基于绿色机场建筑的暖通建设分析.doc

基于绿色机场建筑的暖通建设分析摘要：建设绿色建筑是我国经济社会发展的必然趋势，为贯彻环保理念，实现节能减排，并顺应国际民用机场的建设发展趋势，新机场的建设需按绿色建筑评价标准实施。在绿色机场建设过程中，暖通建设在节能与能源分析方面至关重要。本文主要介绍在绿色机场建筑中暖通建设在环保、节能等方面应采取的措施及分析。关键词：绿色建筑；绿色机场；暖通建设、节能环保一、暖通建设在绿色机场建筑中的重要性 “绿色机场建筑”是指在经济合理性的前提下，通过系统优化和设计整合，结合当地自然环境的特点，综合运用生态学、建筑学的基本原理以及现代科学方法和手段，合理安排并组织与其它有关因素之间的关系，在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、减少污染、保护环境，为机场办公人员及候机人员提供健康、舒适、高效的环境。机场航站楼的采暖及空调方案、冷热源方案是否合理不仅与人员候机、办公舒适性密切相关，空调制冷剂的使用、地表（地下）水的排放与环境保护密切相关，并且空调与采暖能耗约占建筑总能耗的65%左右，为此结合工程投资，在合理范围内使用环保节能设备，选择合适的空调方案、冷热源方案在绿色机场建设过程中尤为重要。二、在绿色机场建筑中暖通专业应采取的节能环保措施由于绿色建筑的重点首先是节地、节能、节水与节材四项节约，其次是两项环保，即对建筑外部自然生态环境的保护以及对建筑内部人员居住环境的保护。绿色机场中对节能和环保要求对于暖通专业主要体现在以下几点：第一，有效地利用以及节约能源。主要体现在以下几点：在技术上可行、经济上合理的前提下，热源宜优先利用浅层地能、太阳能、风能等这些可再生能源；在技术经济较为合理的情形之下，从提升整个建筑物的能源使用效率出发，合理选择确定整个建筑中各设备系统的能源利用方案；根据在使用时间最长的部分负荷段内机组效率最高的原则来选择设备；在输送系统中广泛应用变频节能技术，比如风机、水泵等等。第二，保证室内环境质量良好，在生产、使用过程之中减少对环境污染的材料的使用。其中，对空调而言，重点是促进空气质量的改善以及采用合理的方式降低设备噪声与振动。为了最大程度地发挥暖通的效能，在设计中应力求使周围环境有洁净的空气、水源和土壤，避免不良自然环境的危害。并且由于水和树木可以帮助建筑物防风、蓄水和遮阴，因而植物和水都可以广泛的应用于建筑物内部。在建筑周围空地上种植树木，可以起到防风、遮荫等效果。总体来说的话，就是以尽可能降低能耗且减少对环境破坏的方式，营造健康、舒适的室内环境，就是绿色机场中暖通专业节能的重要性。（一）自然通风的利用在绿色建筑设计中，自然通风的利用对降低建筑能耗，改善室内空气品质，提高室内人员舒适度具有重要意义。综合利用室内外条件通过有组织的自然通风的利用对办公室通风，在过渡季节尽可能地利用新风，少开空调。夏季晚间在空调停运之后，在夜间组织大量通风换气，利用温度比较低的室外空气进入室内充分冷却室内空气以冷却建筑结构，减少翌日启动负荷。另外，在建设时留出自然通风风道。另外，还可以通过以下方式实现自然通风：一是实现有效被动式制冷，当室外温度较低时可以在不消耗任何能源的情况下，达到降低室内温度，提供清洁新风的目的。二是可以提供新鲜、清洁的自然空气（新风），不仅有利于人的生理健康，更有利于人的心理健康。（二）能源多样性1.电制冷电制冷就是通过输入一定的高品位能量给压缩机， 压缩机通过一个等墒过程将能量的品位提高，使能量由低温体(蒸发器)传递到高温体(冷凝器)夏季由制冷站供应的空调冷水经每个站内的分水器进入空调器系统，制冷站主要完成冷水的循环以及定压；冬季空调温水在每段都设有独立的循环系统，空调温水经过站内循环泵进入换热器，完成循环加热后再供应给空调器。