暖通设计中的绿色建筑技术.ppt

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1、,一、绿色设计涉及的标准与规范,六、绿色暖通技术及其应用案例,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,三、绿色建筑暖通空调设计的现状,二、绿色建筑暖通空调设计需要遵循的原则,四、暖通空调绿色设计措施,暖通设计中的绿色建筑技术,1.上海市标准绿色建筑评价标准DG/J08-2090-2012；2.上海市标准住宅建筑绿色设计标准DGJ08-2013-2014；3.上海市标准公共建筑绿色设计标准DGJO8-2014；4.国家标准绿色建筑评价标准GB/T50378-2014。,1.国家标准民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012；2.国家标准公共建筑节能设计标准GB50189-2005

2、；3.上海市标准居住建筑节能设计标准DGJ08-205-2011；4.上海市标准公共建筑节能设计标准DGJ08-107-2012；,暖通设计中的绿色建筑技术,直接涉及绿色建筑暖通设计的标准与规范：,其他涉及暖通设计的主要标准与规范：,一、绿色设计涉及的标准与规范,二、绿色建筑暖通空调设计需要遵循的原则,1、整体性原则,2、动态性原则,暖通设计中的绿色建筑技术,整体性原则是设计人员对建筑暖通空调工程的节能设计的最重要的原则。设计人员要进行合理的暖通空调设计，通过对整个建筑物的节能需求考虑，要对空调节能减排的工程做一个长远到规划，从实践上来减少对能源的消耗，并从我国生态环境可持续发展的角度出发，降

3、低空调运行对能源的消耗，并为人们提供一个温暖舒适的生活环境。,我们所说的动态性原则指的就是设计暖通空调的时候做到立足于实际、具体问题具体分析。进行暖通空调安装的时候如果发现问题就要在最短的时间内予以合理有效的解决，对设计方案进行适当的调整与完善。动态性设计要求设计人员在设计工作进行之前进行环境的考察，预测在施工中可能会出现的问题，并有针对性的出台解决方案，以备不时之需。,二、绿色建筑暖通空调设计需要遵循的原则,绿色的原则是绿色建筑暖通空调设计的一个重要的原则，绿色原则的具体实施需要从各个方面来进行。在材料的使用方面，要选取合理的材料，材料选取不好的话，不仅暖通空调的运行不好，并且还会造成环境污

4、染。绿色建筑的材料要符合科学的性质，可以选取橡塑保温材料，这种材料不仅环保性比较好，而且可再生。在进行设计的时候，建筑内的暖通空调的系统要成为一个自身比较独立的系统，这种独立系统比较便于对暖通空调的内部的零件进行拆卸还有更换，零件的回收再利用也比较的方便。并且如果出现问题的话，可以进行局部的的单独拆卸以及维修，可以避免整体的大规模的维修，这可以使得暖通空调的使用时间延长，也是节能环保的一个重要部分。,暖通设计中的绿色建筑技术,3、绿色原则,二、绿色建筑暖通空调设计需要遵循的原则,节省原则即节省能源和节约材料。其包括在整个空调系统内涉及的制冷机、水泵、风机以及控制系统等方面的初投资过程中对原材料

5、以及能源涉及材料的运行费用的节省,其应涉及整个空调通风系统的所有环节,而不是其中某个环节,对于新型的绿色建筑来说其暖通空调系统还应充分与建筑物围护结构、室内照明等与暖通空调系统之间的相互关系。,暖通空调系统的回用涉及到系统整体和部分的回用,绿色建筑设计的暖通空调系统中各部分具有相对的独立性,其大部分可以拆卸,在其经过一段时间运行甚至报废后,其中的诸如管材、运行设备中的部分非运转件等部分设备及材料经过维修、保养以及清洗等过程仍可回收再利用。,暖通设计中的绿色建筑技术,3.1、节省,3.2、回用,广回收应包括暖通空调系统中的零部件和材料的回收,与回用的区别是其指对零部件及材料进行分门别类的回收,并

6、非笼统的回收,比如对系统管道、设备报废后其在拆散或维修过程中对拆卸下来的零件进行系统回收。,该原则是指在对暖通空调系统中设计的材料设备等进行回收、回用等后将废料送到专门的工厂进行再生,从而实现原料产品废料原料为闭环的良性循环,而对于诸如玻璃钢、岩棉等不能回收或回收利用成本过高的产品在设计过程中则应最大限度的限制其使用量。,暖通设计中的绿色建筑技术,3.3、广回收,3.4、循环,随着人们文化水平的提高以及对社会环境生态现状认识的加深，对绿色居住环境、商业环境、工作环境的要求随之得以进一步提升。人们对生活环境的需求将成为现代暖通空调行业未来的发展方向，顺应绿色建筑的发展，未来暖通空调也需要朝着研究

