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GB50378—2006《綠色建筑評價標準》頒布以來,國內綠色建筑發展邁上了一個嶄新的臺階。但是標準是否得到有效合理的實施,依據標準獲得綠色建筑標識的項目是否“真綠”,結果卻不盡如人意。標準有效實施的關鍵在于查看綠色建筑技術、設計、施工是否同步,綠色建筑理念是否在運營階段得到落實。聯合國環境規劃署(UNEP)指出一棟建筑的能源分別消耗在建材生產、運輸、施工、日常運行、維修保養、拆除及廢棄物處理,其中建筑運行階段能源占整個建筑全生命時限消耗的80%~90%以上。屈宏樂指出良好的節能設計、精細的節能施工固然重要。但運行階段管理不到位,就會產生“節能建筑不節能”的現象。因此,從建筑全生命周期角度出發,提升綠色建筑在運行階段的節能水平,切實展現規劃設計建造階段所提倡的綠色理念,才能充分發揮綠色技術應有的特點,并確保建筑的可持續發展。
2國內外綠色建筑重視運行管理的成功案例
國外綠色建筑重視運行管理策略,從而實現節約資源、減少運行能耗。日本東京一處房屋安裝了可感知室外氣候變化的感應器,可智能調節室內門窗啟閉和空調開關情況,為居住者提供人性化使用空間和舒適的室內環境;美國德克薩斯州倡導以節能運行為導向的建筑用能模式,采用智能技術參與建筑運行時期的能耗管理,建筑內用能設備根據室內環境狀況自動調節運作模式,不僅節約能耗20%,同時也體現了以人為本的綠色理念。隨著各種新型低碳建筑技術涌現,我國建筑運行整體管理技術和水平也呈現出更新和進步的態勢。在上海市建筑科學研究院的帶領下,某辦公樓研究探索出了一套綠色建筑運行管理策略:室內采用自然采光輔以人工照明;夏季夜間自然通風運行;過渡季節自然通風運行等,既充分享受到自然環境帶來的舒適優質的室內環境,又實現了零能耗方式所帶來的節能減排效果。
二加強綠色建筑運行實效的核心
開展綠色建筑運行檢測“綠色”運行體現出了綠色理念貫穿于抽象的規劃設計階段、具體的建造實施階段以及實際的運營管理階段。如何鑒定建筑的綠色運行效果,判斷建筑的實際節能減排效果,這些判定結果若僅依靠文字表述作出的定性解釋無法完全說明問題,需要真實數據作為量化指標配合方能進行精確評估?!皩嵺`是檢驗真理的唯一標準”———現場實測的檢驗數據才能給出綠色建筑是否處于真正“綠色”運行的最科學公正的評價。
1《綠色建筑檢測技術標準》保障綠色建筑檢測順利進行
中國綠建委為規范和指導綠色建筑檢測活動,出臺了CSUS/GBC05—2014《綠色建筑檢測技術標準》(下稱“標準”)。該標準作為我國第一本具有針對性的關于綠色建筑評價體系支撐的檢測標準,填補了相關標準的空缺,將規范整個綠色建筑行業的檢測活動,提高綠色建筑檢測效率和質量,從而推進地方和國家綠色建筑檢測市場的發展。
2綠色建筑檢測
對實現綠色建筑高效運行管理的必要性以筆者所在夏熱冬冷地區為例,綠色建筑中的暖通空調系統和照明系統為主要節能運行管理對象,因此,下面主要以這兩大耗能系統為例,討論綠色建筑檢測對于實現建筑運行節能的必要性:
2.1暖通空調系統檢測設計文件
對暖通空調系統的冷熱源設計參數都有節能性限制,但是卻依然存在實際能源利用效率不高的現象。2005年清華大學、中國建筑科學研究院調研發現,大型政府公建的中央空調系統能耗竟超過公共建筑節能設計標準規定指標的10~20倍之多,屬于典型的“大馬拉小車”。在建筑物運行期間,對空調系統實際運行性能系數進行相應檢測,用真實數據凸顯問題的癥結所在,李東平,等:我國綠色建筑發展現狀及相應檢測技術研究那么上述不合理的運行方式將會得到及時糾正。標準中規定綠色建筑暖通空調系統檢測內容包括:(1)空調水系統性能,反映冷熱源機組能源效率的主要指標之一,是建筑節能考察的重點對象;(2)空調通風系統性能,風機是暖通空調系統中主要的耗能設備之一,查看風機運行能耗是檢查冷熱源機組是否高效運轉的有效途徑之一;(3)空調熱回收裝置,可根據實測風量、熱交換效率,分析運行期間空調系統排風中能量利用是否取得了良好的節能、環境效益;(4)鍋爐熱效率,主要核查鍋爐效率、鍋爐容量以及臺數;(5)耗電輸熱比,主要考察集中供暖系統熱水循環水泵效率;(6)熱電冷聯供系統性能,核查熱電冷聯供系統年平均綜合利用情況。前期合理選擇,設計階段科學分配節能設備和系統,配合后期高效運行管理,才能真正展現出暖通空調系統的節能潛力。開展暖通空調系統檢測,可為設備節能量化評估提供實測數據,同時,現場核查可有效檢驗節能設備是否節能運行。
2.2照明系統檢測照明系統運行的重要性
