淺析綠色建筑中暖通空調設計

天津市方標建筑設計有限公司 天津 300204

摘要：當前社會發展形勢下，經濟水平持續不斷的提高，人們對居住環境的要求也是越來越高，并且在房屋建筑施工中，對環境的保護也是越發的重視。在房屋建筑施工過程中，綠色建筑是近些年來比較潮流的一個話題，也是引起人們關注較多的一個方面，在綠色建筑暖通設計中，為了實現資源的可持續發展，設計過程中需要最大化地降低對能源的消耗，并在綠色建筑中不斷擴大對能源的節約，這是尤為重要的，本文就針對這一問題展開探討。

關鍵詞：綠色建筑；暖通空調；設計

一、綠色建筑暖通設計的必要性

近年來，雖然我國GDP的增長速度達到了10%左右，但能源的增長率僅為4%左右。推動社會和經濟發展的主要動力是能源，雖然我國的資源總量豐富，但人口眾多，導致人均資源占有量非常低。但隨著社會的不斷發展，我國的能源消耗量越來越大，能源的供應量已很難滿足經濟發展的需求。因此，綠色節能是我國社會發展的必由之路。

雖然暖通空調系統消耗的大多是電能等一些不可再生能源，但是，能源的快速消耗依然使我國面臨著資源能源短缺的問題。不僅如此，我國的環境日益惡化，沙塵暴、霧霾和酸雨等自然災害頻發。根據調查數據顯示，暖通空調系統的用電量可占到建筑總用電的30%以上，而在夏天更甚。但如果加大綠色節能技術的研究力度，則能節省50%的暖通耗能。由此可見，將綠色節能技術應用在暖通設計中能夠有效地減少能源消耗，從而達到環境保護和節約能源的目的，這對維護我國的生態環境具有巨大的作用。

二、綠色建筑暖通空調設計中存在的問題

1、沒有暖通空調的綠色節能設計理念。多數人認為空調制冷的溫度越低越好、暖氣的供熱溫度越高越好，認為優秀的暖通空調系統應能使人們最大限度地感覺舒適。但從科學的角度看，冷熱溫差過大會使人對外界環境的耐受力變低，進而威脅到人體健康，且制造過高或過低的溫度需要消耗大量的能源，這是與能源保護理念相違背的。

2、設計方案難以確定。目前，各種各樣的綠色節能技術被提出，每種方案具有自己的優點和缺點。隨著科學技術的不斷發展，人們的思想也得到了極大的開放，人們看待綠色節能技術的角度也變得多樣化。但設計方案混雜的最主要原因是我國缺少統一的設計標準。

3、忽視暖通工程的施工管理。通常情況下，施工單位為了獲得更高的利益，往往會采用縮短工期、擠壓成本等方式。此外，施工單位在暖通設計圖紙方面花費的時間和精力較少，也沒有充分理解暖通系統，且缺乏高質量的暖通施工人員，進而無法在施工和設計出現問題時采取有效的解決方案，這給建筑埋下了安全隱患。

三、綠色建筑暖通空調設計應遵循的原則

1、節省原則

節省原則的意義在于對材料和能源的節約以及利用。當然節省原則并不只是針對空調個別部件的節省，同樣也要在最初的生產過程中對原材料進行節省以及降低材料的運行成本，而其中更是關系到暖通空調中的制冷系統、水泵、風機等諸多通風系統的各個環節。

2、回用原則

正如字面的意思，再次回用暖通空調完好或可修復的整體或局部部件。獨立的各個部件實現了暖通空調的可拆卸性。如果暖通空調在使用過程中出現非運轉系統的單獨部件故障，則可以通過自行拆卸，并對其進行清洗和修理，便于再次回用。

3、廣回收原則

廣泛的對暖通空調的整體或零部件和材料進行回收，但要區別于回用原則，廣泛的回收不是用于再利用，而且，雖然是廣泛的回收，但并非是籠統的大規模堆放回收，而是分門別類，有條理系統的對暖通空調的零件和材料予以回收。

4、循環原則

循環原則是在廣回收之后再進行加工后循環再生。對報廢的材料進行循環再利用，逐漸形成良性的原材料到廢料再加工成新原材料循環。但其中也有一些成本過高或者沒有再回收價值的材料，例如玻璃鋼、巖棉等諸多材料，這時在綠色建筑中暖通空調的設計一定要合理的控制其用量，避免不可循環材料的浪費。