由于该机场航站区集中供热中心内，共有燃油燃气蒸汽锅炉九台。冬季用蒸汽换热水送往各用户。而夏季蒸汽供应很少，大部分设备闲置在那里。就机场制冷站特殊地理位置，以整体站房及现有蒸汽原的具体情况，采用蒸汽型双效溴化锂吸收式制冷方式。此方案除了制冷机，制冷剂除了具有自身的优势之外，还具有以下优势，即最大限度地对环境进行保护，可以有效地发挥锅炉的使用效率。2.蓄冷蓄冷技术是指调整冷能供应和需求在时间差异方面矛盾的技术。该技术是通过降低介质温度或凝固介质将能量通过显热以及潜热的方式储存在介质中。必要时被储存的冷能可以通过升高介质温度或者熔化介质得到再一次的利用。在机场推广蓄冷蓄热技术可以使得空调（制热）系统的设备容量得到充分地利用，缓解对于电网负荷的叠加影响；可以最大限度地利用间歇运行的新能源进行发电。蓄冷蓄热技术可以适用的范围主要如下：建筑物空调的冷、热负荷具有显著的不均衡性。由于机场建筑具有内部冷热负荷分配显著不均衡的特征，显然是适用的。在此需引起注意的是，如果采用蓄冷技术，峰谷电价差需达到4:1，这样在满足蓄冷需求的情况下减少尖峰用电负荷，从而达到节省电费的目的。3.水源热泵地球表面浅层水源（一般在1000米以内），比如地下水、地表的河流、湖泊和海洋等等吸收了大量地球表面辐射的长波辐射，从而聚集了大量的能量，往往这些水源具备较稳定的温度。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量“取”出来，释放到水体中去，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，可以有效地实现制冷。一旦到冬天的话，则可以通过水源提取不少的能量，由热泵原理通过空气或水作为制冷剂提升温度后送到建筑物中。一般情况下水源热泵水泵消耗1kW的能量，用户就可以从中获得4kW以上的热量或冷量。由于水源热泵技术成熟可靠，比燃气溴化锂直燃机等其它方案节约运行费用，且初投资略低，而且具有显著的生态环境效益，能提升机场的建筑品位。 4.分布能源系统-冷热电三联供冷热电三连供指以广泛使用的天燃气作为重要性的材料带动发电设备（包括燃气轮机、微燃机或内燃机发电机等）运行，产生的电力以保证广大用户的用电需求。系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备(余热锅炉或者余热直燃机等)向用户供热、供冷。该机场能源中心是机场规划设计时“大集中，小分散”供冷供热方案中最为关键的“集中”供冷供热主站，通过燃气轮机热电联供系统，采用“汽电共生，冷、热、电三联供”这一新的制冷供热方式。在这种方式之下不仅可以大大提升能源的利用效率，还可以大大提升整个系统的经济效益、环境效益和社会效益，实现了能源的综合利用，将制冷、供热、发电联为一体，节约能源，保护环境，削减用电高峰，为机场的安全有序用电，余热利用提供了有利保障， 具有极大的社会价值。5溴化锂吸收式制冷热力学正是根据温度随其它物理量改变而改变的原理，通过这个原理我们可以得出以下结论，无论是哪一种液体工质在由液态向气态的转变过程中需要不断地从周围空气中吸收大量的热量，液体转化为同温度蒸汽时的热量为汽化热。水之所以产生汽化是需要温度与压力相结合进行考虑的。而且汽化压力与汽化温度存在紧密的联系，压力越低，温度也越低。粗略情况下可以视一个大气压下的饱和水蒸气温度为100摄氏度，而在005个大气压情况下的水蒸气温度则可以视为33。