商业建筑中绿色节能设计的探析
【摘要】:本文针对大型商业建筑的特点,结合影响空调系统能耗的因素,提出针对大型商业建筑空调节能设计中采取减少系统冷热负荷、采用热回收装置、减少风机耗电量等具有显著节能效果的具体技术措施,并希望引起社会特别的关注。
【关键词】:商业建筑热回收节能
中图分类号:te08文献标识码: a 文章编号:
引言
我国环境承载能力较弱,且正处在工业化程度不断提高的发展阶段,其中,绿色节能设计在商业建筑当中的应用是十分必要的环节,在尽量降低对环境和社会不良影响的前提下达到实现经济效益、社会效益和环境效益的整体最优目标。
一、中国商业建筑能耗现状
近年来国民经济快速发展,我国商业建筑的面积迅速增大,据统计目前我国已经建成约2000多幢高级宾馆和写字楼,800多家大型商场,设有中央空调系统的建筑面积约1.5亿平方米。
根据商业建筑的能源消耗调查统计,设有空调系统的商业建筑每年的能源消耗费用接近150元/平方米,现有商业建筑每年的能耗费用就高达225亿元人民币。
二、节能设计的几点建议
1、合理的规划和体型设计
合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。
它
包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。
日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。
然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。
2、建筑物外墙体的节能设计
外墙保温分外墙外保温和外墙内保温,由于施工技术尚不成熟,目前大量使用的是外墙外保温做法,外墙贴保温材料后成了一种高性能复合墙体,可以使冬季室内热量不容易散发,夏季室外热气不宜传入,总之有力阻止室内外热量的传递,达到了保温的良好效果。
目前国家已经强制要求所有新建房屋执行外墙保温措施,对已建建筑可以改造增加。
另外外墙外侧设计保温层,基本上可以消除在建筑物各个部位的“冷桥”影响。
不但能减少冷桥问题造成的热损失,还能有效地防止冷桥部位产生结露。
从而充分发挥了轻质高效保温材料的效能。
外保温不仅提高了墙体的保温隔热性能,而且增加了室内的热稳定性。
建筑外墙采用外保温技术有多方面的优越性,既明显改善了居住舒适性,又有十分良好的节能效果和综合经济效益。
3、建筑物围护结构细部的节能设计
细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施;②外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;
③窗口外侧四周墙面,应进行保温处理;④门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵;⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂,影响门、窗的热工性能;⑥采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。
4、改善建筑的隔热性能
房间内冷量的损失一部分是通过房间的墙体、门窗等传递出去的。
改善建筑的隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷负荷。
近年来,一些开发商只是追求建筑外形新颖美观,过多地使用玻璃顶棚、玻璃幕墙等保温性能比较差的建筑材料,而忽律了建筑节能。
一旦项目成功实施并投入运行以后,才发现空调的运行费用特别高,迫使很多用户不得不减少空调系统的使用。
笔者建议在建筑方案阶段,暖通设计人员应参与建筑方案设计,并对建筑方案在节能方面的可行性提出本专业的建议及合理要求,在不对建筑方案造成较大影响的前提下,尽量避免出现过多地使用玻璃幕墙、玻璃顶棚等高耗能围护结构。
在不可避免的情况下,应采用隔热性能好的节能型玻璃实施,或建议采取其他措施满足节能要求。
例如在欧美等
发达国家广泛采用的建筑玻璃贴膜技术,由于建筑玻璃贴膜具有隔紫外线、防爆、隔热节能、保护隐私等优点。
这种成熟的技术为大面积使用玻璃幕墙提供更好技术保障。
5、注重天然采光
采光节能设计必须要考虑天然采光,而不能一味依赖人工光源。
这是因为首先人工光源会影响人们的感受,光线的温度会给人们带来截然不同的感觉。
而自然光在不同的季节、时刻、环境通过合理的设计可以对室内照明产生很好的效果,其舒适度也远远高于人造光源,不仅可以使昏暗的房间变得明亮活泼,还可以塑造室内的艺术空间、营造良好的氛围。
其次,天然光源如得到充分的利用可以节约电能的消耗。
据统计,建筑消耗中照明消耗占了将近三分之一的比重,而天然光源则具有取之不尽用之不竭的特点,与人工光源相比更加安全、洁净。
只有最大限度的降低照明消耗,才能更好的设计节能建筑,顺应绿色建筑的潮流。
6、暖通节能设计
(1)制冷主机的余热回收
大家都知道,中央空调机在制冷过程中会排放出大量的废热,热量等于空调系统从空间吸收的总热量加压缩机电机的发热量。
目前的空调机组大多是将热量通过冷却塔排放到空气中,从而浪费了大量热能。
如果将这部分热能加以利用,代替燃煤、燃油锅炉加热生活用水,不仅可节省大量能源,并且可减少很大程度的环境污染。
大型商业建筑中既需空调又需用热水的场所非常多,如宾馆、医院、
带桑拿浴池休闲娱乐场所等。
空调的余热回收技术就是针对这种需求开发的。
该技术是在用户制冷机组上安装余热回收装置,回收制冷机组冷凝热量,使空调机在制冷的同时制取50~65℃的生活用热水(也可用于空气处理过程中再热处理)。
特别是在我国南方,年平均气温很高,一年中使用空调的时间很长,空调余热回收技术实现废热利用,节能环保效果尤其显著。
(2)排风系统的余热回收
排风系统的余热回收是指为了保证室内空气足够新鲜,满足人们的舒适要求,空调系统需要从室外抽取一定量新鲜空气送入室内,同时将室内污染物浓度较高的空气排至室外。
而这部分排风的湿度参数、温度是室内的空调设计参数,冬暖夏凉。
通常采用全热交换器,将排风的冷热量传递给新风,可以回收排风冷热量的70~80%左右,有很好节能效果。
根据大型商业建筑的特点,采用全空气系统机组比较多,且风量
一般较大;为满足该类建筑人员密集场所的卫生及舒适度要求,设计总新风量也比较大;同时为保证良好的气流组织及新风能有效的送入到室内,一般大型商业建筑中都应设置独立排风系统。
介于商业建筑有诸多可设置余热回收的有利条件,笔者强烈建议在大型商业建筑的全空气系统中,新风应利用全热交换器回收排风中的能量,再进行冷热处理送入室内.在过度季节直接引入室外新鲜空气带走室内热量,达到节能的目的。
结束语
大型商业建筑跟其他建筑一样,还可以通过提高空调主机及水泵效率、优化气流组织、改善空调系统控制等方式实现节能目的,在此就不再做深入的探讨和分析。
商业建筑具有高能耗的特点已经引起社会的关注,而空调系统能耗又是商业建筑的能耗的主要部分,如何降低空调能耗是我们暖通专业工作者的难题,也是义不容辞的责任。
参考文献:
[1]陆耀庆主编,实用供热空调设计手册,中国建筑工业出版社,2008年5月第二版.
[2]彦启森主编,空气调节用制冷技术,中国建筑工业出版社,2004年6月第三版.
[3]何雪冰,刘宪英,中央空调节能有关问题的研讨,99年.。