7、和应用新材料新技术的目标发展。虽然目标明确，但由于我国先天的空调企业技术研发力量不足以及成本耗费过高等问题，导致暖通空调设计在向未来新技术发展的道路上行进缓慢。同时就目前而言，市场上所谓的节能空调基本上均是通过变频实现的。随着社会环境的发展，暖通空调设计技术的研发也必须紧锣密鼓的进行，以便于满足当代社会保护环境节约资源的迫切需求。,暖通设计中的绿色建筑技术,三、绿色建筑暖通空调设计的现状,暖通设计中的绿色建筑技术,四、暖通空调绿色设计措施,1、节约能源及资源的利用,2、保持良好的自然环境,绿色建筑应从各方面来满足最低能源消耗的标准,近年来对绿色建筑能耗最低消耗基准的基础上提出了再节能10%60

8、%的要求,而该要求中所涉及的能源则主要包括暖通、空调、热水及照明系统,所采取的措施也多种多样,设计过程中应因地制宜的进行选取,如优化能源利用、选用可再生资源、高效利用能源、节约能源以及能源储备技术等系列措施,对自然资源的利用程度在很大程度上体现暖通空调设计的优劣,对于绿色建筑而言,能否使建筑物周围保持良好的外部环境直接影响到建筑物内暖通空调系统的效能能否充分发挥出来,要实现这一目标,设计过程中应充分保持建筑外围洁净的空气、水源以及土壤,实现建筑物不受到不良自然环境的危害及侵袭,由于树木及水可以为建筑防风、遮阴、蓄水,因此水和植物被广泛的引入建筑内部空间。,暖通设计中的绿色建筑技术,四、暖通空调

9、绿色设计措施,3、改进建筑热工性能,建筑物热工性能涉及到建筑形体系数气密性、建筑保温、建筑遮阳等方面,建筑内部绝大多数的热量是通过建筑围护结构散发掉的,因此热量传递速度与建筑外表面散热面积,由于建筑采暖能耗随体形系数的增大而增高;同时采暖建筑内通过空气渗透消耗热量达到30%40%左右,热量消耗形式主要是由于外窗的气密性较差和导线、管道等的出入口和烟囱风道以及部分结构连接缝隙等部位,因此为降低该部分能耗可以通过提高门窗制作及安装精度、选用新型材料、加强密封措施等来减少空气渗透。同时建筑保温新型材料可以在一定程度上增强其保温效果,对于节约能源具有重要意义。为避免夏季不同方位造成的直接或间接的强太阳

10、能辐射对室内温度造成较大影响可采用可调节的通风双层玻璃窗内置百页的形式来减缓该现象,由于百叶窗可以根据太阳辐射角度及强度来调节遮阳高度,从而可大幅度的降低暖通空调系统的使用功率2。,在现代化绿色建筑暖通空调设计过程中 禁 止 使 用 HCFCs及 Halons产 品,减 少CFCs制冷剂来进行制冷,并禁止使用对人体有害的石棉类保温材料,应尽量选用可回收利用及重复使用的管材及保温材料,包括保温材料、管道、密封材料等,同时应尽量选用本土材料,避免舍近求远的选择境外材料,因为就地取材可大幅度的减少材料运输对环境造成的影响,既可降低成本、减轻业主负担,也可以在一定程度上促进当地经济的发展。,暖通设计中

11、的绿色建筑技术,四、暖通空调绿色设计措施,4、充分利用绿色材料,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,暖通设计中的绿色建筑技术,1、采用变频系统,变频技术是现代暖通工程中最常用的技术之一，可以显著减少社会能源的消耗，且施工成本相对较低。暖通工程中的变频技术具有以下特点：避免暖通系统全过程都全负荷运行，并且设备运行功率会随着外界的环境变化而变化。即使环境条件比较好，系统符合比较低，但是没有采用空调变频系统的话依旧会全负荷运行设备，仍然会浪费社会能源。此外，变频技术还能够根据环境的变化调节暖通系统的运行负荷，实现节能减排的目标。,2、设置水力平衡装置,设置水力平衡装置的重要性在于可以确保环境舒适

