暖通空調設計在綠色建筑方面的設計要點

羅國立

（廣東省建筑設計研究院　廣東　廣州　510010）

暖通空調設計在綠色建筑方面的設計要點

羅國立

（廣東省建筑設計研究院廣東廣州510010）

隨著社會經濟的不斷發展，人們的生活質量也在不斷的提高，消耗能源也越來越多，產生能源對環境造成的污染也越來越嚴重，而在建筑行業中，綠色建筑就成為未來發展的一項重要指標。本文主要是對暖通空調在綠色建筑設計方面的設計要點結合相關的規范進行一定的探討，以期望可以為同行之間提供借鑒。

暖通空調；設計要點；技術要點；相關規定

1　引言

建筑暖通空調在具體的設計過程中不僅要理清綠色建筑設計的基本理念，另一方面還要很好地把握綠色建筑的基本內容，做到有力的掌握綠色建筑的準則，進而通過太陽能、地源熱泵和自然通風等科技來充分降低建筑空調的能源消耗，這也是節能環保的一個方面。進一步體現出綠色建筑設計的基本內涵和主旨。隨著社會文明的不斷進步和發展，當今全球氣候也在不斷變暖，這就迫使人們對于環境問題和能源問題越來越重視。在21世紀，積極地推行可持續發展戰略，綠色建筑已然成為可持續發展中的一個重要內容，同時也是建筑行業的一個新的發展趨勢，綠色建筑一方面為人們制造出舒適的居住環境，另一方面也對建筑的設計提出了更加嚴格的要求，綠色建筑完全符合可持續發展戰略的。

2　綠色建筑設計的概念和相關指標

2.1綠色建筑的概念

“綠色建筑”的“綠色”，并不是指一般意義的立體綠化、屋頂花園等表面的含義，而是代表一種概念或象征，綠色建筑指建筑物本身及其使用過程在生命周期中，如選址、設計、建設、運營、維護、翻新、拆除等各階段皆達成環境友善和資源高效運用的一種建筑。換言之，綠色建筑在設計上試圖從人造建筑與自然環境之間取得一個平衡點，在建筑物使用周期內，最大限度節約資源，節能、節地、節水、節材、保護環境和減少污染，提供健康適用、高效使用，與自然和諧共生的建筑。

2.2綠色建筑的起源

1972年，聯合國在瑞典斯德哥爾摩召開會議，各國代表對地球污染及資源浪費的情況特別關心。然后，各國學者相繼提出“綠色建筑”的環保概念，透過建筑使用材料和設計，達到節能目的。“綠色建筑”在日本稱為“環境共生建筑”，歐美國家稱為“生態建筑（Ecological Building）”、“可持續建筑（Sustainable Building）”。

1998年，在加拿大召開與地球環保相關的國際建筑學術會議中，使用“綠色建筑的挑戰（Green Building Challenge）”作為會議議題。此外，“綠色”一次已經成為地球環保的代名詞，如“綠色消費”、“綠色生活”等等都成為了人們朗朗上口的用語。到目前為止全世界各國都在全面推動綠色建筑政策。

2.3綠色建筑幾個指標

（1）生物多樣化：包括室外綠網系、地表保存技術、生態水池、生態水域、生態圍墻設計和多孔隙環境。

（2）綠化指標：包括生態綠化、墻面綠化、墻面綠化澆灌、人工綠化技術、綠化給排水技術和綠化防風技術。

（3）地表保水指標：包括透水鋪面、景觀滲透水池、滲透井和滲透管等等。

（4）日常節能指標：

①相關節能技術：包括建筑配置節能、適當的開口率、外遮陽、墻窗比、隔熱和氣密性、圍護結構的構造和材料、幕墻。

②風向與氣流運用：包括善用地形風、季節通風、善用中庭風、善用植被控制氣流、開窗自然通風性能、風向的防治。

③空調系統的使用：包括空調分區、大空間分層空調、空調排風熱回收、蓄冷空調系統、全熱交換、CO2濃度監測。

④建筑照明：包括建筑能源管理系統、照明光源、照明方式、間接光、照明開關控制、自然采光、屋頂導光及地下室導光。

⑤太陽能的運用：包括太陽能熱水系統和光伏發電。

（5）二氧化碳減量指標：包括簡樸的建筑造型和室內裝修、合理的結構形式、結構輕量化。

（6）廢物減量指標：再生建材利用、土方平衡、空氣污染防治。

（7）水資源指標：包括節水器具、中水利用、雨水回收與植被澆灌節水。

（8）污水與垃圾改善指標：包括雨污分流、垃圾集中放置、生態濕地污水處理和廚余垃圾處理。

（9）室內健康和環境指標：包括室內污染控制、室內空氣凈化設備、生態涂料、生態建材、預防墻壁結露、地面與地下室防潮、噪聲和振動的優化。

3　綠色建筑中的暖通空調的設計

3.1空調采暖系統的選擇

空調系統作為一棟建筑物的耗電大戶，正確的選擇空調系統對“資源高效運用”起到決定性的作用，尤其是現在的能源、環保及經濟理念越來越被重視，建筑物空調全年耗電量作為綠色建筑評價的一項重要項。然而，空調系統的選擇根據所在地區現有的資源條件來確定，例如某地區存在電價階梯分布，那么可以考慮選擇蓄冷空調系統，某地區有豐富的地下水資源或者晝夜溫差大，那么可以考慮選用水源或者地源熱泵空調系統，設計之前需要對所在地區各種條件有清晰了解才能更好的選擇適當的空調系統。

