嚴(yán)寒地區(qū)某被動(dòng)式超低能耗建筑暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)分析

詹林山

摘? ? 要：嚴(yán)寒地區(qū)建筑建設(shè)暖通空調(diào)系統(tǒng)需要重視能源節(jié)約問題。超低能耗建筑暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)為嚴(yán)寒地區(qū)的供暖提供符合綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展理念的供暖系統(tǒng)。許多地區(qū)的能源系統(tǒng)結(jié)合了能源節(jié)約的節(jié)能技術(shù)同時(shí)與可再生能源綜合利用技術(shù)，通過對(duì)兩種技術(shù)的有效結(jié)合，從光伏光熱利用、地源 /空氣源熱泵等具有控制與經(jīng)濟(jì)效益的高效儲(chǔ)能設(shè)備系統(tǒng)。在經(jīng)濟(jì)與資源的節(jié)約以及性能上都提供了符合現(xiàn)代社會(huì)高品質(zhì)生活的建筑供暖調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本文通過對(duì)被動(dòng)式超低能耗建筑暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)在應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)以及存在問題的分析，為有關(guān)人員提供參照。

關(guān)鍵詞：嚴(yán)寒地區(qū);超低能耗;暖通空調(diào);節(jié)能系統(tǒng)

1? 前言

隨著綠色循環(huán)與低碳理念的普及與發(fā)展，建筑供暖系統(tǒng)尤其是暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的建設(shè)取得了社會(huì)的認(rèn)可。尤其是被動(dòng)式超低能耗建筑中的暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的能源節(jié)約以及綠色環(huán)保，更重要的是健康無害，舒適的巨大優(yōu)勢(shì)，讓被動(dòng)式超低能耗建筑暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)成為嚴(yán)寒地區(qū)的人們追求高品質(zhì)生活質(zhì)量而選擇的重要的建筑形式。本文通過在我國(guó)被動(dòng)式超低能耗建筑暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)在設(shè)計(jì)規(guī)范以及其建筑氣密性、熱回收技術(shù)等要求下，對(duì)技術(shù)應(yīng)用過程中的問題與優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析。

2? 動(dòng)式超低能耗建筑暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的相關(guān)介紹

在我國(guó)，在評(píng)價(jià)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能的時(shí)候，所要考慮的一個(gè)非常重要的參數(shù)是建筑的氣密性。我國(guó)被動(dòng)式超低能耗建筑的發(fā)展和完善，大幅度的提高了建筑的圍護(hù)性能。根據(jù)我國(guó)頒布的《節(jié)能建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，為了保證建筑內(nèi)湖的新鮮風(fēng)的供給量，必須要應(yīng)用相關(guān)的機(jī)械，因?yàn)槿绻豢靠諝庾陨淼臐B透的話，根本無法滿足建筑內(nèi)部人員對(duì)于新風(fēng)的需求。筆者認(rèn)為，為了更加準(zhǔn)確的計(jì)算新鮮空氣的熱負(fù)荷，應(yīng)該充分分析建筑的狀態(tài)和建筑的氣密性之間的關(guān)系，這也是計(jì)算新風(fēng)的熱負(fù)荷的關(guān)鍵所在【1】。在我國(guó)的北方，尤其是東北地區(qū)，冬天的溫度是非常低的，熱回收的裝置只有在一定的溫度范圍內(nèi)才能正常工作，但是一般情況下，室外的溫度低于熱回收裝置的溫度區(qū)間，因此熱回收裝置并不能正常的工作，因此相關(guān)的工作人員必須采取有效的防護(hù)措施，避免霜凍。當(dāng)下，建筑工程內(nèi)部普遍采取的防凍措施是新風(fēng)預(yù)熱的方法，為了能夠保障熱回收裝置能夠正常的工作和運(yùn)行，需要將新風(fēng)預(yù)熱到5攝氏度左右，避免出現(xiàn)霜凍，然后為了保障熱回收裝置能夠在正常的工作和運(yùn)行，一般是需要犧牲熱回收效率，并且犧牲的幅度較大【2】。盡管工作人員采取了較多的措施來預(yù)防和避免霜凍，但是就我國(guó)現(xiàn)階段的技術(shù)條件而言，仍舊會(huì)出現(xiàn)預(yù)存熱量不足的現(xiàn)象，因此相關(guān)部門還需要進(jìn)行進(jìn)一步的探索和實(shí)踐。

3? 嚴(yán)寒地區(qū)被動(dòng)式超低能耗建筑暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)分析

