绿色建筑暖通空调设计技术研究

绿色建筑暖通空调设计技术研究

云南怡成建筑设计有限公司云南昆明650000

摘要:暖通空调设计是绿色建筑设计中的重要组成部分,对其设计技术展开研究具有十分重要的意义。本文结合暖通空调专业在绿色建筑设计中涉及的部分内容进行分析。

关键词:绿色建筑;暖通空调;设计

0引言

随着我国经济的快速发展及城市建设的不断进步,能源短缺问题日益严重,人们对节能环保也越来越重视。而建筑行业作为高耗能产业之一,其节能环保受到社会各界的广泛关注。在此背景下,绿色建筑应运而生,并且受到广大人民群众的青睐。其中,暖通空调作为绿色建筑耗能的主要部分,其设计应当遵循和体现绿色建筑的设计理念。

1概况

自2015年起,公司将绿色建筑设计、申报标识作为设计管理的重点之一,整体研究技术策略,精心设计,在可控范围内力求“四节一环保”。在绿色建筑设计过程中,暖通空调系统的设计起到了至关重要的作用。

2绿色建筑的暖通空调技术措施

绿色建筑现行评定标准为《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014。本着经济适用、实施性强的原则,我们与公司相关专业负责人进行多轮探讨,确定了一系列优选技术措施,下面列选一些着眼于暖通空调系统的重点技术项部分做详细论述。

2.1控制项要求

《绿色建筑评价标准》中的控制项要求是绿色建筑项目必达要求。其大部分为国家规范的强制性条文规定。在此对暖通专业部分重点常见情况进行分析如下:

(1)空调采暖系统能效比、单位风量耗功率等规定是为了选用节能型的暖通空调设备。现在,暖通空调设备的额定能效水平已经完全能够满足或者高于规定要求,具体要求详见《公共建筑节能设计标准》。在能源利用形式中,需特别注意电能的使用,由于高品位的电能直接用于转换为低品位的热能进行采暖或空调,热效率低,运行费用高,绿色建筑应严格限制“高质低用”能源转换利用方式。

(2)《绿色建筑评价标准》中控制项规定:冷热源、输配系统和照明等各部分能耗应进行独立分项计量。新建公共建筑内,必须对冷热源、输配系统、照明、办公设备和热水能耗采取独立分项计量的设计,便于分析公共建筑各项能耗水平和能耗结构构成,并有效地实施建筑节能。

2.2一般项要求

绿色建筑评价标准中的一般项要求是绿色建筑项目可以得分的项目。从建筑的热工性能到用能系统都做出了各项规定,达到其中一项要求就可得分,满足的项目越多,得分越多。下面就建筑物理性能、排风热回收和空调系统的全新风运行三个方面,浅谈一些自己的见解和看法。

(1)建筑的物理性能

对于暖通空调专业来说,不仅要从选择高效的暖通空调设备和系统设计等方面着手,还应该与建筑专业协同考虑公共建筑项目的围护结构热工性能,降低由建筑外围护结构引起的能耗。建筑朝向、外窗、外墙和屋顶材质、外窗和幕墙可开启面积、窗墙比、遮阳措施等,均对建筑能耗起着至关重要的作用。

其中外窗及透明幕墙可开启面积主要考虑到室内人员开窗通风习惯,在过渡季节最大程度的利用自然通风,以减少建筑内暖通空调设备的运行能耗。

自然通风最基本的动力是风压和热压。如果希望利用风压来实现建筑自然通风,首先要求建筑有理想的外部风环境(平均风速不小于3~4m/s)。其次建筑应面向夏季夜间风向,房间进深较浅时以便于形成穿堂风。对于建筑进深较小的部位多利用风压来直接通风,而进深较大的部位多利用热压来大道通风的效果,如在建筑内设计中庭。往往建筑设计师在选择围护结构时更多是从美观和造型上去考虑,而难以将围护结构热工性能和美观造型同时考虑周全。