往往被建筑使用者忽視。英國某知名綠色建筑,設計有良好的自然采光系統,但建筑使用者仍然習慣開啟人工照明。國內也有類似情況,特別是辦公樓照明能耗浪費嚴重:在非工作時間室內照明全開。照明系統的高耗能運行不僅使綠建生態技術淪為擺設,同時,也造成了不必要的能源浪費,因此,照明運行管理需要得到合理重視。實現對照明系統的檢測,能有效避免能源浪費現象的產生,為科學、合理地制定照明系統運行方案提供依據,達到預期的節能設計目標。標準中規定綠色建筑照明系統檢測包括:(1)一般顯色指數。(2)眩光值。這二進制個參數均反映照明環境的質量,即是否適宜人員工作和生活。(3)照度值,反映室內光照強弱大小,不同使用功能的室內房間都有相應的照明標準。此參數可保證室內人員擁有安全可靠的照明環境。(4)照明功率密度值,作為照明節能的評價指標,核查建筑物是否采用高效照明光源、燈具和電器配件。這四項檢測指標的選取依據蘊含了一定的綠色理念———綠色照明不能因單純地實現節能而犧牲照明質量、降低照明標準,而是應在優質高效的照明環境基礎上實施能源節約。選用高效照明用具,依靠科學、合理的設計方法,僅僅提供了照明系統節能的可行性,采取節能的照明運行措施是落實節能的關鍵步驟,運行檢測則可有效檢驗這一步驟的實施效果,評判整個照明系統的實際節能情況,并為后期制定運行方案提供指導和依據。
3小結
標準對綠色建筑中其余項目的檢測也提出了相關要求,這里不再鏊述。綠色建筑檢測檢測內容廣、檢測工況復雜、檢測周期長,比常規建筑檢測實施難度較大。但是隨著標準的頒布,規范了整個綠色建筑行業的檢測活動,為綠色建筑檢測朝著健康有序的方向發展保駕護航。
通常來說,進行暖通空調設計,首先就是進行建筑物室內溫度的計算取值,要從實際情況出發,根據建筑物所在地區的自然環境、室內溫度進行取值,室內溫度取值如何直接影響著暖通空調系統的耗能大小,通過對夏季制冷環境下的室內溫度調查得出,室內溫度升高一攝氏度,能源消耗就會降低10%左右;而在冬季制熱的條件下,溫度每降低一攝氏度,耗能就會較少8%左右。所以說室內溫度取值必須要做到科學、嚴禁、精確。這樣是為了能夠將我國的每一份資源都得到最大限度的使用。在我國的《公共建筑節能設計標準》中對一般民用建筑室內供暖溫度取值以及制冷取值都進行了明確規定,具體為:夏季民用建筑供暖和制冷溫度不能低于二十五攝氏度,而冬季制熱的溫度則不能夠高于二十攝氏度。
2.冷熱負荷計算
冷熱負荷計算也是非常關鍵的一個環節,一般來說,暖通空調系統的設計上針對冷熱管道的大小、源容量以及水泵配置等方面都應該進行科學地設計,而冷熱符合計算為這些設計提供了不可缺少的可靠依據,這些計算數據的準確與否,直接關系到系統地耗能問題,因此針對這方面的計算,必須要做到可靠、準確,這樣才能夠達到耗能優化,同時也為后期維修減少成本。另外,在實際的設計過程中,設計人員應該借鑒大量成功的例子以及經驗,將普遍規律進行分析,采用統計分析回歸計算來實現設計指標的確定,它雖然在具體的設計中不具有精確性但是勝在具有代表性。
二、采暖與空調冷凍水系統設計
1采暖系統設計
采暖系統設計的合理與否關系著建筑暖通空調系統是否能實現節能運行的功能。管路系統結構簡單,易于操作,相關設備耗材使用量少,前期建設成本低后期維護費用少;能夠實現不同建筑空間溫度獨立調節控制;實現熱量消耗分戶分攤功能;以上三個原則是民用住宅和公共建筑科學合理設計暖通空調系統的原則。在具體的設計過程中應當依據不同的情況而定。
2空調冷凍水系統設計
依照相關國家標準,設置多臺冷凍水系統節能設計時,以能夠跟隨負荷變化實現自動改變系統流量為目標,盡量降低系統運行中的能耗。當前我國常用的空調冷水系統有一次泵變流系統一次泵定流量系統,二次泵變流量系統,兩管制及四管制系統等。
三、采暖與空調水系統的補水及定壓設計
在實際工程設計中應當根據系統的整體規模和不同系統的實現形式按系統的用水容量來計算。封閉式采暖空調系統補水定壓點應當設置在循環水泵入口處。
四、風系統設計
空調風系統的設計關系著空調系統能耗的大小和運行的成本,同時也關系著人體的舒適度。對于人員分布比較集中的地區可以進行相應的集中供暖,這樣可以提高能源的利用率。而對于建筑面積大人員多的場合要進行集中的供暖控制時,應當采用全空氣空調系統;通風系統設計中熱量是一個主要問題,由于電氣設備在運行的過程中,必然會大量的產生的熱量,一旦這些熱量無法得到及時排除,那么就會對設備的這樣運行帶來影響,從而導致故障的發生,這樣一來節能目標要求也隨之降低。所以說做好通風系統設計,是及時排除熱量的有效手段,設計的最終目的就是將熱量全部排出,是整個系統得以有效運行的前提調教。集中空調通風系統的排風熱回收應當符合相關規定要求。在排風熱回路設備型號的選擇上也需要嚴格依據國家規定進行。
五、冷熱源設備選型
在整個暖通空調設計上,冷熱源設備的選型是最為重要的部分。這部分應該嚴格的根據建筑功能、規模以及造價等進行。具體為:充分利用毗鄰工業余熱,將其作為冬季熱源,采用溴化鋰吸附式冷水機組進行工業熱水降溫,降低成本,將其引入到空調系統中使用,這樣一來資源得到了二次利用;要根據當地的能源結構進行選擇,科學利用當地的富余能源,比如:采用風能、地熱能以及太陽能等可再生、清潔型的能源。
1概述
智能建筑節能是世界性的大潮流和大趨勢,同時也是中國改革和發展的迫切要求,是21世紀中國建筑事業發展的一個重點和熱點。節能和環保是實現可持續發展的關鍵。從可持續發展理論出發,建筑節能的關鍵又在于提高能量效率,因此無論制訂建筑節能標準還是從事具體工程項目的設計,都應把提高能量效率作為建筑節能的著眼點。智能建筑也不例外,業主建設智能化大樓直接動因就是在高度現代化、高度舒適的同時能實現能源消耗大幅度降低,以達到節省大樓營運成本的目的。
2智能建筑暖通空調系統能量管理與控制系統的優化
