建筑新型節能設計理念分析

時間:2022-08-02 09:27:26

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建筑新型節能設計理念分析

摘要:建筑當中暖通是非常重要的部分,在建筑設計當中也是一個重要的分部分項工程設計,現在國家政策強調綠色發展,節能減排,因此在暖通設計當中要充分的考慮這些要求,本文借此分析了新型節能設計理念,并結合實際的設計案例探討該理念的應用,僅供參考。

關鍵詞:建筑暖通;設計;新型節能設計理念

1引言

現在講生態文明建設,講節能環保,這已經成為國家戰略。在建筑當中暖通是能耗大戶,但在建筑當中暖通也是非常重要的基礎設施,是保證建筑功能性的關鍵。這就對暖通設計提出了新的要求,既要保證建筑的功能性,又要保證節能減耗。圍繞當前的現實狀況,建筑暖通設計落實新型節能設計理念,具有非常顯著的現實意義。

2建筑暖通新型節能設計理念

2.1建筑暖通新型節能設計理念體現。現在國家倡導綠色發展,推廣綠色建筑施工技術,因為暖通在建筑當中具有重要作用,必須要落實節能減排,經濟環保。首先在低碳設計上有所體現,如在暖通設計當中通風部分現在強調盡可能采取自然通風的方式來進行設計。這種理念的根本是做到綠色環保,使自然與建筑和諧。其次新型節能設計理念在協調設計上有所體現,具體而言,因為暖通是一個集合采暖、通風以及空氣調節三個功能的一個復雜系統,在節能減排當中要求采暖、通風和空氣調節要協調,滿足多元化的建筑消費需求。這其中還涉及到暖通性能和經濟性的協調問題。2.2新型節能設計理念的思考。現代建筑暖通是必要的部分,暖通的三個部分采暖、通風和空氣調節,實際在設計當中主要按照空氣調節系統來進行設計,也就是所謂的空調系統,在設計當中采用的是綜合設計方法,要設計供暖系統、新風系統、排風系統等等。但建筑高度越高,暖通系統的性能越難以把控,因為越往高處,系統設備、管材等的工作壓力會出現急劇的增大、變化。而且在設計當中往往會出現一些誤區,比如循環水泵,很容易選擇大容量水泵,而這個不僅無法保證成本,也無法節能降耗。具體原因可分為冷負荷參數過大,循環阻力參數過大等等。這其中特別要注意冷負荷的計算問題,在設計當中冷負荷計算往往容易出錯,設計的冷負荷參數往往比較大,基于這樣的參數會導致設備選擇上往大功率大容量設備上考慮,而導致性能過剩,不僅無法保證性能和經濟性的平衡,同時也增加了暖通系統的能耗,與當前綠色發展理念不符,因此應用新型節能設計理念十分必要。

