關(guān)于暖通空調(diào)可持續(xù)性設(shè)計(jì)的技術(shù)探討

1、<p>　　關(guān)于暖通空調(diào)可持續(xù)性設(shè)計(jì)的技術(shù)探討</p><p>　　摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長，人類文明的進(jìn)步，人們的生活水平越來越高，于是對(duì)生活品質(zhì)也有了更高的要求。人們?cè)絹碓疥P(guān)注起室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的優(yōu)劣就是體現(xiàn)之一，因此，暖通空調(diào)系統(tǒng)受到特別的重視。本文針對(duì)曖通空調(diào)可持續(xù)性設(shè)計(jì)，基于環(huán)保與節(jié)能，及人性化與新技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用等，圍繞著可持續(xù)性暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的技術(shù)背景、理念原則及技術(shù)方法展開論析探討，探尋適合當(dāng)

2、前市場(chǎng)和技術(shù)環(huán)境的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)類型。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；可持續(xù)性設(shè)計(jì) ；技術(shù)方法 </p><p>　　中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　人類社會(huì)發(fā)展到今天，由于全球氣候變化的趨勢(shì)日益嚴(yán)重, 我們?nèi)祟惖墓餐覉@―地球

3、已經(jīng)瀕臨失衡?；仡欀暗慕ㄖl(fā)展歷程, 尤其是工業(yè)革命之后的短短一二百年間, 實(shí)際上是人類在以不可再生的能源作為武器試圖征服大自然的過程，其結(jié)果是人與自然兩敗俱傷的慘痛代價(jià)。對(duì)于人類來說, 自然界所給予的報(bào)復(fù)和懲罰是毀滅性的?？沙掷m(xù)發(fā)展理論的提出, 使人們開始反思,于是, 學(xué)者們提出“生態(tài)建筑”、“環(huán)境共生型建筑”、“綠色建筑”以及與可持續(xù)發(fā)展概念一致的“可持續(xù)建筑” 等概念?！翱沙掷m(xù)”概念的提出, 說明人類的建設(shè)活動(dòng)進(jìn)人理性階段, 從

4、“人定勝天”、“征服自然”回歸到“天人合一”、與自然和諧相處。只有實(shí)行可持續(xù)性發(fā)展道路，才有未來和明天。在人們認(rèn)識(shí)到世界上“只有一個(gè)地球”、“地球是人類共同的家園”的同時(shí), 從政府的決策者到建筑技術(shù)工作者開始覺悟到人類已進(jìn)入了“地球環(huán)境時(shí)代”。面對(duì)這種挑戰(zhàn), 可持續(xù)性概念無疑將會(huì)成為未來的建筑主流, 并對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)產(chǎn)生劃時(shí)代的影響。 </p><p>　　因?yàn)榭沙掷m(xù)發(fā)展既能滿足當(dāng)代的需要，又能使后續(xù)的、子孫后代

5、的發(fā)展能得以滿足和延續(xù)。其基于地球環(huán)境和能源這一兩大全球性的生存發(fā)展的基本保障問題。所有的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的可持續(xù)性均圍繞此進(jìn)行。而作為與全球環(huán)境、能源直接息息相關(guān)的空調(diào)業(yè)，及其暖通空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域的可持續(xù)特性顯然首當(dāng)其沖。而設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)于產(chǎn)業(yè)技術(shù)具有提綱挈領(lǐng)的作用，因此曖通空調(diào)可持續(xù)性設(shè)計(jì)，應(yīng)基于環(huán)保與節(jié)能，及人性化與新技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用等。 </p><p>　　一、可持續(xù)設(shè)計(jì)技術(shù)的意義 </p><

6、;p>　　可持續(xù)性暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)宗旨，歸結(jié)于居住的舒適性、健康性、安全可靠和綠色環(huán)保及能源有效利用的目的。人性化的健康、舒適、安全化的設(shè)計(jì)，基于進(jìn)步的熱舒適評(píng)價(jià)方法和對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)(IAQ) 的重視，具體如丹麥Fanger 教授的PMV 指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，及熱舒適傳感器的開發(fā)與應(yīng)用等，其次本身帶來通風(fēng)換氣功能暖通空調(diào)，顯然要限制、防止機(jī)器本身可能帶來的揮發(fā)性有機(jī)化合物對(duì)空間環(huán)境的傷害。對(duì)于綠色環(huán)保的技術(shù)模塊主要為控制C02 排放，需