3.1? 確定新風(fēng)量

確定新風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)量的過程也就是確定超低能耗的建筑新風(fēng)量的過程。在民用建筑內(nèi)部，為了保障居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，必須要根據(jù)我國(guó)相關(guān)的法律法規(guī)進(jìn)行室內(nèi)的污染物監(jiān)測(cè)，現(xiàn)階段，主要是根據(jù)GB 50325—2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行污染物的檢測(cè)【3】，在西歐一些國(guó)家中，居民的建筑內(nèi)部換氣的次數(shù)一般是在半小時(shí)一次，我國(guó)規(guī)定了居民住宅的最小的風(fēng)量：

3.2? 室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)

3.2.1? 室內(nèi)的設(shè)計(jì)參數(shù)介紹

3.2.2? 室外參數(shù)的介紹

在我國(guó)，東北地區(qū)的緯度是比較高的，因此東北三省屬于嚴(yán)寒地區(qū)，我們以沈陽嚴(yán)寒地區(qū)為例，一般而言，夏季空調(diào)的室外濕球溫度為 tws = 25.4 攝氏度，室外的干球溫度為tw = 31.4 攝氏度，建筑外部的風(fēng)速為2.8米每秒，相對(duì)濕度為ψw = 64 %【4】。

4? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和負(fù)荷的計(jì)算

4.1? 冷源和熱源的系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)介紹

相關(guān)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)冷熱源的系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要對(duì)能耗進(jìn)行充分的分析，根據(jù)分析的結(jié)果來設(shè)置負(fù)荷的性質(zhì)。為了方便對(duì)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制，我們選用的是空調(diào)廠家的定制產(chǎn)品，制冷和供冷是采取小機(jī)組供冷，為了使機(jī)組能夠正常的工作和運(yùn)行，出現(xiàn)緊急情況可以切換為大機(jī)組。

4.2? 負(fù)荷的計(jì)算

在計(jì)算建筑負(fù)荷的時(shí)候，空調(diào)供暖設(shè)計(jì) 熱負(fù)荷為 14.6千瓦， 熱指標(biāo)為 8.97 千瓦，設(shè)計(jì)冷負(fù)荷為 31千瓦， 冷指標(biāo)為 19.37 瓦每平方米 。筆者主要是應(yīng)用部分能耗分析的軟件對(duì)當(dāng)?shù)匾荒甑哪芎倪M(jìn)行分析，以此得出得出夏季總耗冷量為37063.3千瓦每小時(shí)，冬季供總耗熱量為 24 852.4千瓦每小時(shí)【5】。

5? 結(jié)束語

通過上述的介紹和闡釋我們可以發(fā)現(xiàn)，盡管我國(guó)的嚴(yán)寒地區(qū)超低能耗建筑暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)取得了一定的發(fā)展和進(jìn)步，在一定程度上具有科技研發(fā)和工程的案例示范功能，并且集成了嚴(yán)寒地區(qū)可再生能源和建筑節(jié)能技術(shù)，不管是在高效儲(chǔ)能設(shè)備、經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)和光熱利用等方面，研究都取得了一定的進(jìn)展。為了保障系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行，我們需要根據(jù)建筑的累計(jì)負(fù)荷，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)出維持周圍土壤的熱平衡，優(yōu)化能源利用的方式和比例。在今后的研究和發(fā)展中，相關(guān)人員還需依據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行發(fā)展和創(chuàng)新，從而不斷研究出更加低能耗的建筑暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)，為我國(guó)的可持續(xù)性發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳強(qiáng).山東地區(qū)被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能研究[D]. 山東建筑大學(xué)， 2016.

[2] 陳強(qiáng)，王崇杰，李潔，等.寒冷地區(qū)被動(dòng)式超低能耗建筑關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2016（1）：19～26.

[3] 陳小凈，原瑞增，白卉，等.被動(dòng)式超低能耗建筑關(guān)鍵技術(shù)與案例分析[J]. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2016（5）：97～99.

[4] 王昭俊，薛慶雯，余志義，等.嚴(yán)寒地區(qū)被動(dòng)式超低能耗住宅新風(fēng)機(jī)組換熱效率測(cè)試與分析[J].建筑科學(xué)，2017（6）：21～25.

[5] 王楊洋，陶進(jìn)，任楠楠.嚴(yán)寒地區(qū)被動(dòng)式超低能耗示范工程能耗計(jì)算分析[J]. 湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（3）：67～68.