智能建筑樓宇自控系統將建筑內所有設備集成一個系統,實現信息共享,進行綜合管理,其作用和效益是巨大的,要實現這些作用和效益,就必須實施優化,建筑智能化工程的最優化設計與常規設計相比,有以下特點:1)可以從系統的各種可能結構和參數中找到最佳匹配,使整體效能最佳,從而提高系統的效率,降低投資和運行費用;2)可以對系統及其過程進行定量化的狀態模擬,減少控制環節,提高可靠性與穩定性,發生故障概率降到最低可能限度,系統響應輸出最優化;為通過優化控制方案達到節能目的的是一種“主動節能”,它有別于墻體結構、門窗的形式和設置的改造的“被動節能”。智能建筑暖通空調系統能量管理與控制系統優化措施見表1
3智能建筑BA系統優化方法(主要針對暖通空調系統)
3.1控制策略的優化
空氣處理機的DDC通常采用P工D控制,選擇合適的P工D參數對空調系統的穩定運行是非常關鍵的。P工D系數高,空調對室內溫度波動的反應特性曲線陡,達到設定溫度的過渡過程較短;相反P工D系數低,達到設定溫度的過渡過程較長。但并不是P工D系數越高越好,否則易引起DDC控制系統失穩,表現為室內溫度的振蕩和水側的電動調節閥周期性的來回運動無法在固定開度上運行。P工D能解決大部分場合的空調控制,但對于影劇院等大熱慣性空調場合,靠高的P工D系數來提高空調機組對負荷變化的響應速度是不足以解決問題的。這時可以采用雙級控制,即分別在空調的送風道和室內安裝溫度傳感器,室內的溫度設定由主DDC控制器完成,水閥的驅動由副DDC根據風道溫度傳感器和主DDC的指令完成,由于風道溫度變化速度快于房間溫度的變化,這一控制方式加速了系統對溫度波動的響應。在實際的工程設計中,BA系統對空調的節能控制有多種手段可以采用,例如室內外焙值比較法、二氧化碳等污染物濃度檢測法確定新風量,基于日程表的定時操作等等。工程設計中可以視需要靈活運用,以達到最優的效果。例如,辦公、商場等場合,夏秋季在清晨時通過程序啟動空氣處理機域新風機),利用室外涼爽空氣對室內全面換氣預冷,既節約新風能耗又提高了室內空氣品質。
3.2控制權的優化
通常BA遵從的是中央控制站集中管理的原則。有時也有其不便的一面。在某些場合(如會議室)將空調、通風系統的參數的設定功能放置在現場可能更符合使用者的需要。DDC本身并不提供這樣的功能,需要專門部件來實現。這類功能接近VRV控制面板的設定器給房間的使用者帶來極大的便利和舒適性,必要時應積極采用。
3.3直接數字控制器(DDC)的優化
主流BA系統供貨商都能提供大中小不同處理能力的DDC,冷凍機房、熱力站監控點是密集場合應優先采用大型控制器,以減少故障率和控制器間的通訊。對空氣處理機、新風機、通風機一般采用中型或小型的控制器即可。近年來,可編程邏輯控制器件(PLC)進步很快,其應用不再局限于工業場合,在空調通風的現場設備控制工程中不應將其排斥在外。
3.4控制網絡優化
在滿足擴展性和靈活性的前提下,控制網絡的拓撲結構應
盡可能簡化、清晰,無論基于RS485總線或基于LonTalk總線的控制網絡都是如此。分支、分級多的網絡管理復雜、可靠性低。LonTalk總線在理論上可以組成任意拓撲結構的網絡,這種布線設計的隨意性如果運用不當,在工程實踐中仍然是有技術風險的,并可能增加系統的投資。小型工程盡可能運用基于Rs485總線的控制網絡,采用“手拉手”的布線方式,大型工程可以考慮樓層網絡分級。
3.5BAS監控中心
BAS監控中心負責監控整個空調、通風、動力系統,一般與消防控制、安保監控等合用一室。由于該機房通常遠離冷凍機房、鍋爐房,在這里遠程操作這些關鍵設備是不合適的。推薦的做法是在冷凍機房和鍋爐房現場控制室另設置一臺監控分站,由該分站負責冷凍機、鍋爐監控功能,并且該分站功能受權局限為冷熱源設備。
4結論
對智能建筑的分析和評價應堅持節能的原則。確立智能建筑暖通空調系統能量管理與控制系統優化的基本出發點、優化原則及技術措施對于智能建筑節能實現具有重要的現實意義.BAS系統是實現智能建筑節能的有效途徑之一。智能建筑BAS控制方案的優化是整個智能建筑節能優化方案實施的具體體現,它包含了建筑物內部主要耗能單元的節能優化。通過對BA控制系統(主要是暖通空調系統)的傳感器、執行器、控制器、網絡等若干環節的探討,力圖使BA系統更好地服務于受控的空調通風系統,最大限度地節約建筑物能源。
參考文獻
1 建筑暖通設計中存在的問題
1.1 空調負荷及空氣參數的計算誤差大
在目前建筑暖通的設計之中空調主機容量普遍偏大源于其空調負荷的計算存在著誤差,建筑物空調負荷計算的相關因素有如下幾個:
1) 外窗傳遞的太陽輻射熱量;
2) 圍護結構傳遞的溫度;
3) 人體自身的散熱量;
4) 新風量以及滲透空氣所帶來的負荷;
5) 室內照明及其余熱源的散熱量;
6) 其他的負荷。
建筑暖通設計師在進行空調負荷計算時一般會依據國家現行相關設計規范的規定而行,然而空調負荷計算的誤差仍然不可避免的出現,一方面的原因是暖通設計師在負荷計算時過于擔心錯項、漏項的出現而無法實現使用目的,因此保守地選擇較大的參數。
筆者則認為在暖通設計中留有合理的調節余地十分重要,但卻不能濫用保守數據,而應該將建筑相關參數加以考慮從而避免空調負荷計算的誤差將會造成不必要的浪費。