3建筑暖通設計新型節能設計應用

3.1新型節能設計理念應用方向。其一,通風,通風這方面因為要盡可能的落實自然通風,設玻璃幕墻且不設外窗的建筑,其玻璃幕墻透明部分可開啟面積比例控制在5%,有條件的做到10%以上;設外窗且不設玻璃幕墻的建筑,外窗可開啟面積比例達到30%,有條件的做到35%以上。設玻璃幕墻和外窗的建筑,對其玻璃幕墻透明部分和外窗分別參考以上規定。但是因為建筑主體結構的限制,真正實現自然通風的難度是很高的,于是不管用何種設計理念,自然通風雖然是首選但也需要有必要的通風設備。其二,采用變頻技術優化設計。在設計當中要充分的考慮熱循環和冷循環方面的影響因素,恰當的采用變頻控制技術。熱循環方面考慮利用余熱循環,冷循環方面考慮蓄冷循環。這個過程當中以不同房間的溫度控制需求來調整。一般是考慮高峰期和低谷期,在采暖的高峰期以余熱循環為主降低功耗,在低谷期,則結合的是自然通風等系統來實現室內外溫度的平衡。而在制冷高峰期,要蓄冷縮短制冷時間并保持室內溫度在合理的范圍內,進而降低功耗。最后,暖通是建筑的一部分,在建筑設計當中也是重要的一部分,要與建筑結構設計、供排水設計、電氣設計等等相互配合,以保證建筑的功能性。但在設計當中暖通是被分離出來了的,所以要有頂層設計思想,而現在BIM技術提供了可行性,BIM的核心是建筑信息模型,圍繞模型可以實現很多可能。各個專業的人員基于BIM模型進行協調設計,能夠有效的保證設計的合理性。3.2新型節能設計理念應用實例分析。某建筑工程,329700㎡的總面積,其中地上和地下結構的面積分別是271800㎡和57900㎡。屬于綜合性建筑群,有A、B兩棟高層建筑,A棟為公寓,B棟為公寓+辦公,均帶有裙房。建筑結構設計時暖通設計利用BIM技術介入設計當中,進行協調設計,確定設備間以及避難間的位置,A為21、37和53層,B為16、32和48層。同時與電氣設計、結構設計協調,落實好暖通電氣部分的預埋管線設計問題。設計中,區分房間朝向,細分供暖、空調區域,對系統進行分區域控制。按照上述簡單說明,在暖通設計當中根據A、B兩棟建筑的不同使用需要,劃分出商業功能分區和住宅功能分區。商業功能分區涵蓋A、B裙房以及B棟辦公部分(32層以下)分區面積79000㎡,在設計當中充分考慮夏冬兩季的溫度、相對濕度、噪聲等方面的指標來進行冷熱負荷的計算,參數指標選擇如下:門廳夏季溫度要求26℃,相對濕度65%以下,冬季溫度18℃,相對濕度無要求,允許噪聲35dB~45dB。辦公室夏季溫度26℃,相對濕度65%以下,冬季溫度20℃,相對濕度40%,允許噪聲30dB~40dB。客房夏季溫度25℃,相對濕度50%~65%,冬季溫度22℃,相對濕度40%,允許噪聲30dB~40dB。參數指標只列舉了部分,因建筑規模龐大,房間數量多,在此僅列舉典型空間的指標參數。經過嚴格計算后確定冷熱負荷為7500kW和7150kW,單位面積內為95W/㎡和91W/㎡。余下建筑部分為住宅分區,分區面積達到189050㎡,按照與上述同樣的指標方法計算冷熱負荷,分別是13900kW和11350kW,73W/㎡和60W/㎡。圍繞上述的冷熱負荷參數,冷熱源選擇變頻離心冷水機+變冷媒流量多聯機系統+市政熱網的形式構建冷熱源,其中冷水機總容量2100Rt,搭配冷水循環水泵、冷卻循環水泵、定壓補水、電子水處理儀、BA自控等。本項目合理選配了空調冷熱源機組臺數與容量,制定實施根據負荷變化調節制冷(熱)量的控制策略,且空調冷源的部分負荷性能負荷《公共建筑節能設計標準》GB50189的規定。水系統、風系統采用變頻技術,且采取相應的水力平衡。冷熱水管道采用了經濟絕熱厚度等措施。市政熱網換熱后向空調提供熱水。避難層外設平臺,安裝外機,外墻設通風。大空間區域使用全空氣低速風管,根據樓層高程,合理配置散流器、側送風、噴口。選用設備的額定全熱回收效率≥60%。過渡季充分利用室外新風。廚房換氣次數按每小時40次~60次計算,地下車庫采用排風兼排煙系統,風量每小時6次。平時系統不進風,采用的自然進風的方式。在局部略封閉區域,低速送風,高速排煙。采暖分區采用豎向分區的方式,熱源為熱水地暖系統,各分區之間單獨設管連接熱源,供水、回水溫度要求A座50℃,B座40℃,真空排氣,定壓補水。其中A棟分五個區,其壓力參數,如表1。B棟公寓部分只有三個分區,其壓力參數與表格中的數據相近。同時本項目中,還通過以下節能設計,實現了綠色節能設計理念:(1)選用變頻離心式冷水機組性能系數COP比《公共建筑節能設計標準》GB50189的標準提高6%以上的機組。(2)選用多聯分體空調機組名義工況下的制冷綜合系數IPLV比《公共建筑節能設計標準》GB50189的標準提高了8%以上的設備。(3)通風空調系統風機的單位風量耗功率滿足《公共建筑節能設計標準》GB50189的有關規定。(4)選用的空調冷熱水循環水泵的耗電輸冷(熱)比比現行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736規定值低了20%。在建筑工程的暖通設計當中納入了環境影響評價,實際上就是把暖通空調作為一個建筑環境影響評價因子,進行針對性的評價,并納入到建筑環境影響評價報告之中。從另外的一個角度來促進了新型節能設計理念的運用。

4結束語

綜上所述,在當前國家政策要求下,建筑暖通必須要改變以往固有的能耗大戶的形象,在設計當中要求采取措施實現節能減排,經濟環保以及綠色發展。但是暖通設計的難度比較高,在新型節能設計理念當中要求必須要把握住設計的要點,從中落實節能理念,重點把握冷熱負荷參數計算,冷熱源選擇等方面的設計內容。本文對此進行了簡單的分析,可能存在不足,但希望有參考價值。

參考文獻:

[1]符達晨.淺談暖通空調安裝工程技術施工要點[J].城市建設理論研究(電子版),2017(13):176~177.

作者:劉麗娜 單位:北京中外建建筑設計有限公司