绿色建筑暖通与给排水设计节能措施探讨.pdf
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1、绿色建筑暖通与给排水设计节能措施探讨*宗 梁(山东华邦建设集团有限公司 山东 潍坊 2 6 2 5 0 0)摘 要 节能设计是现代绿色建筑的主要特征之一,其中给排水系统、采暖系统以及空调通风系统是建筑物的主要能耗单元,也就成为节能设计的重点。在此基础上,研究暖通和给排水系统节能设计时要重视国家现行规范,一方面要符合居民使用需求,另一方面要采用低能耗的负荷指标、温度指标,以节能型设备全面替代高能耗设备,笔者针对这些问题展开分析,提出节能设计措施。关键词 绿色建筑 暖通 给排水 节能 设计中图分类号:TU 2 0 1.5 文献标识码:B 文章编号:1 0 0 2-2 8 7 2(2 0 2 3)0
2、 9-0 1 7 5-0 3 暖通系统负责建筑物采暖以及空调通风,给水系统要将市政供水从地面送到高层场所内,这些建筑物附属系统都属于高能耗单元,在绿色建筑设计中需对暖通系统和给排水系统的节能水平开展深入研究,采用节能型设备、节能型技术。1 绿色建筑暖通空调系统节能设计供暖通风节能设计是绿色建筑的重要特征,国家也出台了一系列规范用于指导建筑物暖通系统的设计,现行规定包括J G J 1 7 3-2 0 0 9供热计量技术规程、G B 5 0 1 8 9-2 0 1 5公共建筑节能设计标准、G B 5 0 7 3 6-2 0 1 2民用建筑供暖通风与空气调节设计规范等,暖通节能设计需符合以上规范。1
3、.1 影响暖通系统能耗水平的关键设计因素1.1.1 室内设计温度取值这一参数指的是建筑物在冬季取暖时的供暖设计温度以及夏季室内供冷时的设计温度。建筑物供暖和供冷的实现方式上存在差异,前者主要依靠集中供暖,以热水为热源。室内供冷设计大多是针对公共建筑而言。结合工程实践的经验,冬季室内供暖温度每提高1,整体能耗将增加5%1 0%,夏季室内温度每多降低1,整体能耗将增加8%1 0%。由此可见,在设计建筑物供暖或者供冷温度时,需采用合理的计算温度,否则将会从设计层面增加能耗水平1。例如,部分省份要求冬季采暖温度不可超过2 0,公共建筑夏季室内集中供冷时温度不可低于2 5。1.1.2冷热负荷计算这一指标
4、的设计取值直接影响到建筑物冷热源装机容量、管道直径、水泵功率以及末端设备功率等,设计取值过小难以满足使用需求,设计取值过大又会造成以上几个方面的工程设备整体偏大,一来增加了设备后期运行的成本,二来设备的采购单价也会因此而增加,导致能源浪费和造价过高。有些设计人员计算冷热负荷时过于死板,不能结合项目实际情况做出有效的调整,有可能导致计算符合过大的问题,此时也会在设计层面增加能耗2。1.2 采暖系统节能设计1.2.1 采暖系统节能设计的基本原则(1)采暖系统要尽可能实现各空间内温度的独立调节,例如,当前的住宅建筑可实现以户为单位独立采暖,未来可朝着房间独立采暖而努力。(2)实现分户、分室、分区热量
5、分摊的功能。对于空间距离较近的区域,可以实现热量分摊,防止其过度供热。(3)减少热量出口的数量。建筑物采暖设计不仅仅涵盖供暖系统本身,建筑基础也是非常关键的因素,在设计建筑物内外部结构时要减少门窗等热量出口的数量。(4)系统在结构形式上推荐采用双管设计。1.2.2 采暖系统形制(1)此处以市政集中供热方式为主要探究对象,集中供暖是由市政热力公司供应热水,经管路送入住宅建筑或者公共建筑,显然从热水源头到供暖目标的管571(绿色建筑)2 0 2 3年0 9月 陶陶 瓷瓷 CC ee rr aa mm ii cc ss *作者简介:宗梁(1 9 8 8),本科,高级工程师;研究方向为机电工程施工技术
6、。路长度越短,热损失就越少,因此,建筑物室内供暖推荐采用垂直双管,垂直管路用于热水入户,可减少路程上的热量损失,有些用户公用相同的立管,为了实现不同用户的独立供热,提升供热的灵活性,其热水循环系统要分开,当用户无需供热时可切断其热水管路,这是实现节能的重要措施3。(2)供暖系统选型。目前主流的供暖系统包括低温热水地面辐射供暖系统、放射式系统、下分式水平双管系统、下供下回全带跨越管的水平单管系统等,其适用场景存在细微差异。目前新建的住宅建筑大多采用空间占用更小的低温热水地面热辐射供暖系统,也就是俗称的地暖。地暖的节能设计在于管路的密度。如果管路密度过高,会造成能源浪费,并且使用体验也相对较差(如
7、温度过高),在内建筑设计中应合理计算室内供暖的温度取值,并科学设计的暖热水管路的密度。表1统计了常见供暖系统及其适用范围。表1 常见供暖系统及其适用范围常用供热系统适用范围1上供下回垂直双管系统四层及以下建筑物2下供下回垂直双管系统四层及以下建筑物3上供下回垂直单双管系统十二层以上建筑物4上供下回全带跨越垂直单管系统五层及以上建筑物5水平双管系统低层大空间,如餐厅、车库等6低温热水地面热辐射供暖系统公共建筑高大空间,候车厅、展厅等7竖向分区供暖系统高层、超高层建筑1.3 空调系统节能设计1.3.1 空调冷冻水系统节能设计该系统的主要作用是将主机蒸发器产生的低温冷冻水送入室内空间,进而实现热量交
8、换,冷冻水通过管道循环,带走室内的热量,系统中除了管道之外,还包括冷冻泵,其作用是产生管道内水循环的动力。空气要经过冷水管道才能实现热量交换,系统中依靠室内风机将空气吹到冷水管道处。冷冻水经过管道带走室内热量之后,温度有所上升,最终流入到主机蒸发器,成为回水,以上便是冷冻水系统的工作原理。冷冻水系统的能耗主要来自提供动力的冷冻水泵以及实现室内空气流动的室内风机,因为这些设备都要使用到电能。以冷冻水泵的节能设计为例,水泵可分为定频和变频两种,变频水泵在工作时可根据负荷变化自动调节工作频率,达到降低水泵运行能耗的作用,当系统中存在多台水泵时,可根据进水温度调整水泵开启的台数,以设计阈值为标准,达到
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