博物館暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計分析_第1頁
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博物館暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計分析摘要:博物館作為一種特殊的公共建筑,對溫度和相對濕度的要求較高。近年來,我國博物館暖通空調(diào)設(shè)計在滿足溫濕度的前提下,利用水源熱泵,地源熱泵、以及冰蓄冷系統(tǒng)等先進的技術(shù)達到節(jié)能環(huán)保的目的。本文通過對博物館暖通空調(diào)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進行調(diào)研,結(jié)合博物館暖通空調(diào)設(shè)計特點,總結(jié)出一些利用新型技術(shù)減少博物館空調(diào)使用能耗。關(guān)鍵詞:博物館;節(jié)能;冰蓄冷;地源熱泵;太陽能一、引言現(xiàn)如今隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們節(jié)能環(huán)保的意識也越來越強烈,暖通空調(diào)作為當(dāng)今耗能很高的行業(yè),節(jié)能是我們設(shè)計的重中之重?,F(xiàn)如今,暖通設(shè)計師們條件允許的情況下大都使用冰蓄冷技術(shù)以及地源、水源熱泵來最大程度的節(jié)能。[9]國外暖通空調(diào)技術(shù)與國內(nèi)暖通空調(diào)技術(shù)相比,相對比較成熟,他們善于利用建筑本身的形式和維護結(jié)構(gòu)的保溫性能來節(jié)約能耗,同時,他們也善于利用天然能源來減少不可再生能源的消耗。二、博物館暖通空調(diào)設(shè)計特點博物館的功能包括文物保管、文化教育宣傳和科學(xué)研究。文物是博物館一切活動的基礎(chǔ),保護文物是博物館的重點工作。博物館文物保存場所的溫度、相對濕度、空氣污染物、噪聲、微振動、生物損害等方面都需要嚴格控制,溫度和相對濕度的控制是暖通設(shè)計的要點和難點所在。[1]三、博物館的暖通空調(diào)節(jié)能措施博物館建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)不同于其他建筑,它既要充分保護文物對環(huán)境溫濕度需要,也要考慮節(jié)能環(huán)保的要求。在分析了許多博物館暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計之后,總結(jié)出我國博物館中央空調(diào)主要節(jié)能方式:(1)制定合理的冷熱源方案(2)蓄冷技術(shù)的應(yīng)用;(3)太陽能節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用;(4)地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用;(5)自然通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用(6)精確的冷熱負荷計算;(7)充分利用自動控制系統(tǒng)。(一)合理的冷熱源方案合理利用冷熱源方案是節(jié)約能源節(jié)省投資的一個重要方法,我們在進行空調(diào)冷熱源方案設(shè)計時,應(yīng)該根據(jù)建筑周圍環(huán)境和建筑功能設(shè)計多種冷熱源方案,然后通過經(jīng)濟分析,選擇一個符合要求最節(jié)能最環(huán)保的方案作為建筑的最終方案。不同的冷熱源方案的經(jīng)濟效益和節(jié)能程度會大有不同,當(dāng)每一個方案都能滿足建筑的供冷供熱要求時,我們選擇一個最經(jīng)濟的冷熱源方案可以更好的達到節(jié)能的效果。[2](二)蓄冷技術(shù)的應(yīng)用蓄冷技術(shù)是一種優(yōu)化資源配置、保護環(huán)境的節(jié)能環(huán)保技術(shù),其工作原理主要是在夜間用電處于低谷階段時進行制冷作業(yè),將冰或冷水形式的冷能量儲存在蓄冷設(shè)備中,這樣在用電高峰時期,可以通過將蓄冷設(shè)備中冷能量的釋放,將這些冷能量用到空調(diào)運行過程中,從而有效轉(zhuǎn)移用電高峰,緩解電力緊缺壓力,為電力用戶節(jié)省了大量的用電費用,達到節(jié)約用電、減少環(huán)境污染的效果。[3]另外,蓄冷技術(shù)還可以優(yōu)化社會資源配置,提高能源資源的利用率,降低消耗。(三)太陽能節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用由于目前火力發(fā)電產(chǎn)生的發(fā)電量不能滿足人們?nèi)粘I钣秒姾凸I(yè)用電,造成電力壓力較大的發(fā)展形勢,而作為一種高效節(jié)能環(huán)保的新型能源資源,太陽能可以轉(zhuǎn)化為人們需要的熱能,減少空調(diào)系統(tǒng)的熱負荷,在建筑施工中通過在屋頂設(shè)置太陽能供暖裝置,通過集熱設(shè)備收集取之不竭的太陽光熱量,再利用熱導(dǎo)循環(huán)系統(tǒng)導(dǎo)入換熱中心,這樣既可以為人們提供熱水,而且還能夠?qū)釟鈱?dǎo)入室內(nèi)地板采暖系統(tǒng),利用電子控制儀器來調(diào)整室內(nèi)的水溫,還可以利用太陽能供暖裝置中的燃氣鍋爐等加熱設(shè)備,極大增加人們?nèi)粘I畹臒崴a充資源,滿足人們?nèi)∨蜔崴男枨?。