时间:2022-08-17 00:47:56
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇除湿和制冷的区别,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
通风就是室内外之间的空气运动,是我们所说的HVAC(采暖通风与空调)中的V。
通风,有助于保证室内的空气质量。当人们或动物在室内的时候,通风有助于稀释室内的气味和二氧化碳等由空气传播的污染物,例如:灰尘、烟和有挥发性化合物。通风通常也可以用机械系统把室内的热气、冷气和湿气排到室外。
通风模式一般包括:自然通风、机械通风和混合模式通风。自然通风的优,缺点
自然通风就是用自然的方式实现新风的进与排。在建筑中一般有两种自然通风模式风压作用下的自然通风(图1);温压作用下的自然通风(图2)。我们所熟知的“烟囱效应”(温压作用下的自然通风)这种由浮力产生的温压作用很小(平均0.3Pa-3Pa),而风压作用往往很大(1Pa-35Pa)。
1 自然通风的优点
室内污染物例如甲醛,氡的堆积会给我们带来很多健康问题:湿气也会导致细菌的滋生给居室带来危险……通风是解决这些问题的关键因素。
自然通风显著的优点是:简单、经济,没有设备噪音。
传统的生活方式和观念给我们暗示,自然通风是最直接简单的获取新鲜空气的途径。事实上,充分考虑室内外温度,风压,选择合适的时间,开启门、窗就能够实现很好的通风效果。在许多地区和不同气候条件下,我们优选自然通风获取新鲜空气和调节室内温度,甚至在城市设计,总图设计中,也可以利用夏季主导风向,设计正确的城市形态和建筑形式,从而降低冷,热负荷,减少空调的使用,起到节能的效果。
2 自然通风的缺点
自然通风最主要的缺点就是不易控制。在采暖或制冷季节,建筑门窗被人为开启后没有及时关闭,造成室内大量冷,热量流失。所以,采用自然通风系统时,我们需要建筑的使用者有良好的行为方式才能确保建筑的节能。同时由于窗户的开启,室外噪音、汽车尾气和污染物也会进入室内,这种现象在城市化进程越来越高的今天尤显突出,因此,传统的开窗通风面临着挑战。
自然通风并不是一个万全之策。尤其是在热带和寒带,选择自然通风应该谨慎。因为自然通风依赖室外的温度和风,只能在很短的时间段里进行通风,更多的时间段还需要选择其它的方式进行补充。同时,自然通风如果控制不得当,还会造成室内结露。
在进深比较大的建筑中,自然通风也很难保证新鲜空气能够渗透进去。自然通风能够覆盖的最大进深约为13.7m。所以,这也决定了自然通风适用于某些建筑类型。
在欧洲被动式建筑中,随着节能要求的不断提高,建筑维护结构密闭性能越来越好,单纯依靠自然通风获取新鲜空气已经不能满足规范的要求,因此在设计中必须考虑机械通风系统进行补充。从字面上看这和国内的采暖通风与空气调节设计规范相似,自然不足用机械补充,但实质却是不同的,欧洲节能住宅鼓励的是机械通风,我国的规范还是倡导自然通风。
3 自然通风的策略
自然通风系统基于建筑的形式和区域气候特点会有所不同。自然通风的数量依赖于室内空间的设计和通风系统面积及通风系统在建筑中的位置。建筑布置应该充分利用夏季主导风向,提高自然通风的效果。同时还可以采用一些措施,例如设置防风林等阻挡冬季风的渗透。
目前,自然通风系统有两种模式:风压作用下的自然通风和温压作用下的自然通风。
风压作用下的自然通风就是根据主导风向布置窗户、门和其它开口,利用风压作用使新鲜空气在室内流动。
