暖通设计中的绿色建筑技术

*暖通设计中的绿色建筑技术一、绿色设计涉及的标准与规范二、绿色建筑暖通空调设计需要遵循的原则三、绿色建筑暖通空调设计的现状四、五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点六、绿色暖通技术及其应用案例暖通设计中的绿色建筑技术一、绿色设计涉及的标准与规范直接涉及绿色建筑暖通设计的标准与规范：1.上海市标准《绿色建筑评价标准》DG/J08-2090-2012：2.上海市标准《住宅建筑绿色设计标准》DGJ08-2013-2014；3.上海市标准《公共建筑绿色设计标准》DGJO8--2014；4.国家标准《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014。其他涉及暖通设计的主要标准与規范：1.国家标准《民用建筑供暖迎风与空气调节设计规范》GB50736-2012；2.国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005；3.上海市标准《居住建筑节能S计标准》DGJ08-205-2011；4.上海市标准《公共建筑节能设计标准》DGJ08-107-2012；暖通设计中的绿色建筑技术二、绿色建筑暖通空调设计需要遵循的原则1、整体性原则整体性原则足没计人员对建筑暖通空调工程的节能没计的最重要的原则。没计人员要进行合理的暖通空调设计，通过对幣个建筑物的节能需求考虑，要对空调节能减排的丄程做一个长远到规划，从实践上来减少对能源的消耗，并从我国生态环境可持续发展的角度出发，降低空调运行对能源的消耗，并为人们提供一个温暖舒适的生活环境。2、动态性原则我们所说的动态性原则指的就是设计暖通空调的时候做到立足于实际、具体问题具体分析。进行暖通空调安装的时候如果发现问题就要在最短的时间内予以合理有效的解决，对没计方案进行适当的凋整与完善。动态性设计要求设计人员在i殳计工作进行之前进行环境的考察，预测在施工中可能会出现的问题，并有针对性的出台解决方案，以备不时之需。暖通设计中的绿色建筑技术二、绿色建筑暖通空调设计需要遵循的原则3、绿色原则绿色的原则是绿色建筑暖通空调设计的一个重要的原则，绿色原则的具体实施需要从各个方而来进行。在材料的使用方而，要选取合理的材料，材料选取不好的话，不仅暖通空调的运行不好，并1L还会造成环境污染。绿色建筑的材料要符合科学的性质，可以选取橡塑保温材料，这种材料不仅环保性比较好，而且可再生。在进行设计的时候，建筑内的暖通空调的系统要成为一个自身比较独立的系统，这种独立系统比较便于对暖通空调的内部的零件进行拆卸还有更换，零件的回收再利用也比较的方便。并且如果出现问题的话，可以进行局部的的单独拆卸以及维修，可以避免整体的大规模的维修，这可以使得暖通空调的使用时间延长，也是节能环保的一个重要部分。暖通设计中的绿色建筑技术二、绿色建筑暖通空调设计需要遵循的原则Us节省节省原则即节省能源和节约材料。艽包括在整个空调系统内涉及的制冷机、水泵、风机以及控制系统等方而的初投资过程中对原材料以及能源涉及材料的运行费用的节省，其应涉及整个空调迎风系统的所有环节，而不足K中某个环节，对于新型的绿色建筑来说M•暖通空调系统还应充分与建筑物围护结构、室内照明等与暖通空调系统之间的相互关系。3.2、回用暖通空调系统的回用涉及到系统幣体和部分的回用，绿色建筑设计的暖通空调系统中各部分具有相对的独立性，邦大部分可以拆卸，在其经过一段时间运行甚至报废后，其中的诸如管材、运行设备中的部分非运转件等部分设备及材料经过维修、保养以及清洗等过程仍可回收再利用。暖通设计中的绿色建筑技术3.3、广回收广回收应包括暖通空调系统中的零部件和W料的回收，与回用的区别是其指对零部件及材料进行分门别类的回收，并非笼统的回收，比如对系统管道、设答报废后典在拆散或维修过程中对拆卸下来的零件进行系统回收。