[4](四)地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用在綠色節(jié)能建筑不斷發(fā)展的同時,我國能源資源面臨著緊缺的嚴峻形勢,而地源熱泵技術(shù)的工作原理主要是利用土壤作為蓄熱體,實現(xiàn)儲存和釋放熱量效果的過程,地源熱泵技術(shù)主要包括水源熱泵技術(shù)和土壤源熱泵技術(shù)兩種,而且這兩種技術(shù)的應(yīng)用都具有可限制的使用條件,其蓄熱功能的實現(xiàn)需要面積較大的地下空間、冷熱均衡,一旦在蓄熱不均衡就會擴大電力消耗,增加建筑施工工程造價,影響施工工期和質(zhì)量,因而,在建筑施工中要結(jié)合施工規(guī)模和設(shè)計方案來合理選用適宜的水源熱泵技術(shù)和土壤源熱泵技術(shù),從而充分發(fā)揮地源熱泵技術(shù)的蓄熱功能,滿足人們用暖、生活熱水的需要,提高人們的生活質(zhì)量。[5](五)自然通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)是暖通空調(diào)設(shè)計的重要組成部分,也是現(xiàn)代綠色建筑施工的重要任務(wù),自然通風(fēng)技術(shù)主要是利用計算流體力學(xué)軟件和能耗分析軟件,優(yōu)化建筑通風(fēng)設(shè)計方案,自然通風(fēng)技術(shù)的工作原理主要是在季節(jié)過度時期進行空氣的調(diào)節(jié),不需要啟動空調(diào),這樣可以為建筑室內(nèi)提供新鮮的空氣,調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度,降低空調(diào)能量消耗。[6]首先,可以采用雙層玻璃,遮擋太陽輻射,在高溫季節(jié)進行夜間自然通風(fēng),有效減少建筑物圍護結(jié)構(gòu)和居民家用設(shè)備的蓄熱量,調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度,另外,也可以設(shè)置煙囪,通過利用煙囪在間層內(nèi)進行通風(fēng),帶走間層內(nèi)的熱空氣,這樣可以改善室內(nèi)的小氣候,保持室內(nèi)的溫度濕度穩(wěn)定,提高居民的生活質(zhì)量,不斷提高綠色建筑空調(diào)系統(tǒng)施工技術(shù)和質(zhì)量。(六)冷熱負荷計算方式由于博物館的形狀復(fù)雜,如果按普通的負荷計算方法,費時且準確性較差,結(jié)果偏差也較大,因此,在現(xiàn)在的空調(diào)負荷計算中,多采用destlauncher軟件或者Bech負荷計算軟件來計算建筑負荷,使計算數(shù)據(jù)更加準確,負荷更接近實際值。(七)充分利用自動控制系統(tǒng)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,中央空調(diào)的運行多采用自動控制系統(tǒng),通過傳感器感知外界環(huán)境溫濕度的變化來控制系統(tǒng)工作的變化,這樣可以更加快速的感知到外界環(huán)境的變化,使系統(tǒng)工作作出相應(yīng)改變,來達到節(jié)能的目的。四、結(jié)論設(shè)計方案對暖通空調(diào)系統(tǒng)在使用中是否節(jié)能關(guān)系重大,因此,進行節(jié)能設(shè)計時需要考慮以下三方面:1.暖通空調(diào)能耗分三部分:冷熱源能耗、末端設(shè)備能耗和輔助設(shè)備能耗(如水泵),冷熱源設(shè)備能耗占暖通空調(diào)能耗的大部分。由此可見,降低冷熱源能耗使得暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗大幅下降,達到公共建筑節(jié)能的目的。[7]具體方式為利用地源熱泵系統(tǒng)和冰蓄冷技術(shù)有機結(jié)合,使系統(tǒng)保持各自經(jīng)濟技術(shù)優(yōu)勢的同時,有效克服各自的缺點。2.應(yīng)認真進行設(shè)計計算。根據(jù)工程具體情況對夏季運行工況、冬季運行工況進行分析計算,將最不利狀態(tài)點找出并解決。選設(shè)備、管道時,要合理地確定系統(tǒng)冷、熱負荷,以及風(fēng)管、水管的阻力,再猜選擇合適的冷、熱源設(shè)備和水泵、風(fēng)機、末端裝置,確保所選擇的設(shè)備在系統(tǒng)最不利工況時能正常運行,避免盲目放大設(shè)備型號、數(shù)量,造成設(shè)備一直在低效狀態(tài)運行。[8]3.選擇合適的運行方案。不同公共建筑,其房間功能差異較大,有著不同的負荷需求,將相同功能、相同運行時間的房間進行劃分集合,對暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的運行方式、運行時間,起到至關(guān)重要的作用。參考文獻:[1]肖武.成都博物館新館空調(diào)設(shè)計方案分析[J][2]吳婷婷.江西自然科學(xué)博物館空調(diào)冷熱源方案的技術(shù)經(jīng)濟分析[J][3]中國建筑設(shè)計研究院.大同博物館空調(diào)設(shè)計[J]暖通空調(diào),2011年第41卷第10期[4]陽勇.關(guān)于博物館中央空調(diào)系統(tǒng)的幾點思考[J][5]中國建筑科學(xué)研究院.清華大學(xué)藝術(shù)博物館暖通空調(diào)設(shè)計[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào),2013年第32卷第5期[6]高陽洋.烏蘭察布博物館空調(diào)設(shè)計[C].第5屆全國建筑環(huán)境與設(shè)備技術(shù)交流大會文集[7]中國建筑研究設(shè)計院.無錫鴻山遺址`博物館空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計[

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