12、度以及降低能源的消耗。因此，设计人员就要根据系统的情况来保证设计平衡，其一可以采用静态水力平衡阀，其二采用动态水力平衡阀可以减少建筑内暖通系统的水量波动，平衡阀则应阀权度较高并且阻力较大；关于静态水力平衡阀的设置一般在建筑热力入口处，以保证水力的平衡；还可以采用更加灵活易用的电动动态平衡调节阀。,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,暖通设计中的绿色建筑技术,3、冷却水、冷热水、风系统的节能设计,系统的节能设计一是降低空调系统供回水冷冻水的温度差，继而降低系统的能量消耗。选择闭式循环模式，一方面可以延长暖通空调系统的使用寿命；另一方面也降低了空调系统的输送能耗。并且，暖通空调系统尽量选择一泵

13、到顶的设计方法，便于后期对系统进行定期的保养和维护，继而逐渐降低建筑耗电量及施工成本。针对水资源相对来说比较紧张的地区，空调系统可以设计冷却塔循环运行模式，降低循环水泵扬程和空调系统能耗。除此之外，暖通空调系统冷却塔设置的位置要保证可以得到良好的通风，从而达到较好的冷却效果。除此之外，对暖通空调系统进行设计时，要结合空调的实际情况，比如，在日常运行状态下及设定好室内空气湿度和温度等，假如用户针对暖通空调系统无其他要求，那么可以把空调设计成单风管关风，假如是住户家庭数量相对来说比较多的情况，对于暖通空调冷热效果要求比较高，因此，可以将其设计成全空气空调模式。建筑暖通空调系统设计要尽可能选择变风量

14、，一方面能够准确设定空调系统的总风量；另一方面能够准确调整暖通空调系统的风量负荷，有效降低风机能耗和运行容量。,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,暖通设计中的绿色建筑技术,4、提高暖通空调的运作效率,暖通空调的能源消耗占建筑物内能源总消耗的30%左右，这是一笔很大的开支。为了尽可能的减少能源消耗，设计人员在进行绿色建筑设计时，就要采取各种各样的方法来提高暖通空调的运作效率。具体来说，可通过改变建筑物内部结构设计，对建筑物进行热力学优化设计，减少死角、空道的面积，将暖通空调防止在空间较大的区域，使暖通空调的作用面得以拓宽，最大化暖通空调的运作效率。除此之外，还可减少暖通空调排风管道的长度，

15、通过设置“小功率、多机组”的暖通空调来提高建筑内，再通过内置能源转化系统，减少余能的消耗，使建筑物在低能耗的条件下达到最佳的暖风供应效果。一般来说，通过优化建筑物热力学设计，分散机组编制，可使暖风空调的的运作效率提高25-34%，这对于大型建筑来说这是十分有用的。另外，在暖风机组的选择上，要选择COP值较高的风机，提高空调的运作效率，如离心式水机组三级压缩COP值能够达到7.3，就很适合大型绿色建筑。,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,暖通设计中的绿色建筑技术,5、可再生能源利用技术的应用,在绿色建筑技术中，可再生能源利用技术是较为主要的一大组成部分。由于常规类能源的价格偏高，且环保效果

16、不佳，因此在建筑暖通设计中，可再生能源利用技术的应用极为重要，以此帮助更好的减少常规能源耗损。暖通系统的能耗极高，应用可再生能源充分满足暖通系统能耗，在暖通设计中受到了人们的广泛关注。在暖通设计工作中，需充分考量到可再生能源利用，在寻求可再生能源以支持暖通系统运行的同时，积极寻求可再生能源去分担暖通系统责任。暖通系统主要包括内容有：通风、采暖及空气调节，其中采暖对能源要求相对较高。在采暖设计中，可积极运用一些可再生能源，对供暖设备起到一个辅助作用，尽量减少供暖所需能源。如在暖通设计中，将冬季热源运用土源热泵技术代替，此种技术主要是一种运用地球表面浅层地热资源实现能源转化的供暖系统。此种系统技术

17、在应用中可充分运用地热能来帮助提供供暖空调热量，其年热量值可达到24000kWh。在夏季，此种系统技术可从土壤之中提取一些冷量，并将其转化为室内供冷能源，储备热能，为冬季采暖提供助力。而在冬季所提取到的土壤热量，也可在转化为室内供暖的同时，储备为夏季应用的冷能。此种可再生能源利用技术在暖通设计中的应用极为重要。,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,地源热泵技术是解决制冷、供热的有效技术之一，具有较高的节能优势，能够降低经济成本。相较于空气热源泵来讲，地源热泵仅仅影响了土壤的温度，不会对地面和地下水位造成影响，也不会影响水质，是对环境影响最小的散热和取热方式。冬季地源热泵将通过转化器把地下热