3.4、循环该原则足指在对暖通空调系统中S计的材料设备等进行回收、回用等后将废料送到专门的工厂进行再生，从而实现原料一一产品一一废料一一原料为闭环的良性循环，而对于诸如玻璃钢、岩棉等不能回收或回收利用成本过高的产品在设计过程中则应最大限度的限制其使用最。暖通设计中的绿色建筑技术三、绿色建筑暖通空调设计的现状随着人们文化水平的提高以及对社会环境生态现状认识的加深，对绿色居住环境、商业环境、I:作环境的耍求随之得以进一步提升。人们对生活环境的需求将成为现代暖讪空调行业未来的发展方向，顺应绿色建筑的发展，未来暧通空调也需要朝着研允和应用新材料新技术的目标发展。虽然目标明确，但由于我国先天的空调企业技术研发力M不足以及成本耗费过萵等问题，导致暖迎空调设计在14未来新技术发展的道路上行进缓慢。同时就目前而言，市场上所谓的节能空调基木上均足迎过变频实现的。随着社会环境的发展，暖迎空调设计技术的研发也必须紧锣密鼓的进行，以侦于满足当代社会保护环境节约资源的迫切需求。暖通设计中的绿色建筑技术1、节约能源及资源的利用绿色建筑应从各方而来满足最低能源消耗的标准，近年来对绿色建筑能耗最低消耗基准的基础上提出了再节能10%〜60%的要求，而该要求中所涉及的能源则主要包括暖通、空调、热水及照明系统，所采取的措施也多种多样，设计过程中应闪地制宜的进行选取，如优化能源利用、选用可再生资源、高效利用能源、节约能源以及能源储备技术等系列措施2、保持良好的自然环境对自然资源的利用程度在很大程度上体现暖通空调没计的优劣，对于绿色建筑而言，能否使建筑物周围保持良好的外部环境直接影响到建筑物内暖通空调系统的效能能否充分发挥出来，要实现这一目标，没计过程中应充分保持建筑外围洁净的空气、水源以及土壤，实现建筑物不受到不良然环境的危害及侵袭，由于树木及水可以为建筑防风、遮阴、蓄水，因此水和植物被广泛的引入建筑内部空间。暖通设计中的绿色建筑技术3、改进建筑热工性能建筑物热工性能涉及到建筑形体系数气密性、建筑保温、建筑遮阳等方而，建筑内部绝大多数的热fi足通过建筑围护结构散发掉的，囚此热最传递速度与建筑外表而散热而积,由于建筑采暖能耗随体形系数的增大而增高;冋时采暖建筑内通过空气渗透消耗热敏达到30%〜40%左右，热最消耗形式主要是由于外窗的气密性较差和导线、管道等的出入口和烟囱风道以及部分结构连接缝隙等部位，因此为降低该部分能耗可以通过提高门窗制作及安装精度、选用新型材料、加强密封措施等来减少空气渗透。同时建筑保温新型材料可以在一定程度上增强其保温效果，对于节约能源具有重要意义。为避免夏季不同方位造成的直接或间接的强太阳能辐射对室内温度造成较大影响可采用可调节的通风双层玻璃窗内置百页的形式来减缓该现象,fll于百叶窗可以根据太阳辐射角度及强度来调节遮阳高度，从而可大幅度的降低暖通空调系统的使用功率［2］。暖通设计中的绿色建筑技术4、充分利用绿色材料在现代化绿色建筑暖通空调设计过程中禁止使用HCFCs及Halons产品，减少CFCs制冷剂来进行制冷，并禁止使用对人体有害的石棉类保温材料，应尽量选用可回收利用及重复使用的管材及保温材料，包括保温材料、管道、密封材料等，同吋应尽最选用本土材料，避免舍近求远的选择境外材料，因为就地取材可大幅度的减少材料运输对环境造成的影响，既可降低成本、减轻业主负担，也可以在一定程度上促进当地经济的发展。暖通设计中的绿色建筑技术五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点采用变频系统变频技术是现代暖通工程中最常用的技术之一，可以显著减少社会能源的消耗，且施丄成本相对较低。暖通工程中的变频技术具有以下特点：避免暖迎系统全过程都全负荷运行，并且设备运行功率会随着外界的环境变化而变化。即使环境条件比较好，系统符合比较低，但是没有采用空调变频系统的话依IH会全负荷运行设备，仍然会浪费社会能源。此外，变频技术还能够根据环境的变化调节暖通系统的运行负荷，实现节能减排的目标。