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浅析绿色建筑与暖通空调设计

时间:2022-10-28 20:10:07 来源:网友投稿

摘 要 随着我国人民生活质量的不断提高,人们对于居住环境也提出新的要求。传统粗放型的设计观念已经不再适应需求。在追求资源节约型和环境友好型的社会趋势下,环保节能、绿色舒适的建筑设计成为新的研究热点。尤其对于室内暖通空调,由于其能耗较大更需要进行绿色化和节能化设计,方能满足绿色环保的要求。在进行绿色建筑的设计时,一方面需要遵守循环利用、绿色环保以及节能原则,同时要结合太阳能、地源热泵以及自然通风等多种技术减小能耗。

关键词 绿色建筑;暖通空调;设计

近年来,随着我国经济建设的快速发展和城镇化水平的不断提高,建筑行业发展较快,出现了许多新型的建筑设计理念,有的设计追求视觉感官体验,有的看重建设的便利实用。在建设资源节约型和环境友好型社会的新要求下,追求环保节能、自然舒适的绿色建筑设计理念成为了建筑设计领域新的研究重点。在绿色建筑设计方案中,要求对建筑需要的水、能源、材料等各类资源加以良好的利用,而暖通空调在现代建筑中若能合理设计,减小其耗能,使得符合环保节能的设计要求,就有利于进一步实现绿色建筑的设计理念。

1 绿色建筑与暖通空调的设计原则

1.1 绿色建筑的基本含义

绿色建筑就是根据建设地区原本的自然地理特点,通过生态环保的设计方法以及现代化的科学技术手段,对建筑中的相关要素进行合理地安排设计,以实现建筑建设的环保节能、舒适健康[1]。具体来讲,绿色的建筑设计方案首先应当要求建筑在整个建设、使用周期内都要节能环保,而不仅仅是在设计和施工阶段;满足节能环保的绿色设计理念,不应当建立在降低居住使用体验的基础之上,而应当尽量保障居住者的舒适度;同时绿色建筑还应尽量不破坏原有生态,使建筑和生态自然和谐共存。

1.2 循环利用原则

循环利用和回收利用是降低使用成本,实现绿色环保的重要手段。在绿色建筑的暖通空调使用过程中,当出现设备故障时,对于设备的独立可拆卸部件,可以自行拆卸并维修处理;对于需要更换的部件,其中一些可以进行材料回收的零件,可以根据材料价值进行分类回收。而对于玻璃钢等成本相对较高又不太容易回收利用的材料,则应尽量减少使用量。

1.3 节能原则

所谓节能不只是要节约建筑能源,还要节约建设材料。在对建筑暖通空调系统进行设计时,由于其涉及内部风机、制冷剂和控制系统的采购和能耗,因此必须严格遵守节能原则。一方面多使用节能窗、通风窗等环保结构,减轻暖通空调的负荷;在设计暖通空调时,还应当与室内的照明、围护、通风结构相结合,选用效率较高的空调和水泵机组,虽然高效率设备的采购价格较高,但会减少后续的维护和使用费用,综合考虑以后亦符合绿色建筑的节能要求。

1.4 绿色环保原则

绿色环保原则主要指对于暖通空调的选材,需要考虑到其对环境的污染性。某些质量低劣的保温、密封材料,虽然能够达到一定的使用效果,同时价格也较为低廉,但在使用过程中会产生对环境具有破坏性的化学物质,例如就不能利用石棉类材料充当保温材料;同时某些制冷剂如CFCS,在使用过程中也会对臭氧层造成一定破坏,因此在选择暖通设备材料时要从使用效果、价格成本和环保性等多方面综合考虑。

2 绿色建筑与暖通空调的设计方案与措施

2.1 暖通空调系统的选择

暖通空调的选择是实现绿色设计方案的重点。选择暖通空调有两大原则,一方面应该选用污染小、效率高的能源。传统的煤炭能源会造成严重的污染,不符合绿色建筑的设计要求,因此必须禁止使用。现代化绿色建筑中,暖通能源一般选取电能或天然气能源,或选用近年來发展较快的太阳能、地源热泵等新技术。对于暖通空调设备的效率也有一定的要求,由于COP较高,一般采用水机组来提高空调的使用效率。另外由于建筑是针对人的居住环境设计的,因此要保证舒适的居住体验,所以对于暖通空调的噪声污染也要采取措施进行控制。暖通空调的噪声一般来源于电动机和叶片的震动,而效率高的空调一般具有更小的叶片,其震动噪声更小。同时选择空调机房时,也要远离居住功能区,选择在地下室等干扰较小的区域为宜[2]。

2.2 太阳能技术的利用

相对于传统的煤炭和石油能源对环境的巨大污染,近年来快速发展起来的太阳能技术具有较为明显的环保优势。太阳能电采光板除了制造过程中产生的少量有害物质以外,使用过程几乎不会对自然环境造成负面影响。在绿色建筑的设计过程中,通常在建筑采光较好的区域,如屋顶或墙壁铺设太阳能采光板,通过采光板收集到足够的热量,并经过换热中心将热量循环输入到建筑的水循环系统当中,最终实现无污染供暖,并且较好地控制了成本。

2.3 地源热泵技术的利用

地源热泵是近年来发展起来的一种新型绿色能源,顾名思义就是利用地热进行产热和制冷的空调系统。它是通过热量转换系统,将地下热源,如地下水、土壤或地表水中的热量释放到冷水中用以升温取暖。一方面在冬天的时候可以通过获取地热能给室内取暖;夏天时则可以通过相反的途径将热量散发到管道中用以降温。地源热泵的使用受到周围环境的影响较大需要因地制宜,在使用地源热泵时必须有良好有效的设计方案,否则不仅不能达到良好的效果,还有可能大幅提高供暖成本。

2.4 自然通风技术的利用

虽然当前的空调技术已经较为成熟,但作为绿色生态的建筑设计方案需要尽可能使用自然通风。在计算机辅助分析技术尚未普及的时期,若采用自然通风的方式很难对室内的每个区域的通风效果有准确的判断。而通过现代化的CFD等分析手段,结合少量的空调辅助系统,经过严格的设计计算以后便可以实现室内大部分区域的通风,能够在春秋季节实现室内的通风降温,保持室内空气清新,同时大幅度减小暖通空调系统的负荷。

3 结束语

绿色建筑简单来说就是环保、健康的生活需求,是人们生活水平提高以后对于生活质量的一种更高的追求。在当前的绿色建筑的暖通空调设计方案中,主要措施有提高太阳能的利用效率、资源的回收和循环使用、地源热泵或风力发电等绿色能源的使用,是通过“开源”和“节流”两种途径齐下的方式实现环保节能的。通过对以上途径的简单分析,我们相信绿色建筑设计中的一些基本原则,对于相关研究工作的开展具有一定的参考意义。

参考文献

[1]奥明明.浅析绿色建筑中的暖通空调设计[J].工业c,2016,(12):156-156.

[2]张东丽.浅析绿色建筑与暖通空调设计[J].民营科技,2014,(06):204-204.

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