建筑相關參數與暖通設計師空調負荷計算之間有著一定的聯系,因此空調負荷計算存在誤差的另一個原因是各環節之間配合的不默契。例如,在暖通設計初期時,建筑設計相關人員并未給暖通設計者提供準確的門窗材料與尺寸數據、外墻及屋面保溫材料的種類也模糊不清,或者是在提供了相關數據之后于后期做出調整而未另行通知。除此之外,冬季建筑的空氣參數需滿足相關規范要求的溫度,并且冬季供暖系統的熱負荷需將門窗傳遞的冷空氣參數加入到計算范圍之內。
1.2 通風空調系統設計不完善
目前我國在通風空調系統的設計中仍存在較大缺陷,主要表現在:
1) 通風空調設計時忽略結構梁與吊頂各參數的標高配合,將風管的標高盲目壓低進而導致吊頂標高也被迫降低,對于建筑的舒適度及美觀造成了較大影響;
2) 通風空調管道與給排水、電氣管線布置所起的沖突問題屢見不鮮;
3) 空調風口的位置被隨意調動,甚至在空調主干管的變徑及彎頭等處也存在設置送風口的情況,導致氣流的加速變化而產生噪聲。
但在實際情況中,暖通設計人員并未嚴格地按照相關規定進行設計,出現了在諸多建筑中風管穿過防火墻的位置以及風管穿過變形縫的兩側都未有效地安裝防火閥的情況。上述關于通風空調系統設計的問題雖在后期可進行再調整,然而調整將會產生一定的返工浪費,而且調整后的效果也會遠低于之前合理規劃的質量水平,從而對系統的正常運行與維修產生不可避免的影響。
1.3 材料選用及設備設置的不合理
在目前建筑暖通設計中所存在的問題之中,保溫材料的選用不盡合理是較為突出的一個,因為優良的保溫材料與技術能夠對建筑的質量水平起到不可或缺的作用。建筑暖通設計中對于保溫材料的選用應符合GB/T 17369-1998 建筑絕熱材料的應用類型和基本要求的相關規定,保溫材料最好選用熱系數不超過0.2 的材料,除對材料導熱系數的考慮外,還應將材料的燃燒性能、吸水率以及強度等指標列入參考范圍。大量實踐表明,對于保溫材料所付出的投資在一年左右即可通過所節約的能量收回,因為良好的保溫條件可使熱量的損失率降低95%左右,極大程度上減少了無用熱量的增長。除此之外,在高層的城市建筑暖通設計中很多建筑暖通設計師過于看重住戶的埋地設置而忽略了公用立管的熱脹氣問題,導致伸縮器及補償器不能合理地發揮作用,進而出現管道熱脹伸縮拉裂的現象,因此暖通設計師需要嚴格地參考管道熱補償、散熱器設備、系統水力平衡以及承壓能力等相關因素,從而才能有效地對供暖系統公用立管的分區進行合理設置。
2 建筑暖通設計問題的改進策略
2.1 注重規范性及經濟性
建筑暖通設計中規范性與設計及施工工作人員的素質息息相關,因此首先需要建立并完善暖通設計的監理制度,在相應的崗位上安排相關的監理工作人員對暖通設計及施工過程進行監理以保證工作的規范性實施及其質量水平。其次,在工程建設期間還可以聘請專業暖通設計及施工人員開展相關的講座與座談會,鼓勵全體工作人員的積極參與,從而在潛移默化的環境中提升設計及施工人員的專業知識水平及其實際動手能力。而建筑暖通設計的經濟性原則的保證則需要做到: 第一,暖通設計的過程中對施工所需材料與技術有充分的了解,在同一使用周期之內對機械檔次、相關設備及材料的市場價格進行調研工作,從中選擇性價比較高的材料及設備; 第二,暖通設計中各項機械設備的使用壽命與運行、維修經費也是衡量的重要因素所在,并根據季節的差異性對不同時期的設計及施工成本進行比較分析,從而得到最符合設計要求的經濟方案。
2.2 注重可行性及可靠性
暖通設計的可行性是指設計需要滿足相關的要求與規范,可靠性則是設計方案安全穩定性的保證。建筑暖通設計中可行性與可靠性的重視體現在: 一方面,需要根據不同區域內建筑施工場地的氣候條件、地質條件的差異進行合理分析,對機械設備器材的非標準變化進行充分考慮,進而得出科學可行的參考數據及設計方案; 另一方面,需要依據暖通設計的相關要求對建筑的設計及施工方案進行分析研究,再深入基層進行調研工作,認真嚴格地檢查危險威脅因素,從而在最大程度上保障暖通設計及施工的安全穩定。除此之外,充足的供水供電條件是暖通設備正常運行的必要條件,在設計時還應考慮到供水供電條件變化所產生的影響,而在無法使用標準設備的情況下,建筑暖通設計需要提出另一種科學合理可行的設計方案。
2.3 注重可操作性及可調節性
暖通設計人員應在嚴格地參照國家相關規范要求的前提下發揮其所具備的設計技術能力,如此才能設計出符合實際的可操作性方案。進行暖通設計時,設計人員在考慮可靠性、經濟性的基礎上應根據建筑物實際的結構情況確定最終設計方案,例如,對于需要自動控制的大型空調系統,設計方案應盡量精簡,如此能夠在提升系統自動化程度的同時減少操作人員的工作量,確保了系統的可操作性。與之同時,從節約能源的角度上來看,暖通設計中空調系統應符合季節的變化情況,即需要空調系統具備一定的可調節性,例如,空調系統中的閥門應在季節的轉換時設置為手動,而建筑中不同單位的分量計算也應在空調系統的調節中有所體現。我國可調節性能卓越的兩種空調系統設計方案分別為VRV 變頻空調系統以及VAV 空調系統,其投資費用相對較高,然而后續運行之中則減少了能量的過分消耗以及大部分費用的浪費。
3 結語
暖通設計在城市建筑系統中發揮著不可或缺的作用,暖通設計的實施必須以相關的設計規范作為依托再進行科學合理的設計,如此才能在滿足人們實際需求的同時實現最大效應。本文針對建筑暖通設計中存在問題的分析研究以及相關建議旨在希望得到更多的業內重視,暖通設計人員需要具備高度的社會責任感以及暖通設計技術,并在此基礎上不斷地更新設計理念,為當代城市建筑暖通設計的優化及發展做出貢獻。