四、實現綠色建筑暖通空調設計的有效對策

1、太陽能節能技術

在眾多可持續發展的能源中，太陽能無疑是最好的選擇，取之不盡用之不竭，不僅沒有地域限制，而且環保無污染。組成太陽能供暖系統的主要有兩部分，分別是集熱器和循環控制系統。集熱器只要包含換熱水箱等其他加熱設備，而循環控制系統則由溫度控制器、生活熱水體系和地板采暖等三部分組成。太陽能供暖系統的主要工作原理為：源源不斷的應用設備對太陽光予以采集，并將太陽光轉化成熱能；由熱導循環系統將熱能處理之后傳至換熱中心，到達換熱中心并成功轉換成熱水后便可進入地板采暖系統；最后一步便是通過電子儀器對室內溫度加以控制和調節。天氣是變化無常的，當出現陰天、雨雪天氣時，對太陽能的獲取則會出現困難，但這時控制系統將會自動進行轉換，進入到燃氣爐設備對其進行輔導加熱，這時即便在冬季居民也可以享受到溫暖，在其他季節太陽能充足時還可以為人們提供熱水，便利了居民生活。如果暖通空調系統能夠應用太陽能技術，將會大大的降低生產成本，同樣也節約了大量原材料，最為明顯的是太陽能無污染，可以有效的保護環境，這將成為實現綠色建筑暖通空調的一大途徑。

2、地源熱泵應用

地源熱泵技術存在有較高的經濟和節能優勢，特別是在解決供熱和制冷兩個方面，與空氣熱源泵相比有幾點較為突出的優勢，例如地源熱泵系統影響的只是土壤的溫度，并不會對地面或地下水造成嚴重的破壞，也是當前所了解的最為成熟，并對環境影響較小的去熱和散熱方式。地下土壤溫度變化的關鍵就在于埋于地下30m-100m的豎直埋管換熱器了。而埋管換熱器的性能在一定程度上又受到溫度高低的影響，但是如果能夠平衡冬季吸收和夏季排除的熱量，那么換熱器的性能也就不會受到太大的影響，更不會對地源熱泵的運行造成影響，因此地源熱泵較為合適的應用地區主要是冬季夏季熱量能夠相當的地區。但也可以通過改變一些條件使其他地區也能應用地源熱泵，例如在寒冷地區可以增設輔助供熱設備，而在溫度較高的地區可以建造冷卻塔供冷。

3、冰蓄冷系統優化

冰蓄冷系統耗電量小，有助于節約電力資源，并且經濟效益良好，同時在低能耗的條件下還能實現低溫送風，大大節約了能源。主要體現在兩方面：首先，能夠在用電高峰期的白天進行供冷，降低了大筆的電費支出。其次，條件相同時冰的蓄冷量明顯高于水的蓄冷量，因此蓄冷池的容積也較小，由此在一定程度上減小了熱損失，節約了能源。當冷水達到1℃-4℃時，才能進行低溫送風，風機的動力和風量也會在此時降低，這樣就起到了節能的效果。

4、自然通風

自然通風原始而有效的方式，有利于改善室內舒適度和室內空氣質量，不消耗資源，沒有污染，因此為保護環境支持多是用自然通風，現階段自然通風主要由風壓和熱壓實現的兩種通風手段。

4.1風壓實現的自然通風。風壓是自然通風的動力也是主要手段之一，為實現自然通風，綠色建筑外的風環境至關重要。因此，建筑物在設計和選擇施工地點時，務必要考慮建筑物的朝向和格局。進一步而言，為了能夠達到更佳的通風效果，在設計時要考慮建筑的平面和剖面等細節，在設計時盡量減少空氣阻力，例如盡量將門窗設計在一條直線上，擴大開口面積。由于天氣的原因，室外風速也會發生變化，這時可以人為的在窗戶上加控制風速的設計，例如百葉窗戶等，以此使室內通風達到最佳效果。

4.2熱壓實現的自然通風。熱壓通風原理則是利用室內外溫度不同而導致的空氣密度不同，由此出現的壓力差而引起的空氣流動，熱壓通風實現了室內污濁的熱空氣與室外清新的冷空氣的交換，由于空氣密度的原因，熱空氣將在頂部通過，冷空氣則從底部流入。因此，在設計建筑物時內部應多設計豎向空腔，其頂部最好設計帶有可調節性質的開口，目的就在于更好排除室內污濁的熱空氣，真正實現自然通風。

結束語

全球氣候近些年不斷變暖，環境和能源問題越來越受到人們的重視。所以，在建筑暖通空調的設計過程當中，相關人員應當始終遵循可持續發展戰略，并努力推行綠色建筑的暖通空調設計，最大限度的節約能源。與此同時，在建筑施工中要盡可能采用綠色材料，以促進室內環境品質的進一步提高。

參考文獻：

[1]周智敏.實現綠色建筑暖通空調技術的設計[J].科技與企業，2014（03）：90-91.

[2]劉勇.實現綠色建筑暖通空調技術的設計[J].能源與節能，2013（11）：69.

[3]劉俊躍.實現綠色建筑暖通空調技術的設計措施[J].制冷與空調，2013（19）：132.