绿色建筑暖通设计问题与对策浅析

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

杨康

中匠民大国际工程设计有限公司山西分公司 山西 太原 030000

摘要

随着国家城市化进程,建筑逐渐增多,发展绿色建筑日益重要。在发展绿色建筑中,暖通专业尤为关键,其涉及整个建筑的供暖、空调、通风防排烟等内容。为在保障人居住品质的前提下节能减排,设计人员应在暖通设计中科学融入绿色建筑理念,通过合理选材、优化设计、充分利用可再生能源等措施,减少项目在施工及后期使用过程中对环境的污染,并节约能源,进而促进建筑行业健康、可持续发展。基于此,本文在分析暖通设计对绿色建筑的重要意义的基础上,简要阐述了暖通设计过程中存在的问题,提出了相应的解决对策,旨在提升绿色建筑暖通设计的科学性和合理性。


关键词

绿色建筑;暖通设计;问题与对策

正文

引言

伴随着改革开放的步伐日益加快,各地区的城市化进程发展变化也是突飞猛进,城市的建筑如雨后春笋般涌现出来,众多的开发商都加快了建筑项目建设步伐以获取更多的经济回报。建筑行业的绿色化、可持续化、环保化一直是发展中不可忽视的重点问题,建筑环境和谐统一,才能使建筑工程更加节能减排、低碳高效。受多方面因素的制约,目前绿色建筑暖通设计有待健全、完善,实践运用过程中难免产生诸多不足。因此,提高暖通设计及参与者绿色建筑意识及设计能力充分响应国家绿色建筑发展政策,是建筑行业极为重视并在努力改善的问题。

1暖通设计理念内容

建筑设计中,暖通设计是其中极为关键的部分,一项优良的建筑工程,必须具备良好的暖通条件,即室内温度、湿度、空气品质满足要求且可进行调节。关于建筑暖通设计,大致包含采暖、通风、空气调节等内容。当下的建筑行业资源能源消耗量巨大,暖通能耗又占建筑能耗的一大部分,为维持建筑行业的可持续发展,平衡城市建设与自然环境间的关系,加强对暖通工程的绿色化设计显得尤为重要。遵循绿色节能理念的暖通设计,符合现代环保型城市的主要要求,有利于资源能源的节约,保护室内外环境。

2绿色建筑暖通设计问题

2.1设计管理问题

建筑在建设过程中,投资者通常会追求利益最大化,暖通空调的设计人员也会首先考虑投资成本,尽可能选择价格较低(能效较低)的暖通空调系统,导致后续使用中能耗较高。另外,要实现暖通绿色、节能设计,需要综合考虑初投资、运行费用、维护费用等方面,不断地优化和完善才能获得较为满意的方案,但总体来说周期较长。而投资者在建设中缩减成本的首要措施就是缩短建设周期,这样留给设计人员更新和完善设计方案的时间也是有限的,所以最终的结果可能是采取没有得到全面优化和完善的设计方案。

2.2设计人员问题

绿色建筑相关技术人才的缺乏,限制了绿色建筑的发展,而暖通设计师未能充分掌握绿色建筑暖通专业相关要求及措施,导致暖通专业在绿色建筑设计中得不到充分的发挥;一些绿建新技术、新政策等由于设计人员不能及时学习并融会贯通,导致新技术的应用迟滞,绿色建筑的发展减缓;还有一部分暖通设计人员由于理论知识掌握较差,设计中只是生搬硬套规范条文,考虑问题都在比较死板的条框思维模式里,无法根据原理做出创新;还有一些暖通设计人员仅为了收入而进行设计,设计中图快、图简,不深思熟虑便进行设计,导致设计质量差

2.3暖通绿建设计常见问题

2.3.1未进行水管水力平衡计算

水力平衡计算是暖通专业很关键的设计内容,水力平衡设计合理,能提升供暖及空调效果、节约管材阀门阀件等设备,并能减少循环水泵扬程从而减少输配系统耗电量。但当下暖通设计均是时间紧任务重,导致很多工程设计时未进行详细的水力平衡计算,仅根据经验估算管道管径,且为了达到水力平衡主要依靠阀门进行水力调节,不仅效果差而且浪费管材阀门,更重要的是后期使用过程中能耗很大,不节能。

2.3.2未进行负荷计算

负荷计算是暖通专业设计的主要依据,冬季需要向室内供给多少热量,夏季需要向室内供给多少冷量,必须按照国家规范要求进行详细准确的计算,后续的暖通设计图纸均根据此负荷计算结果进行设计。既能保证室内温度满足要求,又不浪费能源。但现实设计中有很大一部分设计人员暖通设计时仅根据冷热负荷指标进行估算后便进行施工图设计,未能准确计算室内冷热负荷,而是一味地保守设计,放大设计,虽然室内温度能满足要求,但这种方式既浪费材料又浪费能源,与绿色建筑设计相违背。

2.3.3盲目的追求新技术

空气源热泵技术、水源地源热泵技术、太阳能技术等等新型技术本质上属于节能技术,太阳能、空气能均属于取之不尽用之不竭的能源,设计采用这些措施自然符合绿色建筑要求。但好多设计者设计时未进行详细对比、认真分析,只是盲目的堆砌新技术,导致原本节能的系统形式最后使用效果不佳,不节能。如地源热泵系统要求土壤的热平衡,即冬季从土壤中取出的热量与夏季排入土壤中的热量应保持平衡,这样才能保证地源热泵系统长期稳定的运行。但有些单位做地暖热泵系统时未考虑此项,导致系统运行一段时间后失效,不能满足使用要求,节能更是无从谈起。