2)空氣調節與通風的注意事項。在暖通設計建筑的要求規范當中有冬季室內空氣計算參數的明確規定,在進行暖通設計的過程當中要按照參數的要求進行。浴室的溫度要大于25度,而盥洗室和廁所的溫度要維持在12度上下。此外,通過門窗的冷空氣量是影響室內溫度的重要因素,在暖通設計時要將通過門窗的冷空氣量包含在系統的熱負荷量之中,做到科學合理的設計。暖通設計中應該合理恰當的去選擇通風設備的保溫材料,例如很多設計人員所選擇的鋁箔玻璃棉對風管的保溫效果確實不錯,但針對冷凍水管和立管卻沒有什么效果。一般情況下風管的設計不允許穿過防火墻或者變形縫,特殊情況下需要穿過變形縫時,需在倆側設置防火閥;要穿過防火墻的話則要設置防火閥穿越的位置。
3)嚴格要求設計人員。設計人員要具有與時俱進的設計能力,需要定期的對設計人員進行培訓,有效的提高設計人員的綜合素質,推動設計人員在學習掌握規范的標準和要求的同時,也有著良好的隨機應變能力能夠處理突發事件。嚴格要求設計人員按照相關政府以及國家的規定進行設計工作。
2 在暖通設計中應用綠色建筑技術
2.1 合理使用綠色環保材料
在暖通設計中,注重使用綠色材料,多選用可回收利用和可以重復使用的保溫材料以及管材。盡量做到在滿足建筑需要的同時,減少材料對居住者的不良影響,避免使用不節能的環保材料,嚴格把關材料的選擇,杜絕使用對人體有害的材料,禁止使用Halons 以及HCFCs,需要制冷時盡量少去使用CFCS制冷劑。綜合利用綠色環保的材料,也是綠色建筑技術缺之不可的。而考慮到降低成本,建議本地取材,取近舍遠,也能夠大大降低材料運輸的過程中對環境造成的影響,推動當地經濟的發展的同時還減少了業主的負擔。
2.2 合理使用可再生能源
常規的能源通常價格較可再生能源要高,且不環保。作為現代綠色建筑技術之一的可再生能源技術是綠色建筑消耗的首選,以降低對常規能源的損耗。因此,運用可再生能源滿足暖通系統的高能耗是現在暖通設計中不可或缺的技術??紤]到可再生資源的使用,在建筑進行暖通設計的時候,要注意權衡可再生資源分擔暖通系統的部分作用并維持暖通系統的正常運行。暖通在空氣調節、通風以及采暖這三個方面。采暖相對來說對能源的要求較高,如何利用可再生資源降低供暖的能耗,做到良好的輔助供暖設備呢?在中國泰州的民俗文化中心,就是一個很好的例子。文化中心采用土壤源熱泵技術作為冬季的熱源,很好的發掘了當地的地熱資源優勢。土壤源熱泵利用地球表面淺層地熱資源進行能量轉換,采暖空調熱量可以達到24000kw h/年,且可以承擔百分之百的負荷。而在夏天則是從土壤提取冷量轉到建筑內進行供冷的同時還可以進行熱能儲備供冬季使用,反之亦然。在暖通設計之中高效率的應用可再生資源,既環保節能也節約成本。
2室外環境對暖通空調節能的影響
室外環境對暖通空調的能耗有很大影響,對其獨特性進行分析才能更好地研究暖通空調的節能技術。室外環境主要包括兩方面,一方面是建筑物建設前的周邊氣象條件,另一方面是城市建設規劃,周邊將會出現什么類型的建筑群。
2.1氣象條件氣象條件主要包括室外溫度、濕度、陽光輻射程度,這些對暖通空調系統的實際工作負荷都有著很大影響。室外溫度的選擇應保證暖通空調工作的絕大部分時間都應處在設定預測的負荷下,這樣才能保證空調較高的工作效率。如果室外空氣濕度過高,暖通空調不僅要調節溫度,還要對室內空氣進行除濕,這增加了暖通空調系統的能耗。在設計空調時,要考慮到不同的工作環境設定不同的工作模式,實際使用時更應根據實時天氣情況改變暖通空調的工作模式,提高電能的利用效率。根據建筑物所處的具體地理位置可以考慮利用太陽輻射,冬日南向窗戶可以接受最多的太陽輻射,這樣可以緩解暖通空調的工作壓力,節約其能耗。
2.2建筑規劃設計建筑的規劃設計是建筑節能設計的重要方面,主要包括建設選址、區域劃分、道路走向、建筑間距、冬季主導風向研究等方面,充分利用地理環境、太陽能等隱形資源,可以緩解惡劣的室外環境。建筑周邊的綠化帶建設也十分必要,不僅可以起到隔風、防噪、美化小區的功能,還對建筑物的溫、濕平衡系統改善有一定作用,能夠降低暖通空調工作負荷,起到節能效果。
3暖通空調節能技術措施
3.1改變暖通空調工作參數暖通空調可以實現的功能主要是對溫度和相對濕度的控制,在對人體舒適度影響不明顯的情況下,可以適當調節溫度、濕度設定。暖通空調在進行溫度濕度調節時會消耗電能,如果降低暖通空調的室內設定值,會使得空調系統中的水泵和風機的工作功率降低,從而達到節能的目的。對暖通空調系統的新風供給量參數設定適當更改,也可以實現節能的效果,由于新風的能耗約占空調系統的三分之一,過大的新風量雖然會提供富余的新鮮空氣,但是會造成大量電能的消耗,在滿足衛生健康要求的前提下可以適當減小新風風量設定值,節約能量。
