基于绿色建筑评价体系中暖通空调系统的研究

时间:2022-09-25 02:35:23

基于绿色建筑评价体系中暖通空调系统的研究

摘要:近年来,我国一直在提倡建设绿色建筑,保障室内环境质量、节约能源消耗都和暖通专业息息相关。从而,在绿色建筑的设计建设过程中,暖通专业方面的设计必须参考《绿色建筑评价标准》进行项目设计。

关键词:绿色建筑;节能;暖通专业;空调系统

中图分类号:TB657文献标识码: A

引言

我国是一个能源消耗大国,建筑能源消耗达到了总体能源消耗的1/3,而建筑能源消耗中超出总能源消耗量一半的就是暖通能源消耗。同时,伴随着城市化和工业化的建设发展,暖通能源消耗还在不断增多,采取一定的节能措施是未来建筑发展中的首要关注焦点。

一、绿色建筑

(一)绿色建筑概念和内涵

绿色建筑的定义有很多,一般认为绿色建筑即生态建筑、可持续建筑,绿色建筑在整体设计时要注重节能环保,在建设的时候注重节省土地和资源,在使用的时候注重合理使用能源。从广义角度看,绿色建筑主要的建设思想是建筑的可持续性、低能耗的使用,其中包括了和谐发展的观念。除了绿色建筑以外,近几年,提出的可持续发展建筑、低碳建筑都和绿色建筑有着相同的思想,在绿色建筑的基础上,智能建筑与节能建筑也得到了很好的发展。绿色建筑概括起来有以下的几个特点;第一,建筑全生命周期都要确保节能环保。在建筑整个的建筑周期中,从旧建筑的拆除到原料的托运、施工阶段、最后的投入使用和维护都严格遵守环保的要求。第二,提高能源、材料、土地的使用效率,尽量减少不必要的浪费,维护生态和降低污染。在施工的过程中,首先要节省土地,用最少的土地达到最好的效果;其次在整个的建设过程中要注意水和材料的节省,力求做到“少费多用”。第三,在实现建筑应有功能的基础上,尽可能提高建筑使用者的使用感受,建立一个良好的生活环境。第四,与自然和谐共生。绿色建筑的最终目标是形成人和自然的和谐,不过度的使用能源,造成不必要的浪费。

二、绿色建筑和《绿色建筑评价标准》概述

所谓的绿色建筑就是指在保证建筑质量的前提下,尽量节约资源使用,并采取一定的措施保证环境质量,减少生活污染,为居民提供更加健康、高效的生活工作空间,人与自然和谐相处。目前,全球范围内都在实行绿色建筑设计,而相关的评估体系也在逐渐完善健全,为绿色建筑的设计提供理论依据。最具有代表性的就是美国绿色建筑委员会提出的LEED绿色建筑评价体系,也是目前全世界最流行的评估体系,商业化水平很高。我国的绿色建筑评估体系采用的是《绿色建筑评价标准》,参考了我国的实际国情,更适合我国建筑的设计标准。这个评价标准是在2005年由国家建设部的,有多个单位共同研发,编制过程中主要参考了国际上的先进绿色建筑设计经验和我国建筑国情,主要强调的是绿色建筑生态节能的过程控制,重点突出节约资源,注重环保,有效的将定量标准和定性标准结合起来。下面,我们主要就《绿色建筑评价标准》中,有关暖通专业的实际应用进行相关介绍。

三、工程设计中暖通专业的技术措施

(一)节地和室外环境设计。在《绿色建筑评价标准》中,对于暖通专业的规定包括5.1.6和5.1.7两条规定,其中对于场地噪声的规定参考了国家标准中的相关规定。与暖通专业有关的场地噪声主要包括:设备运转产生的噪声,例如冷水塔、空调机组、风机等设备;排风竖井由于排风产生的噪声。对于该类噪声,已经在许多建筑工程中发现过,实际的噪声影响范围很大,建筑设计人员必须加强重视。一般情况下,公用建筑中的暖通专业设计所引起的噪声应该控制在65-85分贝之间,若是存在冷却塔,要参考国家标准进行相关设计。但是,对于城市噪声标准的要求来说,设备产生的噪声都超出了规定标准,这就需要建筑设计人员在设计室外暖通设备期间合理摆放。当多个同类型的设备放置到一起同时运转,噪声还要额外增加,所以,对于设备的摆放必须加强注重。若是暖通设备放置到屋顶或是其他距离较近的位置,建筑设计人员便应该采取相应的消声降噪措施,对场地噪声加强控制。具体的位置设计可以参考噪声衰减公式。声源传播的距离越大,噪声衰减值就越多,设计人员便可以估算合适的外部设备放置位置,并有效减少设备对公用建筑的影响。例如,冷却塔的设备放置。冷却塔产生噪声的上测试点是在其出风口的45度角上,按照距离风筒相同的风口位置测量直径;下测试点位于塔的进风口处,距离塔壁的水平距离要控制在塔体的直径长度。像是300t/h的单台冷却塔,下测试点的距离计算可以表示为:L=1.13 =4.7m,所以,针对这种型号的冷却塔,当水平距离达到9.4m时,噪声大小基本上可以控制在60dB。能够基本满足商业区的白天标准要求。所以,设计安装此种型号的冷却塔的建筑就要将其布置在建筑的10m以外,若是配备多台设备,还要将叠加问题考虑在内。