2.3.4设计人员不熟悉材料

绿色建筑设计要求采用绿色环保材料,材料从生产、施工到后期使用过程中都应尽量减少对室内、室外环境的污染。暖通专业管道、设备等材料繁多,且不同水温下不同材料的特性均不相同,而设计人员大多一毕业就进入设计行业,可能从未真正接触这些材料,仅是从规范以及书籍中了解皮毛,导致选择的时候未能充分了解材料特性便选用,从而施工过程中及后期使用中对环境有所污染。

2.3.5未能合理利用自然能源

改善室内环境的手段目前有两种,一是合理利用建筑自身和天然能源来保证室内温湿度、空气品质,二是利用机械能、电能、热能等措施满足室内温湿度、空气品质,最优方法自然是利用建筑自身条件和天然能源。但设计中由于设计师未能根据当地风向、日照等因素合理规划建筑布局、朝向等导致自然能源利用率较差。有些项目本可以利用自然通风解决室内温度、空气品质要求,但设计时偏偏采用耗能措施,设计不合理。新风系统是空调能耗大户,新风热回收是绿色建筑的设计措施,但目前工程中采用新风热回收的项目较少,很多满足新风热回收条件的建筑设计时却未考虑这个节能措施。

3绿色建筑暖通设计对策

针对第2大点问题,笔者认为有以下解决对策

3.1优化现有设计管理

一个好的设计必然是经过深思熟虑、反复琢磨后才能实现的这就要求建设方能给予设计人员足够的时间反复推敲。建设方有建设意图后及时与设计人员沟通,保证设计人员设计时间。建设单位只考虑利润却不考虑后期能耗这也是必须改正的问题,可以通过让建设方亦作为后期管理方使其注重后期运行管理等措施,确保系统采用节能型系统,设备采用节能型设备,降低后期运行能耗

3.2设计人员加强培训、学习

针对专业设计人员技术能力较弱问题,可以组织相关人员进行培训,增加学习相关规范、技术措施等的机会例如新规范执行之时组织设计人员学习,充分讲解规范条文意图,避免后期设计人员理解规范偏差。新型技术出现后也应加大设计人员的培训力度,通过培训设计人员第一时间将新型技术进行推广并应用于实践中。同时提高设计人员的绿色建筑设计意识,使设计人员自发的、本能的去应用节能、绿色技术,从而促进绿色建筑的发展。

3.3暖通绿建设计常见问题对策

3.3.1给予设计者充足的时间,以保证设计图纸时准确的进行水力平衡计算,合理的确定系统管道管径,合理的设置阀门,准确的选择循环水泵的型号等。或者可以鼓励开发一些辅助设计的软件,降低设计人员的计算量以缩短设计周期,水力平衡设计合理,后期调试、运行亦会稳定节能。

3.3.2尽管现行规范要求暖通施工图设计时必须进行负荷计算,但当下设计时却难以实施,因负荷计算计算量较大,尤其是空调逐时负荷计算时计算量过于庞大,设计人员可以利用现有多款软件辅助计算设计人员提供施工图纸时相应提供负荷计算过程,或者将相应的计算结果表达与图纸中。设计人员计算时应准确选择室外参数,合理确定室内参数,在满足要求的前提下尽量节约能源。

3.3.3合理的采用新型技术。设计人员在采用新技术、新措施时,应因地制宜,根据本建筑的特点,在充分了解当地的气候条件等因素后,判断所选新型技术是否适用于该建筑,不要盲目的跟风使用,必要时可进行模拟设计以及模拟运行分析,以保证新技术能正确发挥出它的优势,为绿色建筑发展推波助澜。

3.3.4市场上暖通材料繁多,设计人员要想准确的掌握材料的特性,必然要亲自体验材料的生产、加工及使用过程。可以加强设计人员与施工人员的相互交流,亦可加强对设计人员的相关培训,或是组织设计人员多去市场上真实的接触相关设备以及材料,将生产、设计和施工真正的融合起来。后期使用过程中设计人员应多考察、多吸取使用者反馈意见,以便下次选材时能更加合理、准确。

3.3.5设计时应充分考察当地的气候条件,了解当地的日照强度、风力风向、四季变化等自然条件,从规划到施工图设计充分的利用自然条件的便利,减少能源的消耗。如合理的调整建筑朝向、窗户朝向以及开启面积,充分利用自然通风满足室内温度、湿度要求。或者利用烟囱效应去将建筑内的污染物排出室外。总而言之合理的利用自然规律去控制室内物理环境。

结束语

随着人类的发展,自然资源逐渐减少,人的生存环境日益变差,发展绿色建筑是大势所趋,节约资源、保护环境、为人们提供健康、高效的使用空间,暖通专业应贡献自己的一份力量

参考文献

1]张宇啸.关于暖通空调技术在绿色建筑的应用及展望[J].建筑知识:学术刊,2012(07).

2]蔡孝凯.建筑暖通系统设计中的节能问题探讨[J].中国科技纵横,2012, 6(3):147-149.

3]栾轮.绿色生态建筑暖通设计中的问题及对策分析J].基层建设,2019(17).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



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