建筑技术概论论文

探讨暖通空调节能技术在长沙万国城MOMA项目中的应用建筑学一班袁正20110201135【摘要】暖通空调技术的发展对建筑节能有着至关重要的作用,在能源危机的大背景下,节能建筑成为未来建筑发展的方向,随着人们对住宅舒适性及卫生的要求越来越高，而暖通空调系统在建筑能耗中占有重要比重。

本文通过分析暖通空调节能技术在长沙万国城MOMA项目中的应用解析现代暖通节能技术及其前景。

【关键词】暖通空调；节能；地源热泵；技术；施工建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、通风、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。

其中,以建筑采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%—70%。

随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,我国建筑能耗日益增长,因而,暖通空调专业其新产品、新技术、新材料的发展与创新在以后的建筑发展中起着至关重要的作用。

1 暖通空调系统能耗的构成及主要特点随着我国国民经济的迅速发展,能源和环境问题日益尖锐,城市化的飞速发展和人们生活水平的提高,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,在发达国家已达到40%,而用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的三份一以上,且在逐年上升。

为了维持建筑物内部空气环境适宜的温湿度,现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这一需求,而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。

这部分能耗中包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗。

影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。

暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在:第一,系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。

第二,维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。

这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求,如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。

第三,暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理。

这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗,有效利用能量。

2 当前暖通空调系统在节能方面面临的问题2.1 暖通空调系统的设计及施工管理暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响,然而,在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,加之工程设计周期普遍较短,设计收费与设计产生的经济效益不挂钩,以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因,一些设计单位只求数量,忽视质量,使得设计施工完的系统不仅投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准,甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%。

另外,目前建筑施工行业中暖通空调专业人员水平参差不齐,很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业,甚至一部分人员根本未经过任何培训,对本专业理论知识似懂非懂,常凭经验,采用惯用方案或甲方指定的方案,由此在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决,最终导致系统出现无法挽回的不良后果,给系统的运行、管理留下隐患,在实际工作中,由此造成的经济损失也是相当严重的。

2.2 暖通空调系统的节能设计方案近年来,随着对节能和环保要求的不断提高,新的技术方案不断涌现,每种技术方案往往都有各自的优缺点。

面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方面的评价结果也往往不相同,甚至大相径庭;由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法,设计人员往往雾里看花,无所适从,如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案,是困扰暖通空凋没计人员的重要课题。

另一方面,不科学的评价方法则会起到误导的作用,造成严重损失。

2.3 暖通空调系统运行管理除设计施工外,运行管理也起着重要的作用。

在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了,因此不注意对暖通空调操作人员的培训,很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。

一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作,显然系统达不到相应的节能效果。

3.长沙万国城MOMA项目中的地源热泵技术在长沙万国城MOMA项目中，地源热泵技术为该项目的一个核心节能技术，通过该技术极大的实现了建筑中暖通空调的节能应用。

3.1地源热泵简介地源热泵是一种运用地下水、土壤等地表水，即可供热又可制冷的高效节能供热系统，通过输入少量的电能等高品位能源，实现低温位热能向高温位转移，地源热泵利用热能一年四季温度稳定的特性，冬季把地能中的热量取出来供给室内采暖，此时地能为热源，夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地热为冷源，通常，地源热泵消耗1千瓦的能量用户可以得到4至5千瓦以上的热量或者冷量，地源热泵系统是一种高效节能无污染的空调系统，在节能环保要求日益提高的今天，地源热泵空调系统正以其不可替代的优势，越来越受到人们的重视。

3.2地源热泵空调系统主要构成：1、外地源换热系统管道采用进口高密聚乙烯管，可以通过垂直井埋入建筑物地下或建筑物的周边，井口直径可为10cm-15cm，深度为50-100m深，地下埋管可采用20cm-110cm的PE管，在建筑物的周边面积很大或有池塘或河浙的情况下，也可水平埋在地下1-2m处或至于池塘或湖泊的底层，具体采用哪种方案，需要多大面积防止该系统要根据具体项目做设计。

