綠色建筑之暖通設計探討

謝鐘敏

摘要：現代人們已經將綠色建筑作為今后建筑行業發展的重要方向，是保護自然環境、實現節能減排的重要途徑。在綠色建筑中，暖通設計是重要環節，通過暖通技術可以有效的利用可再生能源，在滿足人們舒適性、實用性的要求的同時，起到保護自然、節約能源的目的。

關鍵詞：綠色建筑；暖通設計；供暖；節能

引言：近年來，中國城鎮化水平和城市建設總體規模呈現高速發展的態勢，每年都新建大量建筑，為了滿足人們對居住環境和工作環境的舒適性要求，大都配備了采暖通風或空調設施，消耗大量的能源，排放大量的溫室氣體和有害氣體，對自然環境構成了嚴重的威脅，是擺在人類面前的重要難題，解決這一難題的一個重要途徑是進行建筑節能，發展綠色建筑。

一、綠色建筑

所謂的綠色建筑，并不是我們通常所見到的綠色植物、綠色花園以及立體綠色，而是真正意義上更加環保，更加貼近環境的綠色住所或者辦公場所，它減少了人工合成材料的使用，注重運用周圍環境中的純天然材料來進行建筑的設計和建造，讓人們在環保，無污染的環境下盡情享受生活，不僅如此，綠色建筑與傳統建筑相比，還有著高品質和高層次的保障。綠色建筑設計是當前建筑設計的主要觀念和重要方向，其主要內核就是在建筑設計中盡量利用可再生資源和材料，在不違背自然現象和規律的基礎上，充分考慮到環境因素，在不破壞環境、不浪費材料的前提下，盡量做到建筑設計的節約資源和對環境的保護。

近年來，中國城鎮化水平和城市建設總體規模呈現高速發展的態勢，每年都新建大量建筑，為了滿足人們對居住環境和工作環境的舒適性要求，大都配備了采暖通風或空調設施，消耗大量的能源，排放大量的溫室氣體和有害氣體，對自然環境構成了嚴重的威脅，是擺在人類面前的重要難題，解決這一難題的一個重要途徑是進行建筑節能，發展綠色建筑。

二、暖通設計在綠色建筑中的使用原則

2.1節能環保

節約原理即節約資源與建材。其包含在空調整個體系里論及的制冷器、水泵、風機還有調控體系等設備的成本，對原材料還有能源論及建材的運行資費的節約，其涉及通風的整個體系的全部過程，并不是當中一個過程，就新型的綠色建筑而言其暖通體系也要全面和建筑物圍護構造、屋里照明等和暖通體系間的一切聯系。，對材料的選擇要注意環保性，一旦材料選擇不當，會對暖通性能造成嚴重影響，甚至阻礙整個暖通系統的正常運行，進而造成嚴重的環境污染與資源浪費。

2.2回收利用

大范圍地回收包含暖通體系中的零部件與建材的再收，和再用的差別是對零部件和建材做分類別的再收，并不是粗略的回收，例如說對體系管道、設施報廢之后，在拆或修理當中對拆下來的零件做好全面回收。

2.3循環使用

此原理說的是在對暖通體系中策劃的建材設施等做好回收、回用等，再把廢物運到專業的廠子做再生，進而實施原料―成品―廢品―原料為環性的良好循環，而對于譬如玻璃鋼、巖棉等不可再收或再收使用投資太多的成品，在策劃當中就要最大程度的限制其應用量。

2.4廣回收原則

廣回收原則涉及到暖通系統中的部分材料和零部件的回收，廣回收原則與回用原則的區別在于廣回收是指分門別類地對材料與零部件進行回收，而非籠統或單純的回收，例如在系統的設備與管道報廢以后，在其維修或拆散過程中將已拆卸的零件予以系統回收。

三、綠色建筑之暖通設計存在的問題

3.1暖通空調系統在設計管理方面存在問題。在實際工作中有些設計部門和設計人員并未給予足夠的重視，加之我國目前的建筑設計領域還普遍存在以業主為中心的觀念，為追求經濟效益，盲目趕工期，使得工程設計周期普遍較短，一些設計單位只求數量，忽視質量，使得運行能耗相當驚人，大大超過了國家標準。可見，暖通專業方面在一個工程中進行估算設計就浪費不少材料和設備。

