空調(diào)的設(shè)計者結(jié)合環(huán)境保護(hù)與節(jié)約能源的方法設(shè)計綠色建筑的暖通空調(diào),以減少能源消耗和創(chuàng)建一個健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境干凈和綠色的大氣環(huán)境[3]。