温压作用下的自然通风可以理解为通常意义上的烟囱效应,利用热空气的上升起到通风的效果。一般通过在房间较高的位置布置排风口,在房间较低的位置布置窗户或通风器,实现新风的进与排。
另外,目前国内市场上已经有了一些通风器产品,能够与外窗或外墙相结合,不需要电力和风机就可以实现自然通风,同时可以阻挡室外噪音,通过增加活性炭等措施还可以吸附室外污染物的进入。这比传统开窗通风有了较大的改进,但也增加了造价,还需要定期清洗过滤设备。
机械通风的优、缺点
在建筑和气候控制中,机械和强制性通风是指采用电力设备例如风机、风扇来实现新风的进与排。图3显示的是欧洲被动式建筑中,在独栋或连排别墅项目中应用比较普遍的系统:“密闭房间+独立置换式新风”系统。这种系统的特点是:利用埋深4m~5m的浅层土壤进行换热,以空气为载体,建筑密闭性好,除了入户及阳台的门窗以外,其它窗户均不能开启。这是完全意义上的机械通风系统。这种利用土壤换热采集新风的模式在国内还没有应用。
1 机械通风的优点
在很多气候条件下,尤其是在保温隔热好的建筑中设置机械通风是很必要的。机械通风可以保障连续和稳定的新风,可以很好地控制室内的湿气,在保证进入室内空气洁净度的同时,还能降低室外噪音及污染物的影响。
机械通风系统一般会集成热回收或热转换系统,能够预热进入室内的新鲜空气,起到节能的效果。但置换式新风系统需要密闭的建筑护结构提高它的工作效率。
2 机械通风的缺点
密闭的护结构就意味着很难实现自然通风,这极大的挑战了我们的日常生活习惯。虽然很多产品号称它们能根本地解决室内空气的质量,控制灰尘、尘螨的污染,但一些研究显示例如哮喘,尘螨等过敏反应与室内空调系统有关。而且,经过2003年的非典,在主流媒体的影响下,人们开始质疑机械通风能不能保证室内空气的质量。由于大厦物业公司不按规章制度定期清洗和维护通风设备,也造成人们对机械通风的不信任。
抛去人为因素,更重要的缺点是室外空气的进风率差别大,初始投资也比较高,还有就是机械设备自身的能耗大,还有噪音。
3 机械通风的策略
在寒冷地区,消耗燃料加热室外空气到舒适的温度;在热带或潮湿的地区,消耗电力降低室外空气的温度和除湿。采用机械通风,同时能够降低能耗的策略包括:
(1)考虑结合自然通风。
(2)避免过度的通风率。
(31新风系统集成冷热空调系统。
(4)使用高效的风机和风道系统。
(5)使用热和湿置换装置。
混合模式
混合模式通风系统就是自然通风与机械空调系统相结合。
自然通风在很多气候条件下并不能全天候的解决室内新风的需要,也为了回
避自然通风的其它缺点,我们采用结合机械通风的方法,同时提供自然通风的可能性,这也尊重了人们一直以来的生活习惯。而作为设计者,要能够理解同时设计自然通风与机械通风的重要性,尽管我们知道为了保证节能的效果,把自然通风与人工制冷系统设计在一起是很困难的。
1 混合模式的优点
混合模式适合于新建建筑,也适合于改造建筑、自然通风建筑、低层和中高层建筑。采用混合模式系统的建筑比传统单一空调系统的建筑有四个显著的优点:
(1)由于结合了自然通风,在过渡季降低了供热,制冷、新风能量的消耗。
(2)由于较高的通风量保证了住户的身体健康。
(3)住户的居住舒适度高。
(4)由于采用机械通风系统和智能控制系统,增加了通风的灵活性。
2 混合模式的缺点
混合模式是自然通风与机械通风博弈后折中的做法,采用了机械通风的同时,也提供了自然通风的可能。建筑节能与否,通过哪种系统节了多少能,很难计量。而且,两种系统也带来了造价的上涨。但在传统生活观念的影响下,混合模式在未来仍然会大行其道。