3.2設計者、管理者和使用者的節能意識。在實際設計中，設計人員對主要的入戶熱力裝置給予了足夠的重視，同時往往會忽略了在入口處的裝置。一個節能設計再完美的建筑，若其管理者和使用者沒有較強的節能意識也無法發揮各專業節能措施的優勢，這既浪費工程一次投資造價，又更談不上節能。

四、暖通設計中綠色建筑技術應用

4.1可再生能源

展示中心采用土壤源熱泵技術為冬季熱源，年提供采暖空調熱量24萬kwh，土壤熱泵承擔100%采暖空調負荷。土壤源熱泵是一種利用地球表面淺層地熱資源進行能量轉換的供暖空調系統。其工作原理是通過將傳統空調器的冷凝器或蒸發器延伸至土壤地下，使其與淺層巖土進行熱交換，冬季從土壤里提取的熱量，轉移到建筑物室內供暖，同時儲存冷能，以備夏用；夏季又從土壤里提取的冷量，轉移到建筑物室內供冷，同時儲存熱能，以備冬季使用。這種儲存于地表淺層的能源可以無限循環使用，是一種典型的綠色能源和可再生能源形式，是綠色建筑技術的具體體現。

此外，在展示中心的玻璃廊道天窗設置水噴霧系統，把玻璃表面溫度降至28～29℃，同時吸收了部分太陽輻射熱，明顯地降低玻璃廊道的空調冷負荷。

4.2地源熱泵應用

地源熱泵技術在解決供熱、制冷方面具有較高的經濟和節能優勢，相對空氣熱源泵來說，優點更顯著，因為地源熱泵系統只影響土壤溫度，并不會造成地面下沉和地下水位下降、水質，是目前較為成熟的、對環境影響較小的取熱、散熱方式。事實上，位于地下 30-100 米的豎直埋管換熱器是地下土壤溫度變化的本質所在。在冬季，地泵會通過熱交換器將地下的熱量提取到地上實現供熱，同時降低了地埋管周圍的土壤溫度，在夏季，地泵則把地上熱量傳送到地下，提高了地埋管周圍溫度，顯而易見，溫度的或高或低會在一定程度上影響地埋管換熱器的性能，但如果冬季吸收的熱量和夏季排除的熱量平衡，那么它的性能就不會受到影響，也不會影響地源熱泵的運作效果，因此在夏熱冬冷和冬夏熱量相當的地區適用。但在寒冷區域冬季吸熱大于夏季排熱，在炎熱區域夏季排熱大于冬季吸熱，都會造成冷熱負荷失衡，影響地埋熱管換熱器性能，造成熱泵耗能高，效率低。

4.3優化冰蓄冷系統

通過優化冰蓄冷系統，能夠進一步降低電能用量，降低能耗，提供高經濟效益。在夜間，把冷量在水中蓄積，在白天用電高峰期釋放冷量，降低電費開支。同時，冰的蓄冷量要超過水蓄冷量，且熱損失比較小。在1℃～4℃冷水環境下，可降低風機動力，采用低溫送風，有效起到制冷調節的效果。整個系統COP值不斷提高，特別是夜間溫度較低時，COP更高。制冷機處于滿負荷狀態，設備利用率、工作效率大幅度提高。

結語

建筑是人類賴以生存的基礎性物質資料中重要一種，人類居住環境同時也是生態環境的一部分，更是人類文明不斷進步的重要體現，在當前經濟快速發展與社會不斷變革的背景下，綠色建筑設計應遵循生活舒適度的提高、健康的增進、能源的節約以及污染的降低為原則和根本出發點，有針對性地采取合理措施，將科學、先進的理念應用到綠色建筑暖通空調設計中來，實現整個行業乃至社會的可持續發展。總而言之，綠色建筑技術在暖通設計中的廣泛應用在很大程度上促進了暖通工程的進一步發展。綠色建筑技術的應用使得暖通工程大大減少了建筑污染與浪費，不僅使得暖通工程得以持續發展，還在很大程度上能夠實現建筑企業經濟效益的提高。

參考文獻：

[1]蔡孝凱.建筑暖通系統設計中的節能問題探討[J].中國科技縱橫，2012，6（3）：147-149.

[2]李慶陽，李奎賢. 淺談暖通設計中存在的問題及改善對策[J]. 科技創新與應用，2012，23：250.