3.2合理選用空調系統暖通空調性能的優劣對其節能效果也有著重要影響。在設計建筑物暖通空調系統時,要從其運行的經濟性和能量損耗等多方面進行考慮。一般從以下幾個方面選擇空調系統:(1)采用變頻技術,當室內溫度與設定溫度相差較大時,空調的風扇、壓縮機等器件處于全速工作狀態,能耗較大,當室內溫度接近設定溫度時,可以降低空調轉速,減小能耗;(2)提高自動化水平,利用傳感技術和自動控制理論,對建筑內溫度、濕度實時監測,動態調整空調設定參數,使空調處在高效率工作區段;(3)選擇合理的冷熱源,充分利用建筑周邊豐富的冷熱能資源,如火電廠中的熱蒸汽等。
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A
1.建筑暖通施工的技術問題
目前建筑暖通施工技術水平不高,已經難以滿足科技發展的需求,存在著很多問題。第一,沒有對供暖管道進行事先調查,并且不能準確把握和設置在堵管道空墻洞時的管道的坡度,管道支架之間的距離和標高偏差明顯,使得管道出現局部拱起和下陷的現象;第二,施工測量的技術是針對散熱器的支管管道在進行下料的時候對其進行的計算測量,因此就需要使其施工測量技術的標準值與施工后對其進行散熱的支管其坡度值保持高度的一致,一旦在這其中出現了一定的偏離,就會使立管和干管兩者的對口處產生極嚴重的誤差。另外,未對施工圖紙進行嚴格的會審也給暖通施工技術水平的提高帶來消極影響。
2.建筑暖通施工技術的重要性
建筑暖通設施是用戶在對住房進行選擇重點考慮的環節之一,一旦建筑暖通的施工技術水平難以達到技術規定的要求,將會直接造成建筑暖通設施質量的下降甚至不達標,即使對建筑物裝修之后,二次返修現象也很難避免。施工技術水平不高會破壞地板表面長期浸泡等多個方面。同時,建筑物的質量也會受到通風設施施工技術的影響。而且近年來我國城鎮化建設步伐不斷加快,對建筑暖通的需求量越來越大,除了保持和追求建筑室內舒適環境之外,也極大的提高了暖通的耗能量,給暖通設施的建設帶來巨大壓力。然而世界能源的儲量是有限的,暖通施工時應該考慮加大對節能技術的投入和使用力度。提高建筑暖通的施工技術水平,可以在一定程度上避免不規范和不美觀的安裝,減少暖通設施運行的障礙。并且將節能技術大量應用在暖通施工過程中,也會我國建筑行業產生積極的影響,實現低碳環保,促進建筑行業的可持續發展。
3.建筑暖通施工技術的對策與建議
3.1選擇合理的采暖方式
目前比較流行的采暖方式是水暖,與電暖相比,具有無可比擬的優越性。水暖是利用地面輻射來達到采暖目的的,其工作原理主要是通過地面盤管,利用循環流動在管道里的熱水對地面輻射層中的熱媒進行均勻加熱,從而加熱地面,并且根據地面自身所儲藏的熱量會不斷向上輻射的規律進行下到上的傳導,提高室內的溫度,達到取暖的目的。熱量并不是一直保留在室內的,會不斷地散發到室外,損失掉部分熱量,所以利用地板采暖的方式并不適合內保溫的建筑物。而外保溫則在本質上和散熱器沒有太大的差別。在地區、舒適度不同的地區,所需要的地板采暖形式也不盡相同。在溫度較低的東北地區,增加地板表面的溫度十分必要,這樣可以保證采暖的熱損失達到相關技術要求。
3.2加強對管線工程的綜合設計
不同性能的管道,用途也會有所不同,必須嚴格對管道進行仔細選擇。給水管道一般會分為生活和消防用水兩部分,而生活污水以及廢水等其他排水將會納入排水管道的管理范疇。熱力管道,不僅包括熱水供應和采暖,還包括處理空氣設備的空調所需的熱水和蒸汽。而對于空氣管道來說,則包括空調系統中的各類風管、通風工程、某些生產設備所需的壓縮空氣管。一旦對管道選擇不準確,將會直接影響管線工程的設計,降低施工技術水平。因此,必須對管道進行仔細分類,并對各專業的管線進行合理布置,擴展建筑物的使用空間,為日后的暖通施工奠定基礎。
3.3提高對暖通設備的安裝水平
在我們的日常生活中,暖通設備噪聲超標的現象無處不在,處理噪聲已經成為極為普遍的現象,暖通為人們生活提供了便利和舒適,而過高的設備噪聲則嚴重降低了人們的生活質量。在暖通設施中,噪聲最容易產生的時間便是在運轉空調末端設備的時候。風機盤管技術起步比較早,所制成的產品噪聲指數均能滿足設計要求。但是大風量空調機組所產生的噪聲卻遠遠超出規定指標,必須進行隔離。施工人員應該及時開箱檢查空調設備,在沒有對大風量空調組進行安裝之前,可以事先進行通電試運行,如果噪聲出現超標現象應及時對設備進行更換和退貨,也可以對該大風量組進行修改和完善,采取消聲措施,減少甚至避免后期調試階段出現返工修復的情況。
3.4建筑暖通進行節能施工
空調水系統主要分為三個區,分別是高區、中區和低區。水熱交換器設在中高區,并且設置低中區的運行壓力時可以小于1MPa,這樣的空調水系統可以極大的減少初期對暖通的投入成本??照{箱一般從上面進和出,這種方法可以減少送風量,同時降低風機動力過程中所產生的能耗量。對空調進行安裝時,應該對冷熱水立管和空調箱進行分別配備,在它們中在設置獨立的采暖系統,以便能夠進行獨立調節,保持負荷平衡,減輕空調的工作壓力。
3.5建筑暖通的節能施工技術
為順應時展的需要,建筑暖通施工必須落實好相關節能工作。為此,本文建議從下列方面進行把控:一是把空調的水系統劃分成三大區,即高區、中區、低區,其中高/中區設水熱交換器,中/低區設
結束語
