主動(dòng)式冷梁技術(shù)在綠色建筑中的應用論文
摘要：隨著(zhù)房地產(chǎn)市場(chǎng)的飛速發(fā)展，舒適、節能環(huán)保及可持續發(fā)展已成為建筑業(yè)發(fā)展的趨勢，綠色建筑是將可持續發(fā)展的理念引入建筑領(lǐng)域，最大限度地節約資源、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康舒適的空間。筆者通過(guò)自己設計的項目中的一些理念，分析了地源熱泵結合主動(dòng)式冷梁技術(shù)在綠色建筑中的應用的優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞：地源熱泵；主動(dòng)式冷梁；綠色建筑；節能環(huán)保
1工程概況
本建筑位于上海市張江，地下二層、地上五層。建筑高度19.4m，建筑面積12879m2。地下二層為汽車(chē)庫及設備房；地下一層為餐廳、會(huì )議室等；地上層為辦公、展廳、會(huì )議廳等，建筑為辦公建筑。
2空調系統設計
室內主要設計參數如下：
夏季：溫度26℃，相對濕度60%。冬季：溫度20℃，相對濕度60%，新風(fēng)量30m3/h.p。
經(jīng)負荷計算得空調總冷負荷516kW，冷負荷指標為68W/m2，總熱負荷302kW，熱負荷指標為39.8W/m2，考慮上海氣候特點(diǎn)，結合綠色建筑對于空調系統節能環(huán)保的要求，冷熱源采用冷暖型地源熱泵系統，主機置于負二層制冷機房，負一層采用風(fēng)機盤(pán)管加新風(fēng)，其他房間末端采用主動(dòng)式冷梁加獨立新風(fēng)，選用二臺地源熱泵主機，單機額定制冷/制熱量為263.2/267.2kW。送/回水溫度夏季為7/12℃，冬季為40/45℃，冬夏熱不平衡，冬夏季負荷相差214kW，地源埋管按冬季設計，地源熱泵機組采用熱回收型，夏季多余熱量用來(lái)制取生活熱水。末端設置主動(dòng)式冷梁，房間冷負荷指標為40W/m2，新風(fēng)采用獨立新風(fēng)系統，新風(fēng)機組采用熱回收型，新風(fēng)承擔室內濕負荷，處理到設計送風(fēng)點(diǎn)。夏季水經(jīng)板換成16/19℃，冬季經(jīng)板換后進(jìn)出/水溫度為32/29℃�？照{系統示意圖及空氣處理狀態(tài)過(guò)程見(jiàn)圖1和圖2。
3地源熱泵系統
地源熱泵系統是可再生能源。它利用地下淺層地熱資源，通過(guò)輸入少量的高品位能源，實(shí)現低溫位熱能向高溫位轉移。根據項目的巖土熱響應試驗以及動(dòng)態(tài)模擬計算全年8760小時(shí)的逐時(shí)冷熱負荷，該項目適合采用地源熱泵系統。土壤熱平衡一直是地源熱泵系統需要解決的難題，夏季熱泵機組對土壤的熱釋放量大于冬季的取熱量，故本工程地源熱泵機組采用熱回收型機組，夏季利用機組的冷凝廢熱提供免費的生活熱水，又使冬夏季的熱平衡得以實(shí)現，一舉兩得。本項目采用100m雙U地源井（夏季放熱量約60W/延米，冬季取熱量約50W/延米）100口，地源井平均間距大于5m，管徑De25。根據總平面圖，項目區域滿(mǎn)足地源井打井要求并保證全年地源部分熱平衡，地源熱泵系統最好與供暖供水溫度低，制冷供水溫度高的末端配套使用，故末端考慮采用冷梁系統。
4主動(dòng)式冷梁系統