由于窗的热工性能不如外墙,空调设计日冷负荷和运行负荷是随着窗墙比的增大而增加的。当窗墙比为0.5的房间与窗墙比为0.3的房间相比,设计日冷负荷要增加17%~25%。大面积窗户,特别是东西向大面积窗户,对降低空调负荷极为不利。

提高窗户的遮阳性能,能较大幅度地降低空调负荷,特别是运行负荷,这就要求在建筑立面设计时予以考虑。房间朝向对空调负荷影响较大。东、西向房间的空调负荷都大于南、北向房间。在窗墙比为30%时,东,西向房间的设计日冷负荷分别比南向房间要大14%~80%,因此尽量减少东、西向空调房间是建筑节能的重要措施。、

在《绿色建筑评价标准》提高与创新章节中规定,“围护结构热工性能比国家现行相关建筑节能设计标准的规定高20%,或者供暧空调全年计算负荷降低幅度达到15%,评价分值为2分”。也就是说,当建筑与暖通专业共同配合降低供暖空调负荷时,可以拿到加分项单独的分值,这部分得分为直接得分,不做加权,对高星级绿建评价有着重要意义。

(2)排风热回收

《绿色建筑评价标准》5.2.13规定,排风能量回收系统设计合理并运行可靠,评价分值为3分。在设置了独立新风系统的项目中,新风与排风的温差达到15℃,可以考虑设置排风热回收装置。

设计时可优先考虑回收排风中的能量,当新风与排风采用独立的管道输送时,有利于设置集中的热回收装置。对于设有独立新风和排风的系统。排风热回收装置(全热和显热)的额定热回收效率不应低于60%。对于夏季需供冷,冬季需供热的空调房间,室外新风量越大,系统能耗越大,在这种情况下,室外新风应严格按照《公共建筑节能设计标准》的要求来满足卫生要求。

(3)空调系统的全新风运行

由于过渡季节室外新风对改善室内热舒适环境有利,应该最大程度的利用新风,利用自然通风的方式来改善室内的热舒适环境具有节能和环保的效益。

在设计全新风运行时,设计时必须认真考虑新风取风口和新风管所需的截面积,并通过回风管和新风管的电动风阀来控制。需要指出的是过渡季节应理解成室外新风有助于改善室内热舒适环境的时段。

2.3暖通空调系统“绿色”设计要点

暖通专业在绿色建筑设计中,节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、室内环境质量、提高与创新等方面均有着举足轻重的地位,在节能方面的贡献尤其突出。

对于整个节能体系,通过与建筑专业的配合最大程度的降低建筑能耗;对于暖通本专业,通过合理划分空调系统、智能化管理等方式节能减排。

3运营管理

运营管理主要为申报绿色运营标识使用,设计阶段不作为评价指标。但为了体现技术的整体性和连续性,在设计阶段也应为运营和施工预设了良好的实现条件,以期进一步获得运营标识。

运营管理方面,对于绿色建筑的运营管理,即是通过物业的运营过程和运营系统来提高绿色建筑的质量、降低运营成本和管理成本、节省建筑运行中的各项消耗(包括能源和人力消耗)。从绿色建筑全寿命周期来说,运营管理是保障绿色建筑性能,实现绿色建筑各项设计指标,实现节能、节水、节材、绿化及保护环境的重要环节。

3结语

综上所述,绿色建筑是建筑行业发展的主要趋势,能够最大限度地节约资源、减少污染,为人们提供健康、舒适、绿色宜居的环境。在绿色建筑暖通空调设计过程中,设计人员要结合建筑项目的实际情况,采取先进的技术进行设计,贯彻绿色建筑的设计理念,从而确保绿色建筑真正发挥功效和作用。

参考文献

[1]实现绿色建筑暖通空调设计的技术[J].康智.科技与企业.2014(07)

[2]绿色建筑暖通空调设计的技术研究[J].杨健.低碳世界.2016(16)

[3]《绿色建筑评价标准》GBT50378-2014

[4]《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015)

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