3 混合模式的策略
混合模式系统有很多形式,智能控制系统还可以使建筑在“自然”与“机械“模式之间切换。常规的混合模式策略包括:
(1)并行系统同时使用自然通风系统和机械通风系统,住户可以自由开启窗户和机械系统提供辅助通风,除去湿气,制冷,而先进的控制系统可以和窗户一起保证空气供给率。
(2)转换系统:在不同的季节或者根据每天的不同,可以在自然通风模式与机械通风模式之间切换。在炎热。潮湿的季节使用机械通风系统,晚上可以采用自然通风系统冷却房屋:在炎热、干旱的气候区域,白昼温差大,建筑在夜晚自然通风,白天关闭窗户阻挡室外高温,同时采用机械通风系统保证室内的新风:相反,在寒冷气候区域,建筑在白天自然通风,晚上关闭门窗阻挡室外的严寒,同时采用机械通风系统保证室内的新风。
(3)区域系统:在不同的空间区域同时使用不同的通风策略。
实例分析
通风理论是复杂的,很多人给出过最佳的通风策略,但往往会引来争议。我认为即使在同一气候条件下,我们也很难给出唯一的通风策略。我们还要慎重考虑居民的生活习惯,建筑物的形式、建筑物的高度等等因素。
1 国外项目分析
在欧洲学习旅行里,Walter教授安排我们参观了一些低能耗的独栋,连排别墅和小型的公共建筑等。这些建筑均采用严密的护结构,提倡不开窗的生活方式,以降低冷热量的丧失,然后利用土壤换热供给室内新风,达到节能的效果。它们所应用的技术不昂贵,造价也没有提高很多,室内舒适度也不错。但这种模式没有大面积普及,从这点可以看出来,无论是国外还是国内,向往自然通风的情节是一样的。
2 国内项目分析
从2004到2010年,国内出现了很多以节能为主题的中高层公寓项目,采用“密闭房间+中央置换式新风”系统,提倡不开窗的生活方式。这些项目的节能策略还包括增加护结构保温,断热型材、LOW-E玻璃,外遮阳等措施,但主要是应用地源热泵系统和置换式新风系统。
通过对上述项目的调查,这些项目的实际运行情况还不错,室内能够保证较高的舒适度。但也存在很多问题,业主并没有从中真正体会到节能带来的收益,他们往往要付出比普通住宅高得多的生活成本。例如:
(1)北京锋尚国际公寓
2002年建成。采用了9项科技系统,天棚辐射采暖制冷系统,置换式新风系统,外墙保温隔热系统,外窗节能系统、防噪系统、中央吸尘系统,卫生设备后排水系统,垃圾处理系统、中水处理系统。其中最重要的节能策略是:置换式新风系统、天棚辐射采暖制冷系统。
问题:由于采用中央式采暖制冷采统及中央式新风系统,设备运行费用高。每年小区采暖费23元/m2,制冷费22元/m2,全年45元/m2。综合算下来,远远高于北京普通住宅的年平均使用费用。
(2)杭州北秀蓝湾小区
2007年建成。采用了6项科技系统,地源热泵技术分户控制系统,毛细管采暖制冷系统、新风加湿除湿系统、外墙外保温系统、外遮阳系统、太阳能热水系统。其中最重要的节能策略是:新风加湿除湿系统,地源热泵技术分户控制系统。
问题:居民每户两个月的电费达1000多元;若制冷季长时间家里无人居住,还需委托值得信赖的人定期(每隔144小时,即6天)开启除湿系统2个小时以上,如果超过144个小时不开系统,就很难保证房子不出现发霉、结露。
(3)杭州朗诗・国际街区
2009年建成。采用了10项科技系统。其中最重要的节能策略是:地源热泵系统,置换新风系统。
问题:小区设备运行费用平摊到业主,每户居民制冷费大约为30元/年。以138m2住宅为例。每年需交费4140元。而普通住宅制冷费用为每年2000元。结论