冷梁系統是依靠盤(pán)管內的水與的空氣通過(guò)對流輻射而形成氣流循環(huán)達到空氣調節的目的，冷梁系統分為主動(dòng)式冷梁和被動(dòng)式冷梁，主動(dòng)式冷梁主要利用強制對流來(lái)造成空氣與盤(pán)管間的傳熱，可以制冷、供熱和通風(fēng)。夏季被處理的氣流進(jìn)入冷梁，然后通過(guò)噴嘴進(jìn)入到冷梁下端，當氣流通過(guò)阻擋物時(shí)，阻擋物的背風(fēng)面上端附近氣壓相對較低，從而產(chǎn)生吸附作用，冷梁下端的空氣向上流動(dòng)，在通過(guò)換熱器時(shí)被冷卻。冷卻后的空氣和主氣流混合，溫度低于房間溫度，然后冷卻房間空氣。經(jīng)過(guò)多次循環(huán)，房間的熱量被冷卻盤(pán)管帶走，從而達到了制冷的效果。被動(dòng)式冷梁是通過(guò)自然對流制冷，其僅能制冷且制冷能力主要取決于盤(pán)管的換熱能力，性能比主動(dòng)式冷梁低。本工程因有冬季采暖的需求，故末端考慮采用主動(dòng)式冷梁系統。冷梁系統加獨立新風(fēng)系統是對室內溫度濕度區分處理，在舒適度、空氣質(zhì)量以及能耗方面都遠優(yōu)于于傳統風(fēng)機盤(pán)管系統。
5冷梁系統的優(yōu)缺點(diǎn)
冷梁布置簡(jiǎn)單，舒適度高，可以有不同的尺寸，無(wú)風(fēng)機及其它運動(dòng)部件，噪音小，適用于所有的吊頂。而且冷梁冬季制熱只需28～32℃，夏季16～18℃，和傳統盤(pán)管冬季45～50℃，夏季7～12℃相比，極大提高了地源熱泵的能效比而達到二次節能的目的；同時(shí)，全新風(fēng)機組還帶有熱回收的功能，將室內回風(fēng)和排風(fēng)全部回收利用加熱或者冷卻新風(fēng)，再次節能，主動(dòng)式冷梁+獨立新風(fēng)+地源熱泵系統配合使用，能夠將系統的節能率提高50%以上，為業(yè)主帶來(lái)良好的經(jīng)濟效益。冷梁系統也存在著(zhù)一定的不足：冷梁系統的初投資較高易結露，本項目室內相對濕度控制50%以下防結露，取得了良好的效果。
6項目運行狀況
項目自2012年建成投入運行以來(lái)，連續運行了四年，實(shí)踐證明該項目達到了預期目標，滿(mǎn)足設計要求，根據近四年來(lái)的運行數據（冬季主要為12～3月，夏季主要為6～8月），運行狀況良好，地源熱泵系統省去了鍋爐房和冷卻塔等輔助設備，同時(shí)夏季運行時(shí)免費提供部分生活熱水所需熱量，既省投資又使土壤熱平衡得以實(shí)現，由于冷梁盤(pán)管中使用較高溫度的循環(huán)冷水，有效提高熱泵機組的EER，創(chuàng )造出更加舒適與節能的空調系統，得到業(yè)主的認可。
7綠色建筑評定
綠色建筑總共分為3個(gè)星級，當綠色建筑分別達到50、60、80分時(shí)，等級分別為一到三星級，本項目地源熱泵制冷性能系統COP值比現行國家標準《公共建筑節能設計標準》GB50189限定值提高6%以上，空調系統能耗降低幅度比常規空調達到15%以上，且地源熱泵系統屬于可再生能源，為綠建評定貢獻了不少加分項，最終，項目評分獲得69分，評定為兩星，順利完成綠建申報。
8結語(yǔ)
通過(guò)本工程分析，地源熱泵系統與主動(dòng)式冷梁系統組合使用能夠提高地源熱泵的能效比，完全符合可持續發(fā)展理念，在綠色建筑中有著(zhù)良好的發(fā)展前景。
參考文獻
[1]黃翔.空調工程[M].機械工業(yè)出版社，2006.
[2]張勇，何舢，陳殿坤.干盤(pán)管系統和主動(dòng)式冷梁的應用探討[J].制冷空調，2009，30（02）：74-76
[3]陸耀慶主編.實(shí)用供熱空調設計手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2008.
【主動(dòng)式冷梁技術(shù)在綠色建筑中的應用論文】相關(guān)文章：
房屋建筑中測繪技術(shù)的應用論文03-24
主動(dòng)配電網(wǎng)中微電網(wǎng)技術(shù)應用論文12-03
建筑節能技術(shù)應用論文06-02
建筑工程施工綠色施工技術(shù)應用的建筑工程論文03-24
建筑工程綠色節能的施工技術(shù)的問(wèn)題及實(shí)施應用論文03-04
淺談建筑工程綠色環(huán)保施工技術(shù)的應用論文03-23
- 相關(guān)推薦