18、量提升到地上，以充分实现供暖，这样还降低了地埋管线周围的温度；夏季地源热泵将地上的热量降到地下，帮助地埋管线周围土壤升温。温度的高低将在一定程度上改变地埋管线的换热性能，若冬季排除的热量和夏季吸收的热量达到平衡就不会对其造成影响，也不会降低地源热泵的性能和运作效果。为了保证地埋管线能够在长期使用中达到热量平衡，确保热泵系统能够流畅、高效的运行，当设计施工时，可以在寒冷区域增设辅助系统，帮助地源热泵提供热量，这样就可以实现串联方式将两种能源并用，获取更多的热量满足供暖需求。在温度较高的南方，可以在部分地区采取冷却塔制冷，分担地源热泵的压力和负荷，将土壤中的热量转走，实现降温。,暖通设计中的绿色建

19、筑技术,5.1、地源热泵技术,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,目前，我国钢铁生产企业、热电厂、医药、化工等企业生产过程中必不可少的工业循环水系统，大都采用凉水塔将工业余热向大气中排放，这样不仅对环境造成热污染而且凉水塔运行还消耗电能，因此，有效利用工业余热，通过余热回收利用设备向用户供热、供冷，成了企业节能降耗的重要途径。通过这种方式大大提高整个系统的能源利用率，实现了能源的梯级利用。,暖通设计中的绿色建筑技术,5.2.工业低品位余热的利用,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，也是可利用的最丰富的能源，且在转换过程中不会产生危机环境的污染。

20、太阳能空调以太阳能作为空调制冷制热的主要能源，根据吸附式空调或吸收式空调的原理，将太阳能集热器收集的热能通过物理转换原理，发展成太阳能空调。由于太阳能空调的技术种类繁多，成熟度也各有不同，因而其产业化进程缓慢。但是不可否认的是，太阳能技术的应用将成为实现绿色建筑暖通空调的一大途径。,暖通设计中的绿色建筑技术,5.3.太阳能技术的应用,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,应用冰蓄冷技术系统，能够平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设，对国家而言，是节能的。冰蓄冷系统耗的优点主要体现在两方面：首先，能够在用电高峰期的白天进行供冷，降低了大笔的电费支出。其次，条件相同时冰的蓄冷量明显高于水的

21、蓄冷量，因此蓄冷池的容积也较小，由此在一定程度上减小了热损失，节约了能源。当冷水达到1-4时，才能进行低温送风，风机的动力和风量也会在此时降低，这样就起到了节能的效果。,暖通设计中的绿色建筑技术,5.4.冰蓄冷技术的应用,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,自然通风原始而有效的方式，有利于改善室内舒适度和室内空气质量，不消耗资源，没有污染，因此为保护环境支持多是用自然通风。现阶段自然通风主要由风压和热压实现的两种通风手段。建筑规划布局应考虑建筑单体体量和建筑群体组合的设计，目的是使建筑向阳面和背阴面形成一定的风压差，在建筑内部产生的空气流动促进室内气流循环，使建筑单体获得良好的自然通风效果

22、。城市的建筑密集区域空气不易流通，通过在建筑上设置捕风装置，利用风能垂直分布的特性和烟囱效应诱导气流沿特定的路径运动，以改善室内热环境。,暖通设计中的绿色建筑技术,5.5.自然通风,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,风压是自然通风的动力也是主要手段之一，为实现自然通风，绿色建筑外的风环境至关重要。因此，建筑物在设计和选择施工地点时，务必要考虑建筑物的朝向和格局。进一步而言，为了能够达到更佳的通风效果，在设计时要考虑建筑的平面和剖面等细节，在设计时尽量减少空气阻力，例如尽量将门窗设计在一条直线上，扩大开口面积。由于天气的原因，室外风速也会发生变化，这时可以人为的在窗户上加控制风速的设计，例