隨著時代的進步與經濟的發展,越來越多的人們都對建筑工程中的暖通施工質量有了一定程度的重視,暖通施工的技術為給人們創造出了一個良好而舒適的居住環境,同時隨著人們生活水平與質量的提升,暖通的施工技術還要具備一定的美觀性。在暖通的施工中最主要的問題就是材料的問題、技術施工的問題與缺乏一定的圖紙會審工作等問題,所以我們一定要在這些方面對其進行嚴格的控制,且我們還要不斷的使施工人員對于質量的意識有所提升,還要在暖通的施工中融入一定的節能元素,從而才能夠保證暖通施工的整體質量。
參考文獻:
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我國“十二五”期間新建民用建筑要執行節能百分之五十的設計標準。能設計中建筑、暖通、電氣等各專業之間缺乏配合,這些都是需要解決的問題。同時,在設計過程中也發現了一些現行國家與地方節能設計規范中存在的、值得繼續深入探討的問題,在此一并提出,供設計者和相關規范制定者參考。
暖通與建筑專業在節能設計中的協作關系
建筑設計的各個專業中,建筑、暖通和電氣專業與節能設計的關系最直接、最緊密,其次是給水排水和結構專業,而其中相互關系最密切的顯然是建筑與暖通專業。就建筑設計院及設計人員而言,應建立良好的操作流程和程序化的文件模式,解決好上、下游的無縫銜接,才能有效地在設計文件中正確體現節能設計的內容,以利于最終實現建筑節能的目標。
在實際工程項目的設計工作中,建筑與暖通專業之間最容易、最常見發生的銜接差錯,就是反映在各自計算文件中的各項圍護結構傳熱系數(K值)不相同。主要原因是:一開始就需要輸入圍護結構的各項參數,而此時建筑專業往往還未最終確定各種圍護結構的材料選用,暖通空調計算書只能按當時初定的圍護結構參數輸入數據,而圍護結構材料的選用一般要到建筑專業作“節能計算報告”作調整后才能最終確定。
所以,在實際工作中,很重要的一點是檢查每項工程“空調(采暖)負荷計算書”中的圍護結構各項K值,核對建筑設計所采用的實際圍護結構材料情況,以確?!翱照{(采暖)負荷計算書”與建筑的“節能計算報告”所使用的K值吻合一致。如在施工圖設計的最后階段,發現建筑專業的圍護結構材料有改變,就要相應修改“空調(采暖)負荷計算書”中圍護結構各項K值的設定值,重新計算并打印該計算書的修訂版。
節能規范中一些問題的探討
相關節能規范是設計的依據,但在設計過程中,我們也遇到或發現了一些應用節能規范方面所存在的問題。在此一并列出,以供設計人員和規范制定者參考。
1.熱回收裝置效率問題
設計過程中,參照《標準》5.3.14條規定選用相關熱回收設備時可發現,目前市場上,眾多品牌產品的技術參數中,顯熱回收效率普遍大于60%,滿足規范要求,而全熱回收的參數,冬季效率基本勉強滿足60%的要求,而夏季的全熱回收效率則普遍不滿足規范要求。如果嚴格執行此條規定,設計中則會發生無滿足規范要求的設備可供選擇的現象,即使有,也是個別品牌,另外不能排除這些廠商根據規范篡改技術參數的可能。
對于此問題,建議規范制定者與國內熱回收裝置的主要生產廠商加強技術聯動,制定更為合理的技術指標,且全熱回收效率和顯熱回收效率宜分別設定。從專業角度分析計算,并綜合市場上眾多品牌產品的技術參數,可以發現60%的指標,對顯熱回收效率而言偏低,而對全熱回收效率而言則偏高。
2.變制冷劑流量多聯空調機組的能效比問題
對于目前市場上廣泛使用的變制冷劑流量多聯空調機組的制冷性能參數(COP值或EER值)則并未規定。實際設計中只能參照風冷冷卻渦旋式冷水機組或風冷式單元式機組(不接風管)的2.6W/W值,進行設備選型。而市場產品中,無論是變頻機還是數碼渦旋機,其制冷性能系數均明顯高于2.6,以2.6W/W作為變制冷劑流量多聯空調機組的制冷性能參數的限定值并不準確。
建議單獨對變制冷劑流量多聯空調機組的COP值或EER值進行規定,以利于設計中的明確選型。
3. 以計算負荷為依據的設備選型問題
《標準》5.1.1條規定,對施工圖階段冷、熱負荷的計算方法進行了規定,但是如何根據計算出的冷、熱負荷值,進行相關的設備選型,則無任何提及。
建議應給出以計算負荷為依據的設備選型的限定,例如:如何根據計算所得的冷、熱負荷總值,選配冷、熱源主機,最終選用的主機總制冷、制熱量和計算數據的關系應進行上、下限的設定,特別是上限限定;冷負荷的逐項逐時計算值和制冷主機的臺數選型配置宜有相關的建議;另外對于室內空調機組,全空氣系統的空調機組如何根據負荷計算值選型,半集中式系統的新風機組和室內機組(如風機盤管機組等)如何根據計算負荷值進行選型等,均宜有所建議。只有給出了以計算負荷為依據的空調系統設備選型的建議,施工圖階段冷、熱負荷的計算才有針對性的意義,否則算負荷與選設備互不相干,則計算已無意義了。
4.其他問題
規范中主要針對空氣調節系統進行相關設定,對于如何有效利用自然通風(或機械通風)進行建筑物的冷卻則無任何條文,建議應增加充分利用通風進行建筑物節能設計的相關規定。
中圖分類號:TU96 文獻標識碼: A
前言
在進行工程施工之時:首先要仔細了解施工圖掌握設計的全部意圖,緊緊把握空調安裝工程的施工要點,全面對整個工程實行工程管理,從源頭上加強暖通空調設備的安裝質量,進而確保暖通空調系統能常年正常運行。由此可見,暖通工程施工前的系統設計是所有工序的基礎,做好前期工作對整個過程尤其重要。
一、暖通空調設計方案的實用性
1設計方案的可行性