7、直接減少或停止化石燃料的能耗使用；同時(shí)防止破壞臭氧層而控制CFC的使用。而可持續(xù)設(shè)計(jì)的核心，仍為節(jié)能，即有效利用能源。 </p><p>　　二、暖通空調(diào)可持續(xù)設(shè)計(jì)的技術(shù)方法 </p><p><b>　　1、節(jié)能方法 </b></p><p>　　節(jié)能技術(shù)通常與優(yōu)化環(huán)境的思路同步發(fā)展。目前比較成熟的節(jié)能技術(shù)途徑主要有四個(gè)類組，其通常互相組合、

8、兼容應(yīng)用。具體為：①建筑節(jié)能。建筑節(jié)能為空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)，其在建筑設(shè)計(jì)、施工中考慮材料、平面、朝向和窗戶結(jié)構(gòu)及遮陽結(jié)構(gòu)等，與暖通空調(diào)相關(guān)的建筑本身元素，其需在建筑建設(shè)階段予以介入。②基本空調(diào)技術(shù)擴(kuò)展應(yīng)用。這些技術(shù)包括排風(fēng)中回收熱量；熱泵應(yīng)用; 水蓄熱(冷) 技術(shù); 變水量系統(tǒng)(VWV) 和變風(fēng)量系統(tǒng)(VAV)。在以上基礎(chǔ)技術(shù)上發(fā)展節(jié)能技術(shù)。③移峰蓄熱。即通過技術(shù)利用能源各時(shí)間段的價(jià)格差或材料的蓄熱功能實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)能收儲(chǔ)與廉價(jià)應(yīng)用。如利

9、用高溫(大于0。C)的相變材料(PCM) 進(jìn)行蓄冷，利用常規(guī)的制冷蒸發(fā)溫度，其適用于舊系統(tǒng)改造；還有建筑結(jié)構(gòu)蓄熱(冷)。將熱泵機(jī)組的室外側(cè)盤管埋在土壤內(nèi)或混凝土樁基內(nèi)，相當(dāng)于利用地?zé)釤嵩吹臒岜?，發(fā)揮了季節(jié)性的蓄熱效果; 在維護(hù)結(jié)構(gòu)中嵌置某種PCM 材料，冬季白天PCM 吸收太陽熱量成液相，晚上凝固而向室內(nèi)放熱。④空調(diào)裝置輸送系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)。此為暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)主要探索部分之一。具體方向如，提高送風(fēng)系統(tǒng)的溫差。即當(dāng)采用冰蓄冷技術(shù)時(shí)，因供水

10、溫度低，送風(fēng)溫度也隨之下</p><p><b>　　2、供能方式 </b></p><p>　　暖通空調(diào)設(shè)計(jì)可擴(kuò)大其適應(yīng)能量的范圍，運(yùn)用一些新的或者綜合運(yùn)用其作為空調(diào)的使用能源，特別可加大對(duì)再生能源的利用。主要設(shè)計(jì)體現(xiàn)：一是用燃?xì)庾鳛榭照{(diào)能源，不僅熱值高而且是理想的清潔能源。如：燃?xì)庵比夹偷奈帐嚼錈崴畽C(jī)組、燃?xì)怛?qū)動(dòng)的空氣熱源熱泵、以及既提高單元機(jī)組的使用效率又平衡

11、了城市能源的燃?xì)饧訜釂卧綗岜玫氖彝鈾C(jī)。二是燃?xì)怛?qū)動(dòng)的熱電合產(chǎn)系統(tǒng)(CGS)，該系統(tǒng)既發(fā)電又供熱，產(chǎn)生的電力既可供建筑物自身用于照明、電梯等，又可驅(qū)動(dòng)電動(dòng)熱泵或離心式制冷機(jī)等。三是大型水源熱泵區(qū)域DH(C)方式，即從區(qū)域鍋爐房供熱，到建筑物后，利用蒸汽提供澳化鏗制冷對(duì)建筑物供冷。四是再生資源的利用，如經(jīng)處理后的污水和廢水，地表熱、土壤熱、地下鐵道和電纜線路的排熱等。五是復(fù)合能源的應(yīng)用，即：一個(gè)工程同時(shí)采用燃?xì)狻㈦娏Ω髡家欢ū壤膬煞N能源