2、设置水力平衡装置设置水力平衡装置的重要性在子可以确保环境舒适度以及降低能源的消耗。因此，设计人员就要根据系统的惜况来保证设计平衡，其一可以采用静态水力平衡阀，其二采用动态水力平衡阀可以减少建筑内暖通系统的水簞波动，平衡阀则应阀权度较卨并11阻力较大：关于静态水力平衡阀的没置一般在建筑热力入口处，以保证水力的平衡；还可以采用更加灵活秘用的电动动态平衡调节阀。暖通设计中的绿色建筑技术五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点3、冷却水、冷热水、风系统的节能设计系统的节能设计一是降低空调系统供回水冷冻水的温度差，继而降低系统的能S:消耗。选择M式循环模式，一方面可以延长暖通空调系统的使用寿命；W—方面也降低了空调系统的输送能耗。并且，暖通空调系统尽最选择一泵到顶的设计方法，便于后期对系统进行定期的保养和维护，继而逐渐降低建筑耗电景及施工成本。针对水资源相对来说比较紧张的地区，空凋系统可以没计冷却塔循环运行模式，降低循环水泵扬程和空调系统能耗。除此之外，暖通空调系统冷却塔设置的位S要保证可以得到良好的通风，从而达到较好的冷却效果。除此之外，对暖通空调系统进行没计时，要结合空凋的实际情况，比如，在日常运行状态下及设定好室内空气湿度和温度等，假如用户针对暖通空调系统无其他要求，那么可以把空调设计成单风管关风，假如是住户家庭数暈相对来说比较多的情况，对于暖通空调冷热效果要求比较高，因此，可以将其设计成全空气空调模式。建筑暖迎空调系统没计要尽可能选择变风量，一方而能够准确设定空调系统的总风蛍：另一方面能够准确调整暖通空调系统的风景负荷，有效降低风机能耗和运行容量。暖通设计中的绿色建筑技术五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点4、提髙暖通空调的运作效率暖通空调的能源消耗占建筑物内能源总消耗的30%左右，这足一笔很大的幵支。为了尽可能的减少能源消耗，设计人员在进行绿色建筑设计时，就要采取各种各样的方法来提高暖通空调的运作效率。具体来说，可通过改变建筑物内部结构设计，对建筑物进行热力学优化设计，减少死角、空道的面积，将暖通空调防止在空间较大的区域，使暖通空调的作用而得以拓宽，最大化暖通空调的运作效率。除此之外，还可减少暖通空调排风管道的长度，通过没置“小功率、多机组”的暖迎空调来提高建筑内，再迎过内置能源转化系统，减少余能的消耗，使建筑物在低能耗的条件下达到最佳的暖风供应效果。一般来说，通过优化建筑物热力学设计，分散机组编制，可使暖风空调的的运作效率提高25-34%，这对于大型建筑来说这是十分有用的。另外，在暖风机组的选择上，要选择COP值较高的风机，提高空调的运作效率，如离心式水机组三级压缩COP值能够达到73，就很适合大型绿色建筑。暖通设计中的绿色建筑技术五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点5、可再生能源利用技术的应用在绿色建筑技术中，可再生能源利用技术是较为主要的一大组成部分。由于常规类能源的价格偏高，且环保效果不佳，因此在建筑暖迎没计中，可再生能源利用技术的应用极为重要，以此帮助更好的减少常规能源耗损。暖通系统的能耗极高，应用可再生能源充分满足暖通系统能耗，在暖通设计中受到了人们的广泛关注。在暖通设计工作中，需充分考最到可再生能源利用，在寻求可再生能源以支持暖通系统运行的同时，积极寻求可再生能源去分担暖通系统贵任。暖通系统主要包括内容有：通风、采暖及空气调节，其中采暖对能源要求相对较高。在采暖没计中，可积极运用一些可再生能源，对供暖设备起到一个辅助作用，尽量减少供暖所需能源。如在暖通设计中，将冬季热源运用土源热泵技术代替，此种技术主要是一种运用地球表而浅层地热资源实现能源转化的供暖系统。此种系统技术在应用中可充分运用地热能来帮助提供供暖空调热量，其年热量值可达到24000kWho在夏季，此种系统技术可从土壤之中提取一些冷景，并将其转化为室内供冷能源，储备热能，为冬季采暖提供助力。