由于我国居住建筑采暖制冷没有真正实现分户计量,还是按照采暖面积收费。这就造成了业主用热和用冷的无节制,夏天空调开得很低,冬天暖气开得很热,小区总的冷热负荷居高不下,造成节能建筑不节能。另外,传统的生活方式告诉我们,要通风就应该开窗。这种生活习惯也阻碍了“密闭房间+中央置换式新风”系统的发展。
关键词:绿色;建筑;暖通空调
随着全球持续变暖的进程不断加快,全球异常气候出现的周期缩短、频率增加,地球的环境问题越来越突出的显现出来。进入21世纪以来,全球范围内提出可持续发展理论的,人们更加注重对于环境的保护。而“绿色建筑”作为实施可持续发展战略的任务之一,已被世界许多国家所接受。
一、绿色建筑暖通空调设计原则
(一)节省原则
节省原则是对所使用的能源和材料进行节省,在初期的投资过程中,对于原材料和材料运行费用的节省。那么,这就全面的涉及到了暖通空调的整体环节,而不是针对暖通空调哪一部分进行节省,对于新型的绿色建筑来说,暖通空调能耗还需要和建筑物周围围护结构以及室内照明、设备运行能耗等结合起来考虑。
(二)再次回用
对于暖通空调系统部件的再次回用,是有着整体和部分之间的区别,绿色建筑在其暖通空调系统当中,其每个单独部分和整体之间都是一种相对独立的状况,在空调设计的时候,是其内部大部分结构都是可以自由拆卸的,在经过后长时间的工作直至毁坏之后,空调当中诸多管材等其他运行设备都是可以进行维系和后期的处理仍然是可以再次回收利用的。
(三)广泛回收
广泛回收应包括暖通空调系统中的零部件和材料的回收,与上节回用之间的区别是:在回收中是有针对性先对零部件材料进行分类别的回收,并不是笼统的对于材料统一收集,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。
(四)循环利用
对于暖通空调设计体统中的材料设备等都进行统一回收,有效的进行下次再利用,针对材料设备原料加工处理实现产品出售,然后产品破坏之后进行有效的回收,由此形成一种良性循环,然而对于一些没有回收价值或者回收之后在利用成本上显得过高,那么在设计中就需要对其的使用量进行最大限度的控制。
二、暖通空调绿色设计要点
(一)节约能源及资源的利用
低能源消耗的标准应当从建筑物各方面进行调整。近年来,绿色建筑能源消耗最低消耗标准在原先的基础上再次提出了在节能10%~60%的要求,然而这种要求所涉及到的能源主要包括有:暖通、空调、热水及照明系统,相对所采取措施也是多种多样的,设计人员在设计的过程中应当全面考虑到实际情况,因地制宜的进行选取,对于能源能够更好的优化利用,对于资源的选取可以适当的选择可再生能源,对于能源的利用在节约的原则上进行高效率的使用等等一系列可实行措施。
(二)保持良好的自然环境
对于自然资源所利用的程度,很大程度上面体现出了暖通空调的优劣性质,我们对于绿色建筑来讲,在建筑物能否保持良好的外部环境,可以直接的影响到建筑物暖通空调系统效能是否充分发挥,要想实现这一目标,那么前期设计过程中应当保障建筑物外部环境的洁净,其中包括空气和水源、土壤等,要注意建筑物没有受到不良的自然环境危害和污染,建筑物周围的树木和水所起到的作用是可以为建筑物防风和遮阴、蓄水。所以,水和植物都被广泛的引入到建筑物的内部环境当中。
三、建筑暖通空调设计实现绿色理念的基本技术
(一)、绿色建筑在结构上和暖通空调的关系