滿足用戶的使用要求是暖通空調設計的根本目的,也是設計過程中需要遵循的規則,設計方案的可行性是暖通空調設計中需要注意的一個重要方面。在滿足設計方案符合人們需求的時候,首要要確認其是否滿足國家的相關法律法規。環境變化是影響設計方案的一個重要因素,在設計暖通空調供熱、供冷的時候要將其考慮進去,比如:水源熱泵這類發熱或者制冷部件的設計,就必須結合當地的氣溫變化情況、城市地下水的使用情況等;對于一些處在惡劣環境中的建筑物,全年工況分析要在設計方案上體現出來,方便施工過程中對設計方案進行調整,以滿足復雜環境下暖通空調對溫濕度的要求;在一些有限制的情況下,實際需要并不能被標準的暖通空調設備所滿足,這是應該考慮環境因素選用符合參數設置的設備,以保證暖通設備的正常運行。
2設計方案的適應性
人們一般是在全年最熱或者最冷的季節才會使用暖通空調,所以為了適應一年四季環境的變化,在暖通空調的設計中,必須使暖通空調系統具備優秀的可調節性。暖通空調的可調節性應該建立在操作簡單、調節方便的基礎上,以便使每個用戶都能輕松地對其進行調節。除此之外,為了便于住戶的使用,應盡量提高設計方案中暖通空調系統的自動化水平,以達到大幅度減少操作和管理暖通空調系統所花費的資金,提高暖通空調系統使用的經濟性,減輕建筑物用戶的經濟負擔。一般來說,在暖通空調系統中,形態比較大的設備和組成部件使用自動化的效果和效益會比較明顯,所以推薦使用,而比較小型的設備則需要根據其與其他設備的關聯程度以及其重要性來考慮是否有使用自動化的需要。
二、暖通空調設計方案的經濟環保的問題
1設計方案的經濟性
在暖通空調的設計時,應該對同一個項目設計多套方案,以便從多套不同的設計方案選出對合適的一個,對優化建筑物暖通空調系統工程的經濟性很有幫助。在設計方案經濟性的比較前要保證每個設計方案的使用需要、設計要求、設備等級、美觀程度都是一致的,這樣不同設計方案經濟性的比較才有可比性。在確定使用方案后就可以進行工程成本的確定, 工程成本的內容主要分為直接成本和間接成本,直接成本有設計方案列出的工程施工費用、材料設備費用、使用管理費、設備修理費用以及自動化控制系統費用等,而間接成本則包含環境的變化使暖通空調在制冷或供熱時需要多花費的能源開支。暖通空調的設計人員在設備的選用上需要對設備的售價、使用壽命以及運行費用等進行綜合考慮,而且最好親自測試每種設備的參數,而不是完全相信商家列出的參數。
2設計方案的環保性
隨著近年地球環境的日益惡化,人們對環境保護就越來越重視了,盡可能做到綠色環保,而暖通空調是一個能耗大戶,所以我們在暖通空調系統的設計方案中必須注重其綠色環保和節能降耗的效果。目前,燃煤鍋爐的氣體排放已經成為了我國部分地區的主要氣體污染源,因此我們在對燃煤鍋爐進行技術改造的同時,也要重視對暖通空調的環保改造。 要在暖通空調系統中達到綠色環保,就要從在工程設計時選擇擁有綠色環保意識和經驗的設計師、選擇合符國家規定綠色環保標準的設備和組成部件、在設計方案中要體現綠色環保的理念等,要保證室內的氣體經過暖通空調的通風系統排出時受到一定的過濾凈化作用,以提高暖通空調設計對環境的保護性能。除此之外,為了達到更好的節能環保效果,我們在暖通空調設計時可以為系統設計合適的新型綠色能源,在綠色能源的選擇時要確保能源獲取渠道廣闊、高能低耗、對環境造成的影響盡可能較小。目前,太陽能已經被廣泛用于暖通空調系統的能源提供上,太陽能具有取之不盡、隨處可得以及零污染等優點,是現時新型綠色能源的優秀代表。除此之外,還有水能、風能、地熱能等綠色能源可供暖通空調系統使用,在綠色能源的選取時,應該結合能源的供能能力、獲取方式和容易度、相關設備和能源運輸的費用等進行綜合考慮,選取最為合適的一種進行使用。
三、暖通空調設計方案安全方面需要注意的問題
在過往的暖通空調設計中都把目光關注在設計方案的使用和花費上,而往往疏忽了其安全性,導致由于暖通空調引發的事故時有發生,所以我們必須要對其安全性提起足夠的重視。
暖通空調設計方案的安全性需要包括防火性能、用戶生命財產安全、重要設施安全、危險品安全等,在設計上處理這些安全問題時,應該同時從暖通空調系統的設計、設備的選用和研制、技術的選用以及施工的規范上入手。根據建筑物的內部環境和外部環境不同時,需要達到的安全性也是不同的,例如如果建筑物內預計會用作燃氣鍋爐房時,就必須為暖通空調系統設置上有效的通風系統和敏銳的火災報警系統,以確保室內人員的人身安全。
四、設計人員的綜合素質需要提高
暖通空調的設計方案能否取得成功,決定權在設計人員身上,設計理念、設計技術以及整體素質這些決定了設計方案能否滿足用戶的需求。對于設計人員設計水平的提高,暖通設計人員應該不間斷的補充自己的專業知識,多參加教育培訓;在培訓的過程中,不僅要注意專業知識的學習,更新自己的設計知識和技術,更應該注意作為設計人員的職業操守,對于環保理念和設計技術進行培養,促使設計人員成為滿足各項要求的高素質人才。
結語
通過上面的簡單講述,不難發現在暖通空調設計方案進行的時候,需要考慮其實用性、經濟環保性以及安全性,最根本的還是要提高設計人員的整體素質。滿足這些的設計方案也不能說已經完美無缺了,設計方案的根本就是是否滿足了用戶的需求,而不是給施工單位節省了多少工程成本、使用方增加了多少效益。設計人員要從用戶的基本需求出發,設計出科學合理的設計方案。
參考文獻