3.2空調采暖系統的輸送能耗及送風能耗

空調采暖系統的輸送能耗主要針對冷凍水或者熱水輸送過程中的損耗，眾所周知，冷凍水或者熱水輸送過程中會和周圍的空氣產生熱傳導效應，即使水管包裹足夠的保溫材料，或多或少也會存在損耗，因此系統設計時候需要考慮輸送到距離，冷熱源位置的選擇，盡量把冷熱源位置放在負荷中心，以減少輸送的距離，從而減少不必要的損失。送風的能耗跟送水能耗類似，都是輸送過程中與周圍空氣發生換熱的損失，因此送風距離也不應太長。

3.3空調系統過渡季節的運行

過渡季節顧名思義就是熱的季節向冷的季節或者冷轉向熱，在轉變過程中的不冷不熱的季節，過渡季節雖然不冷也不熱，但是也需要良好的通風才能達到要求的舒適性，此時，開空調就會覺得比較浪費，不開空調就會覺得空氣不夠舒適，所以過渡季節全通風模式就變得很有價值，制冷主機不啟動，只開啟末端進行全新風的通風，以達到室內空氣保持有新鮮空氣流通，既節能又有舒適的室內環境。

3.4變流量系統和變風量送風

由于建筑物空調不是任何時候都處于滿負荷的狀態，但設計時候也不能去一個負荷的中間值來設計，因此設計時候是去一年中最大負荷來設計空調系統，那么沒有達到最大負荷的情況下，空調系統就會顯得浪費，所以變流量系統和變風量送風就恰好滿足這種沒有達到最大負荷情況下運行節能的目的，一般變流量系統是設計變頻主機和變頻水泵配合，變風量系統則有目前比較流行的VAV系統和普通的變頻空調機組，最終目的都是為了節能。

3.5室內環境質量

室內環境主要是舒適性的表現，首先室內設計的溫度、濕度、新風量等基本參數必須按現行國家標準執行，其次設置CO2濃度監測裝置，當CO2濃度偏高時候，加大送進室內的新風量來達到控制室內舒適度，并且每個房間設置溫控器調節溫度等，這些措施來使室內環境更加的舒適。

上述幾項均為暖通空調設計在綠色建筑中比較常見需要滿足的項，設計時候根據所在地的地理環境及建筑物的特點，選擇合適的空調系統，空調系統確定后，再結合空調系統和現行國家標準來實現每一項要求。

4　空調設計在綠色建筑設計中的應用

以下用一個工程實例介紹空調設計在綠色建筑設計中的應用：

4.1工程概況

一廣州項目，主要功能是辦公樓，約72000m2左右，地下四層，地上十層，地下室為車庫，地上為辦公，地上面積約30000m2，建筑高度約40m；作夏季中央空調設計，冬季不采暖；本項目設計需要滿足綠色三星要求。

4.2空調系統

按照負荷計算結合項目所在地，空調主機選用3臺300冷噸的高能效變頻水冷螺桿冷水機組，配合四臺（三用一備）變頻冷凍水泵，冷卻水泵和冷卻塔不設變頻，末端采用帶排風回收的整體式空調機組，并且空調機組為變頻送風，整體式空調機組過渡季節時候還能夠實現全通風模式運行。

4.3綠色設計專篇

（1）節能與能源利用：

①沒有設冬季采暖，因此沒有電直接加熱設備和空氣加濕熱源。

②各部分能耗設有獨立計量裝置。

③采用高能效的制冷主機，cop達到5.16。

④冷凍水循環水泵耗電輸冷比ECR為0.0176。

⑤通風系統能耗值為0.3，空調系統能耗值為0.35。

⑥能夠實現全通風模式運行。

⑦滿足低負荷運行時候的節能，并且設置了變流量輸送冷凍水和變風量送風。

（2）室內環境質量：

①設計的溫度、濕度、新風量等參數均滿足現行國家標準。

②設置了CO2濃度監測裝置，當CO2濃度過大時會增加新風量送入。

③空調末端均設有溫控開關，現場可調節。

（3）提高與創新：采用高能效變頻水冷螺桿冷水機組，能效比達到5.16，比現行國家標準《公共建筑節能設計標準》高出12%，可以獲得此項的加分。

根據上述設計實例，綠色建筑的措施與節能密切聯系，各種有效的節能方式都可以利用在綠色建筑上，滿足綠色建筑定義中的“資源高效運用”，因此綠色建筑十分有必要推廣下去，讓未來的建筑都朝著綠色建筑方向發展。

5　結束語

社會經濟的快速發展將盡管會為人們帶來更高的生活質量，但與此同時往往會增加能源的消耗，而能源短缺當前已經成為全人類目前面臨的難題，不僅如此，生活質量的提高還可能造成生態環境的污染，隨著時間的推移這將嚴重影響到人們的正常生活，對人們的身體健康造成嚴重的威脅。發展綠色建筑就變得十分有必要，它能夠為建筑行業帶來全新的技術挑戰和轉型機遇，并實現可持續發展的戰略目標，最為重要的是為人們提供更加舒適的居住環境、更加節能環保。

[1]田榮金.淺析暖通空調技術在綠色建筑中的應用與應用前景[J].價值工程，2011（4）：13.

[2]中國建筑設計研究院——機電專業設計研究院第一暖通空調設計研究室[J].暖通空調，2013（6）：35～36.

[3]林忠.暖通空調設計與節能[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2010（10）：17.

[4]《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2014）.

[5]《民用建筑綠色設計規范》（JGJ/T229-2010）.

TU83

A

1673-0038（2015）32-0001-02

2015-7-21

羅國立（1982-），男，工程師，本科，從事暖通空調設計工作。