2、热泵机组和末端系统热泵机组又可分为水-水型机组和水-空气型机组。

水-水型机组可以安装在专门的机房内，通过水作为换热介质，将热量或冷量输送到建筑物中，末端系统可以是风机盘管、通风设备和散热器等。

水-空气型机组分为卧式和立式，则可至于专门的设备间或者直接吊往房屋的顶部，每台机组控制一个区间，机组运行互不影响，不需要其他末端设备。

地源热泵的主要工作方式，可分为：闭式循环和开式循环系统。

闭式循环中管道通过垂直井埋入地下或水平埋入在地下，也可以池塘或河流的底层。

在冬天，管中的流体在地下抽取热量带入建筑中，而在夏天则是将建筑中的热能通过管道送入与地下储存。

开式循环中，循环管道中的水来自于湖泊、河流或者竖井中的水源，开式循环方式的优点在于设计简单、安装费用低，占用土地面积小热效率高等，但它仅仅适用于有充足的水源，而且当地的法律准许使用这些水源的情况下。

3.2长沙万国城MOMA中使用的地源热泵空调系统的主要形式该项目使用地下埋管式系统，地下埋管式系统分为立式埋管系统和水平埋管系统，适具体土地状况而定，万国城MOMA位于长沙市开福区福元路，该处土地状况疏松，则选择了水平埋管系统。

立式系统采用PE管融和埋于深为50-130m的钻孔中。

水平系统则埋于地下1.3-2.0m深的地沟道中，节约40-60%左右的运行费用。

3.3地源热泵的主要优点：1、节能，它通过利用不深于400m的地表浅层的丰富资源作为冷热能源进行能量转化，使得地能成为清洁的可再生能源的一种形式。

2、省钱，地能温度较恒定的特征，保证了系统的高效性和经济性，设计安装较好的地源热泵，平均来说可以节约用户40-50%左右的供热或制冷空调的运行费用。

3、环保，地源热泵装置的运行没有任何污染，无燃烧、无排烟、无废弃物，可以建造在居民求内，不需要堆放燃料废物的场地且不用远距离输送热量。

4、多功能，地源热泵系统可供暖、供冷还可以供生活用水，一机多用，一套系统可以替换原来的空调加锅炉的两套装置或系统，机组紧凑节约空间，使用寿命长，维护费用低，自动控制程度高，可无人值守，用户群可分户计费。

地缘热泵系统适应任何类型，任何面积的建筑，如大型商务楼，高层建筑、工厂、办公大楼、学校、酒店、宾馆、公寓楼和居民住宅等。

4 万国城MOMA项目中解决暖通空调系统节能的其他有效途径与方法4.1 精心设计的暖通空调系统使其在高效经济的状况下运行。

暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。

可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。

在该项目中的中央空调系统设计巧妙，循环系统顺畅，极大减少了能耗的损失。

4.2 改善了建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构来控制空调负荷的大小。

4.3 采用新型节能舒适健康的空调方式影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。

例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。

该项目中根据热湿环境的研究成果,改变传统的空调方式,增加辐射热(如低温地板辐射采暖),此时所需要的空气温度显著下降,一般可达到12～14℃,而传统方式一般在18～20℃,显然后者比前者具有显著的节能效果。

在夏季也有类似的结果。

4.4 开展冷热回收利用的研究运用工作,实现能源的最大限度利用目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展,如空调系统排风的全热回收器,夏季利用冷凝热的卫生热水供应等,都是对系统冷热的回收利用,显著提高了空调系统能源利用率。

4.5 强化系统的运行管理并提高系统控制水平万国城对暖通空调专业的操作人员进行了集中的培训,提高了管理人员的专业水平和业务技能,使其具备必须的暖通空调基本理论常识,实行空调操作人员操作证制度,对没有达到考核要求的,重新培训,考核合格后才能上岗,同时提高管理人员的素质,增强其责任心,因为这样管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节,达到设计要求的节能效果。

5 结束语随着全球气候的变暖,自然环境的恶化,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。

人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是造成气候变暖的主要来源。

暖通空调技术创新势在必行,节能建筑成为建筑发展的必要趋势。

目前,我国各地电力十分紧张,但所需能量也在迅速增长。

因此,在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能;空调系统方案要节约能源,充分回收能量,并尽可能利用天然能源,同时采取自控节能等措施。

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