如果我们可以创造出一个条件，压力较低的条件的话，只要水在这种压力较低的情况下汽化吸热，就可以得到与之相对应的低温条件。溴化锂溶液的水蒸气(分)压力很低,比同温度下纯水的饱和蒸汽压力低很多。由于溴化锂溶液与水之间存在一定的压力差，溴化锂溶液会吸收水蒸气，使得水的蒸汽压力随之下降，当蒸汽压力下降时，水就会加快蒸发速度，此时候水就会吸收大量的热量，从而达到了制冷的目的。建议机场利用溴化锂吸收式的制冷方式以达到制冷的目的。6复合式能源复合式能源可以说是在暖通空调领域上的一次在技术上的创新，是一套将热泵技术，变频技术、夏季蓄冰、冬季蓄热技术以及地下土壤的换热技术有机结合在一起的复合式能源系统。该机场属于我国太阳能二类区域，属于太阳能资源较好的区域，建议采用太阳能技术。由于机场夏季气候比较干燥，空气焓值不高，湿球温度低，建议机场通风的冷负荷通过高压微雾降温的方式解决，以节约能耗；而冬季室外新风机场可以通过地埋方式进行前期预热，再通过高温循环热水供回水温为88C68 进行保障预热。（三）空调风系统及水系统1.风系统定风量空调系统是一种全空气处理系统。定风量空气处理机组主要指的是送风流量是定值在对空气进行处理的进程之中，靠调节循环风的流量，以保证室内空气的质量，保证室内有足够的新鲜空气。变风量空调系统，是与定风量空调系统相比较而言的，是在定风量空调系统的基础之上发展而来的。定风量空调系统的空调机组定风量送出一次风，机场可以通过控制空调机组的冷（热）水阀达到变冷（热）水流量调节送风温度接近露点温度进行（加热）除湿后，将干空气送到多个风机盘管末端，风机盘管再次通过变水流量调节对一次风和室内回风进行制冷（热），使得室内冷（热）负荷能够达到平衡，使得室内的温度始终保持在一个稳定值。要想提升室内空气的质量，引进新风无疑是其中一个不可或缺的环节，但是在能源日趋紧张的今天，新风往往代表着消费更多的能量。建议机场在空调系统中安装能量回收装置，把排风中的能量无论是热量或者冷量转移到新风侧，这样就可以大大降低能源消耗量，从而达到节能的目的。2.水系统一次泵：一次泵系统末端设备设有电动两通阀，综合考虑机场室内负荷所发生的一系列变化，对进入设备的水流量进行一系列地调节。当室内符合达到设计负荷的百分之五十或者远远小于设计负荷时，末端设备的需水量随之大大减少，此时候回水管之间的压差随之增大，当超过一定值时，旁通阀打开，在这其中的一部分水流直接流回集水器。在这种条件之下，水系统阻力增大使水泵的流量减少，减少幅度与水泵性能曲线存在密切的联系。减少幅度越大所取得的节能效果往往是最好的。二次泵：可以把它分成两部分，一部分是冷源侧，另一部分是负荷侧。冷源侧需要定水量运行，而负荷侧需变水量运行。所以它们之间是矛盾的。建议机场把冷源侧和负荷侧水流量分开设置、就可以使得这个问题得到解决。三、暖通建设方案的确定与绿色机场关系机场航站楼通常属于大空间建筑，体积大、空间高，尤其出发层空间高度在15米以上，考虑分层空调很有必要。这是由于分层空调在满足使用要求和自身特性的前提之下，可以通过减少空气处理量以达到节能降耗的最终目的。航站楼人员密度由于受到种种因素的影响往往会发生显著的变化，应根据人数变化特点以及结合不同区域，随时调整风量或水量来适应冷、热负荷的需求。机场位置由于各方面原因通常远离市内，导致市政热源、电厂余热等很难供应到位，同时，也为使用分布式冷热电三联供系统、地热能等能源创造了条件。只有采取经济合理的措施，绿色建筑才会具有良好的经济效益和社会效益；确定绿色机场的暖通建设方案时，应根据机场所处地理环境、当地能源条件、价格、