暖通空調設計與綠色建筑

楊博 任劉飛 謝玉琪

摘要：對整個建筑設計而言其基礎為暖通空調設計，這是暖通空調系統形成的關鍵。進入新世紀后，國內大力倡導建設能源節約型社會，根據相關調查，建筑行業消耗的能源占社會消耗總能源的半數。筆者在本文中首先分析了綠色建筑暖通空調設計的原則，然后探討了暖通空調綠色設計措施，以期進一步提升暖通空調設計的質量，為節約型社會的構建奠定堅實的基礎。

關鍵詞：暖通空調；綠色建筑；設計

進入新世紀后社會經濟獲得迅速的發展，能源需求量大幅升高，同時環保理念已深入人心，人們對自身的住所提出了更高的要求，當前社會大力倡導綠色建筑。所謂的綠色建筑指的是在其設計以及建筑的過程中對環保以及能源需求充分的考慮，保障建筑各項功能有效發揮的同時努力解決能源，努力踐行環保理念，實現社會的可持續發展。筆者在本文中首先分析了綠色建筑暖通空調設計的原則，然后探討了暖通空調綠色設計措施，為節約型社會的構建奠定堅實的基礎。

一、綠色建筑暖通空調設計堅持原則- 4R原則

1、節省

該原則是節約能源、節省材料。主要包括在投資空調系統諸如水泵、制冷機等的時候科學的節省運行費用，要想實現節省運行費用的目的必須涉及空調通風系統的各個環節，并非僅針對某一環節而言，就綠色建筑來講，在設計暖通空調的時候還應該協調好暖通空調和室內照明、建筑圍護等的關系。

2、回用

回用暖通空調系統涉及回用系統的部分和整體，在綠色建筑中，設計的暖通空調系統各部分都具有較強的獨立性，應盡量可以獨立拆卸，系統使用報廢后，其中的一些材料和部分設備經過保養、維修等過程還可以再利用。

3、廣回收

廣回收主要是回收暖通空調系統的材料和零部件，和回用有一定的區別：分門別類的回收零部件、材料，如報廢的系統設備、管道進行維修、拆散的系統回收零件，具有較強的回收目的。

4、循環

循環原則指的是回收、回用暖通空調系統的設備、材料后，把剩余的廢料運至特定的工廠再生，實現原料重復利用的良性循環，諸如巖棉、玻璃鋼等不可回收或者回收成本較高的原材料應嚴格限制其使用量。

二、暖通空調綠色設計措施

1、節約能源及資源的利用

綠色建筑應該從多方面讓能源消耗的最低標準滿足，如今人們提出在原綠色建筑最低消耗標準基礎上再降低10%--50%的能源消耗要求，新的要求中涉及的能源主要有暖通、空調等系統，使用多種多樣的措施，設計的時候應該根據所在地的實際情況，優化資源配置、提高能源的利用效率、盡可能使用可再生資源等。

2、保持良好的自然環境

評判暖通空調設計方案優劣的依據為利用自然資源的程度，對綠色建筑來講，建筑內暖通空調能否充分的發揮其效能和建筑物周圍的外部環境有很大的關系，要想讓該目標實現，設計的過程中應該保持建筑原有的水源、土壤、空氣的原有情況，保證建筑物周圍的環境良好，不被不良環境所侵襲，由于樹木以及水在防風、遮陰、蓄水等上具有良好的作用，所以在建筑內部空間引入植物和水會發揮巨大的作用。

3、改進建筑熱工性能

建筑的熱工性能主要指的是建筑的保溫、氣密性、遮陽等，建筑內的熱量有很多通過其圍墻散發出去，所以建筑物外表面散熱面積的大小直接決定熱量傳遞的速度，建筑采暖費也會隨著外表面積的增大而增大；建筑內的空氣會消耗采暖中30%--40%左右的熱量，消耗熱量的形式主要是因為外窗氣密性不高以及管道、導線、煙囪風道等連接部位的連接不嚴導致的，因此降低該部分的能耗對綠色建筑的實現具有積極的意義，我們可以提高制作、安裝門窗的精度、密封，使用新型材料等措施有效的降低這部分能量的消耗。同時要想強化建筑的保溫效果，可以使用新型的保溫材料，這對降低能源的消耗具有現實的積極意義。要想避免夏天室內被強太陽光直接或者間接的輻射，影響室內的溫度，可以使用的措施為：安裝可以調節的內置百頁的雙層玻璃窗（通風），由于我們可以根據太陽輻射的強度、角度等調節百葉窗，可以有效的降低暖通空調系統的使用量或者功率。

4、地源熱泵

所謂的地源熱泵指的是對地表淺層的地熱資源充分的利用，通過技術手段設置成不僅可以制冷還可以供熱的空調系統，地熱資源有多種類型其中最常見的為地下水、地表水、土壤，把少量的高品位能源如電能等向其中輸入，把低溫位熱能轉移向高溫位熱能。冬天可以集中發揮出通過能量輸送至室內用于供暖，夏天則抽取室內的熱量向低能中釋放。具體原理為：在低下或者沉浸在池塘等中的封閉管道把自然界的熱能加以收集用于冬季的供熱，收集的過程中主要使用地源熱泵，完成收集工作后加熱環路中的水把熱量吸收并帶到室內，接著在室內安裝的地源熱泵系統開始工作，在熱交換器以及壓塑機的作用下集中能量，在室內釋放較高的能量，這種情況下的熱源為地熱，但是在夏天的時候，則是把室內作為熱源，系統工作后抽取室內多于的熱量向環路排放，加熱環路中的水向大地排放熱量，最終冷卻室內。和空氣熱源泵相比，地源熱泵的優點比較明顯：室內一年四季的溫度比較均衡，不會出現大幅度的變化，因為冬季的溫度比空氣溫度大，夏季又比空氣溫度小，所以空氣熱源泵的工作系數要小于地源熱泵的工作系數，實現節能的目標；不僅如此，地源熱泵不需要除霜操作，而結霜--除霜--結霜的過程具有較大能量的消耗。不管是利用能量的效率還是節能、舒適等性能上該系統具有較強的優越性。

結束語：

從古至今，自人類出現開始都把建筑作為生存的基本條件，但是我們不能把居住的環境和大自然的環境分隔開，其不僅是其重要的組成部分更是人類文明進步的重要體現。進入新的歷史時期，設計綠色建筑的過程中不僅要滿足人類的舒適性、健康性的需求，更要貫徹能源節約的思想，以提高能源的利用效率、降低污染作為設計基礎，通過各種措施不斷優化暖通空調的設計方案，提升能源的利用效率，實現綠色建筑的目標。

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