HVAC 系统在绿色建筑中使用必须在降低能耗的同时,来最大程度的满足室内空气流通和质量的需要,同时建筑在结构上也要更好的起到节能协助的作用。首先绿色建筑在结构上会采用低碳设计,尤其在建筑造型和方位上与建筑所在地的环境紧密结合。其次绿色建筑会通过墙体保温层、遮阳棚等对室内温度进行保持,所以说合理的建筑结构能够更好的降低空调负荷并且大幅度提升空气质量。建筑的结构走向一般选择为南北,这是因为能够更好应用到阳光和自然风的流通。同时窗户的面积也是降低暖通空调能耗有效的方法之一,合理的窗户面积能够做到良好的节能效果,同时窗户材料的选择也可以起到降低能耗,吸收热反射的作用,所以在建筑的结构设计上要最大程度的达到节能需求。建筑结构设计在节能方面进行考虑时要做到以下几点:(1)建筑走向要能够应用到自然风,使自然通风能更好的在室内流通,降低温度和湿度。(2)针对太阳能源的利用要合理,不仅能做到提高照明效率还不能影响到室内温度。(3)不同季节都能够对风、太阳能资源进行利用,而且达到二者的协调性。
(二)、应用地源热泵
地源热泵在解决制冷、供热等方面,有着显著的节能优势与经济优势。相比于空气热源泵,其使用优点更加显著。地源热泵系统不会对地下水质、地面沉降造成影响,只会影响土壤温度,是现阶段比较完善的散热、取热方式,对环境影响比较小。埋在地下的换热器是导致土壤温度变化的根本原因。在寒冷的冬天,会通过热交换器提取热量,实现地上供热;在炎热的夏季,地上热量会通过地泵传送到地下。
(三)、优化冰蓄冷系统
通过优化冰蓄冷系统,能够进一步降低电能用量,降低能耗,提供高经济效益。在夜间,把冷量在水中蓄积,在白天用电高峰期释放冷量,降低电费开支。同时,冰的蓄冷量要超过水蓄冷量,且热损失比较小。在1℃~4℃冷水环境下,可降低风机动力,采用低温送风,有效起到制冷调节的效果。整个系统COP值不断提高,特别是夜间温度较低时,COP更高。制冷机处于满负荷状态,设备利用率、工作效率大幅度提高。
(四)蒸发冷却空调系统
蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术, 包括直接蒸发冷却( DEC) 和间接蒸发冷却( IEC) 。系统采用环保的自然工质――水, 对环境无污染; 另外,蒸发冷却制冷不需消耗压缩功, 因此它的COP 值比机械制冷大得多。目前已在美国的西南部、澳大利亚及我国新疆等西部地区的大型工业及商业建筑中得到广泛应用。此外, 太阳能液体除湿蒸发冷却空调系统( DECS) 除具有以上环保优点外,其节能性主要体现在: 有效利用可再生能源( 如太阳能) 和充分回收如工业废气余热等低品位热源;高效的蓄能能力有利于用户侧电力调荷――“移峰填谷”负荷调节。
(五)、建筑材料的选用
在室内装修过程中很多材料都可能影响到HVAC 系统的运行,这是因为建筑材料中含有很多易挥发和有毒、有害气体,这些材料会随着使用年限的增加,不断的挥发出物质,所以要想满足室内空气质量的需要就会长期开启空调系统进行空气的排放,这就使大部分能源被白白浪费掉。所以在建筑施工时合理的选择建筑材料对室内空调系统的节能有着很大的作用。常见的挥发性较大的装饰材料有;建筑装修材料产生的挥发性有机化合物,清洁剂和室内维护所产生的挥发性有机化合物,纺织物、保温材料散发的纤维细菌、真菌灰尘和其它颗粒物。
绿色建筑是一种象征着节能、环保、健康、高效的人居环境, 是满足人类生存与发展要求的理想建筑。如今, 暖通空调技术肩负着这样的使命: 遵循“ 以人为本”的宗旨, 采用科学的环境控制技术, 为人类创建一种健康、舒适而又富有效率的建筑环境 ,从而满足现代社会里人们在生活、工作及其它活动中对室内环境品质日益增长的需求。
参考文献