12、做法，分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)且靈活選擇，從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來看在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)可作為空調(diào)能源。 </p><p>　　3、開發(fā)新型設(shè)備和系統(tǒng) </p><p>　?。?）空氣處理設(shè)備 </p><p>　　一是新風(fēng)AHU，在風(fēng)機(jī)盤管、水環(huán)熱泵等系統(tǒng)中采用新風(fēng)空調(diào)箱對(duì)新風(fēng)處理，設(shè)計(jì)成疊置式，要求機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊，不少廠家致力下送風(fēng)空調(diào)專用AHU 開發(fā)；二是分區(qū)單元AHU 與熱回收單元的組合

13、裝置較新的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)為立式緊湊型AHU，全熱交換器設(shè)置成獨(dú)立柜式機(jī)組，緊靠AHU 安裝，用風(fēng)管連接；三是其它處理設(shè)備，如：帶活性炭過濾器段的AHU 及具有變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的AHU </p><p><b>　　等。 </b></p><p>　?。?）單元式空調(diào)機(jī)(器) </p><p>　　除研發(fā)上傳統(tǒng)的考慮減小體積、高效節(jié)能，滿足室內(nèi)舒適要

14、求以及多功能化的發(fā)展方向，如“一拖一”、“一拖幾”房間空調(diào)器等，通過電子膨脹閥調(diào)節(jié)室內(nèi)機(jī)的制冷劑流量和利用變頻器調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速改變制冷劑流量，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境高舒適性和系統(tǒng)節(jié)能控制。此外有，穿墻式空調(diào)機(jī)組(TWU)。大多為熱泵型，可將室外側(cè)排風(fēng)面與墻面做成同一平面，引入新風(fēng)和排出室內(nèi)空氣且在機(jī)組內(nèi)有排風(fēng)熱回收功能；蓄熱式單元空調(diào)器。在風(fēng)冷熱泵空調(diào)環(huán)路中增設(shè)一個(gè)儲(chǔ)能器和若干個(gè)控制熱泵工作的閥門，可使熱泵COP 在一40C 的溫度條件下仍能達(dá)到

15、2.69，實(shí)現(xiàn)熱泵化霜時(shí)不停機(jī)等優(yōu)點(diǎn)。 </p><p><b>　　三、結(jié)語 </b></p><p>　　總之, 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程, 需要在建筑師和設(shè)備工程師密切配合下, 才可創(chuàng)造出各種類型的無愧于地球環(huán)境時(shí)代的綠色建筑。暖通空調(diào)可持續(xù)設(shè)計(jì)已成為未來發(fā)展主流趨勢(shì)，其面臨市場(chǎng)與技術(shù)的雙重機(jī)遇與挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)師要打破原有設(shè)計(jì)模式和技術(shù)方法，推陳出新。著重考

16、慮能源的利用率，力求對(duì)地球環(huán)境負(fù)荷降到最低。本文對(duì)暖通空調(diào)可持續(xù)設(shè)計(jì)的技術(shù)背景、理念原則和技術(shù)方法，展開全面的探討，以期探尋適合我國市場(chǎng)和技術(shù)環(huán)境的設(shè)計(jì)理念、技術(shù)，提高可持續(xù)方向設(shè)計(jì)水平與綠色競(jìng)爭(zhēng)力。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 高層民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì)，中國建筑工業(yè)出版社。 </p><p>　

17、　[2] 馬最良、呂悅：《地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用》，機(jī)械工業(yè)出版社。 </p><p>　　[3] 王子介：《低溫輻射供暖與輻射供冷》，機(jī)械工業(yè)出版社。 </p><p>　　[4]西安建筑科技大學(xué)綠色建筑研究中心編.(綠色建筑》.北京: 中國計(jì)劃出版社, </p><p>　　[5]范存養(yǎng).龍惟定.面向地球環(huán)境時(shí)代的空調(diào)技術(shù). 陜西建筑 </p>&