而在冬季所提取到的土壤热量，也可在转化为室内供暖的同时，储备为夏季应用的冷能。此种可再生能源利用技术在暖通设计中的应用极为重要。暖通设计中的绿色建筑技术五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点5.1、地源热泵技术地源热泵技术足解决制冷、供热的存效技术之一，具冇较商的节能优势，能够降低经济成木。相较于空气热源泵来讲，地源热泵仅仅影响了土壤的温度，不会对地而和地下水位造成影响，也不会影响水质，足对环境影响最小的散热和取热方式。冬季地源热泵将通过转化器把地下热贽提升到地上，以充分实现供暖，这样还降低了地埋管线周围的温度；夏季地源热泵将地上的热贷降到地下，帮助地埋管线周W土壤升温。温度的高低将在一定程度上改变地埋管线的换热性能，若冬季排除的热景和夏季吸收的热鼠达到平衡就不会对其造成影响，也不会降低地源热泵的性能和运作效果。为了保证地埋管线能够在长期使用中达到热位平衡，确保热泵系统能够流畅、商效的运行，当设计施工时，可以在寒冷区域增设辅助系统，帮助地源热泵提供热质，这样就可以实现串联方式将两种能源并用，获取更多的热贷满足供暖需求。在温度较商的南方，可以在部分地区采取冷却塔制冷，分担地源热泵的压力和负荷，将土壤中的热贵转走，实现降温。暖通设计中的绿色建筑技术五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点5.2.工业低品位余热的利用冃前，我国钢铁生产企业、热电厂、医药、化工等企业生产过程中必不可少的工业循环水系统，大都采用凉水塔将工业余热向大气中排放，这样不仅对环境造成热污染而且凉水塔运行还消耗电能，因此，有效利用工业余热，通过余热回收利用没备向用户供热、供冷，成了企业节能降耗的重要途径。通过这种方式大大提高整个系统的能源利用率，实现了能源的梯级利用。暖通设计中的绿色建筑技术五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点5.3.太阳能技术的应用太阳能足各种可再生能源中最重要的基本能源，也足可利用的最丰富的能源，且在转换过程中不会产生危机环境的污染。太阳能空调以太阳能作为空调制冷制热的主要能源，根裾吸附式空调或吸收式空调的原理，将太阳能策热器收集的热能迎过物理转换原理，发展成太阳能空调。由于太阳能空调的技术种类繁多，成熟度也各有不冋，冈而其产业化进程缓慢。但是不可否认的是，太阳能技术的应用将成为实现绿色建筑暖通空调的一大途径。暖通设计中的绿色建筑技术五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点5.4.冰蓄冷技术的应用应用冰蓄冷技术系统，能够平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设，对国家而言，是节能的。冰蓄冷系统耗的优点主要休现在两方而：首先，能够在用电高峰期的白天进行供冷，降低了大笔的电费支出。其次，条件相同时冰的莆冷贽明显商于水的蒂冷獄，因此莆冷池的容积也较小，由此在一定程度上减小了热损失，节约了能源。当冷水达到rc-4°c时，才能进行低温送风，风机的动力和风景也会在此吋降低，这样就起到了节能的效果。暖通设计中的绿色建筑技术五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点5.5.自然通风自然迎风原始而有效的方式，有利于改善室内舒适度和室内空气质最，不消耗资源，没有污染，因此为保护环境支持多是用A然通风。现阶段（4然通风主要「h风压和热压实现的两种通风手段。建筑规划布局应考虑建筑单体体景和建筑群体组合的设计，目的是使建筑向阳而和背阴而形成一定的风压差，在建筑内部产生的空气流动促进室内气流循环，使建筑单体获得良好的自然通风效果。