23、如百叶窗户等，以此使室内通风达到最佳效果。,暖通设计中的绿色建筑技术,、风压实现的自然通风,五、实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点,暖通设计中的绿色建筑技术,热压通风原理则是利用室内外温度不同而导致的空气密度不同，由此出现的压力差而引起的空气流动，热压通风实现了室内污浊的热空气与室外清新的冷空气的交换，由于空气密度的原因，热空气将在顶部通过，冷空气则从底部流入。因此，在设计建筑物时内部应多设计竖向空腔，其顶部最好设计带有可调节性质的开口，目的就在于更好排除室内污浊的热空气，真正实现自然通风。,、热压实现的自然通风,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色建筑技术,利用地球表面或浅层水源（

24、如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工业废水、地热尾水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。,1、水源热泵,应用案例华远昆仑酒店式公寓,采用水源热泵+冰蓄冷+冬季消防水池蓄热的空调冷热源系统，减低了运行费用，提高系统的可靠性，避免冷却塔对周围住宅的影响，节省了用水量并增加了屋面绿化面积。,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色建筑技术,利用浅层常温土壤中的能量作为能源的空调技术。它是利用地下常温土壤温度相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统与建物内部完成热交换的装置。冬季它代替锅炉从土壤中取热，向建筑物供暖；夏季它代替普通空调向土壤排热给建筑物制冷。,2、土壤热泵系

25、统,应用案例 国家网球中心 主要服务于C2赛场，建筑面积约1000M2，总冷负荷约为120KW，总热负荷约为65KW。,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色建筑技术,它由许多台水源热泵空调机组成。这些机组由一个闭式的循环水管路连在一起，该水管路既作空调工况下的冷源，又作供暖工况下热泵热源。水环路的冷热源可以是地源，或锅炉、冷却塔联合方式，水环式水源热泵空调系统制冷制热效率比风冷式热泵要高25%30%。,3、水环热泵空调系统,应用案例 深圳地王大厦 深圳地王大厦豪华公寓楼采用了1400多台水源热泵机组.,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色建筑技术,水蓄冷是一种利用水的显热蓄

26、存冷量的蓄冷方式，起到“削峰填谷”的作用，缓解用电紧张利用峰谷电价，可使平时运营的区域（特别是商业）运行费用大大降低。,4、水蓄冷,应用案例济南奥体中心 从初投资上：水蓄冷比常规制冷节约438万元。从运行费上：水蓄冷比常规制冷节约203.45万元/年。,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色建筑技术,冰蓄冷是一种利用冰的融化潜热蓄存冷量的蓄冷方法。利用峰谷电价，可使平时运营的区域（特别是商业）运行费用大大降低。,5、冰蓄冷,应用案例万科中心总部 选用双工况螺杆主机空调工况制冷量158RT，制冰工况120RT；蓄冰槽体积184m3。,蓄冰桶,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色

27、建筑技术,良好的自然通风不但能大量减少场馆运营能耗，更能为使用者提供舒适的环境，与四周环境相融合。,6、自然通风,应用案例:国家游泳中心 济南奥林匹克体育中心,自然通风措施：自然进风百叶、屋顶通风口,屋顶通风口,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色建筑技术,在夏季或者是太阳辐射较强的过渡季节，对于采用膜结构的建筑，由于膜结构有着较好的太阳光透过特性，在两个膜层间很容易形成温室效应，导致空腔内温度极高，利用空腔通风可以帮助将热量带走。在春秋季节利用空腔通风来减少夹层含湿量的惯性。,7、空腔通风,应用案例:国家游泳中心,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色建筑技术,7、空腔通风

28、,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色建筑技术,制冷机组冷凝热回收是把制冷循环中制冷工质放热过程放出的热量利用起来制备热水.,8、冷凝热回收,应用案例:国家游泳中心,冷凝热回收型冷水机组,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色建筑技术,制冷机组冷凝热回收是把制冷循环中制冷工质放热过程放出的热量利用起来制备热水.,9、新风热回收,应用案例:万科总部 新风热回收可降低空调峰值负荷约16，全年的累计冷负荷减少约8%。,采用全热回收式新风换气机组，回收排放的余热。,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色建筑技术,座椅送风的换气效率高于混合通风，在保证相同的室内空气品质的前提下，所需新风量少于混合通风所需量。,10、座椅送风,应用案例:深圳大学生运动会游泳馆,座椅置换送风柱,六、绿色暖通技术及其应用案例,暖通设计中的绿色建筑技术,送风速度、温差衰减快，工作区风速、温度分布均匀。可做大风口作大风量送风，也可用大温差送风，简化送风系统。,11、旋流风口送风,应用案例:天津奥林匹克水上中心游泳馆,旋流风口,