(二)节能设计。节能设计这方面《绿色建筑评价标准》中针对暖通专业规定的要求较多,这主要是因为空调通风装置需要消耗过高的能源,可以超出总体能源消耗的2/5,所以,节能设计也是暖通专业设计人员的首要工作。《绿色建筑评价标准》中规定,若是电热锅炉没有被采用,必须要严格避免出现高质低用的问题。5.2.10条中规定了,排风要对新风进行预热或预冷处理,以有效降低新风的负荷,将排风中的热能进行一定的回收。而相关的机组设计要参考实际建筑设计方案灵活布置,《绿色建筑评价标准》要求设计人员对排风热回收的投入产出进行收益比较,作为日后的评价依据。

有些建筑上要安装大型的全空气系统,若是采取热回收措施则要对配合条件多加注意。假如建筑设计项目是大空间商业建筑,每一层都要设置空调机房,这时热回收机组必须在空调区中设计单独的排风装置,排出的风要能和新风进行实时的热交换。这样一来,排风系统就成了建筑中空调机房中必须配备的专职,但是也会产生机房面积增大、高度增高和噪声增多的问题,想要保证排风口和进风口之间的距离也存在一定的困难,为建筑设计带来了问题。当然,想要更好的建设节能型全空气系统,最好的方法还是得到业主的全力支持。不同的系统形式也会影响到暖通设备的投资和运行时的能源消耗量,一般情况下,空调设备的主机容量选择都是参考工况决定的,想要实现绿色建筑的节能设计,要综合参考建筑房间的具体朝向、用途细化设计空调区。对于大型的公用建筑,可以采用VAV空调系统,与定风量的系统相比,能够有效节约1/3的能耗,设备容量也能节约20-30%。作为空调系统中的心脏,选择节能型冷热源更是能够有效节约建筑能耗。对于采用分散性空调的建筑来说,空调机要选取符合节能标准的产品,保证空气源热泵机组的冬季COP值要在1.8以上。保证空气源热泵机组的冬季COP值要在1.8 以上。

(三)室内环境质量控制。 《绿色建筑评价标准》 中的5.5.5 条规定了室内噪声, 虽然看起来没有什么特别的地方,但是在实际的建筑使用中很容易出现问题。许多公用建筑中的公共空间都存在着空调机房有过大噪声的问题, 而且回风口有时还会产生啸叫的声音, 室内设备末端出现较大的噪声,以上这些噪声都会影响到室内的舒适程度,减低建筑的应用质量,甚至有时还会大幅度的增高能源消耗量。设计人员对于这项规定必须予以重视。设计空调的通风系统时要充分考虑到室内的末端设备安装方式和选型要求,并安装在合适的位置。 建筑室内的噪声大小会直接影响到室内工作生活的居民的舒适度。 例如某工程项目中, 原本的暖通空调设计将通风设备末端装置设计成了风机盘管,采用下回风方式进行回风。 但是在实际运行过程中,却产生了很大的噪声,即便已经运用了风管作为连接,但是回风口的位置被安排在风机盘管之下,风机的噪声很容易传到室内,对于室内工作生活的人员造成了极大的影响。

四、结束语

《绿色建筑评价标准》中对于暖通专业的规定共有 5 项控制项、10项一般项和1 项优选项,对于绿色建筑中的暖通专业设计进行了明文规定,设计人员在实际的建筑设计过程中, 只要严格遵照设计标准,便可以为绿色建筑设计做出相应的贡献。

参考文献:

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