城市的建筑密集区域空气不舄流通，通过在建筑上设K捕风装S，利用风能垂直分布的特性和烟囪效应诱导气流沿特定的路径运动，以改善室内热环境。暖通设计中的绿色建筑技术五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点5.5.1、风压实现的自然通风风压足自然迎风的动力也足主要手段之一，为实现自然通风，绿色建筑外的风环境至关重要。因此，建筑物在设计和选择施工地点时，务必要考虑建筑物的朝向和格局。进一步而言，为了能够达到更佳的迎风效果，在设计时要考虑建筑的平而和剖而等细节，在设计时尽飛减少空气阻力，例如尽最将门窗设计在一条直线上，扩大幵口而积。由于天气的原冈，室外风速也会发生变化，这时可以人为的在窗户上加控制风速的设计，例如百叶窗户等，以此使室内通风达到最佳效果。2-2风压作用F的自然通风暖通设计中的绿色建筑技术五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点5.5.2、热压实现的自然通风热压通风原理则是利用室内外温度不同而导致的空气密度不同，由此出现的瓜力差而引起的空气流动，热压通风实现了室内污浊的热空气与室外清新的冷空气的交换，由于空气密度的原因，热空气将在顶部通过，冷空气则从底部流入。冈此，在设计建筑物吋内部应多设计竖向空腔，其顶部最好设计带有可调节性质的开口，目的就在子更好排除室内污浊的热空气，K正实现自然通风。B2.1热压作用下的自然通风暖通设计中的绿色建筑技术六、绿色暖通技术及其应用案例1、水源热泵利用地球表而或浅层水源（如地下水、河流和湖泊），或者足人工再生水源（工业废水、地热尾水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。应用案例华远昆仑酒店式公寓采用水源热泵+冰蓄冷+冬季消防水池蓄热的空调冷热源系统，减低了运行费用，提高系统的可靠性，避免冷却塔对周围住宅的影响，节省了用水景并增加了屋面绿化而积。奴4秘暖通设计中的绿色建筑技术六、绿色暖通技术及其应用案例2、土壤热泵系统利用浅层常温土壤中的能鼠作为能源的空调技术。它足利用地下常温土壤温度相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周_的管路系统与建物内部完成热交换的装S。冬季它代替锅炉从土壤中取热，叫建筑物供暖：夏季它代替普通空调向土壤排热给建筑物制冷。•应用案例＞国家网球屮心主要服务于C2赛场，建筑面积约1000M2，总冷负荷约为120KW,总热负荷约为65KW,暖通设计中的绿色建筑技术六、绿色暖通技术及其应用案例3、水环热泵空调系统它由许多台水源热泵空调机组成。这些机组由一个闭式的循环水管路连在一起，该水管路既作空调工况下的冷源，又作供暖工况下热泵热源。水环路的冷热源可以是地源，或锅炉、冷却塔联合方式，水环式水源热泵空调系统制冷制热效率比风冷式热泵要高25%~30%。应用案例深圳地王大廈深圳地王大廈豪华公寓楼采用了1400多台水源热泵机组.暖通设计中的绿色建筑技术六、绿色暖通技术及其应用案例4、水蓄冷水蓄冷足一种利用水的显热莆存冷贤的蓄冷方式，起到“削峰填谷”的作用，缓解用电紧张利用峰谷电价，可使平时运营的区域（特别是商业）运行费用大大降低。应用案例济南奥休中心从初投资上：水蓄冷比常规制冷节约438万元。暖通设计中的绿色建筑技术六、绿色暖通技术及其应用案例5、冰蓄冷冰蓄冷足一种利用冰的融化潜热蓄存冷ffi的莆冷方法。利用峰谷电价，可使平时运营的区域（特别是商业）运行费用大大降低。应用案例万科中心总部制驕鰯辭腿T,蓄冰桶暖通设计中的绿色建筑技术六、绿色暖通技术及其应用案例6、自然通风良好的自然迎风不但能大S减少场馆运营能耗，更能为使用者提供舒适的环境，与四周环境相融应用案例：国家游泳中心向然通风措施：济南奥林匹克体育中心暖通设计中的绿色建筑技术六、绿色暖通技术及其应用