淺析綠色建筑暖通空調設計的技術

胡華煒

（貴州中建建筑科研設計院有限公司　貴州貴陽　550001）

淺析綠色建筑暖通空調設計的技術

胡華煒

（貴州中建建筑科研設計院有限公司貴州貴陽550001）

如今，人們的環(huán)保意識逐漸增強，各行各業(yè)都在加大力度推行綠色生產(chǎn)，建筑事業(yè)也不例外，綠色建筑將成為日后主流發(fā)展趨勢。在建筑設施中，暖通空調的耗能極大，占據(jù)總能耗的絕大部分。因此，采取相應措施有效改善建筑的暖通空調節(jié)能措施，對于建筑整體節(jié)能有著重要的意義和指導。本文簡單敘述了綠色建筑實施暖通空調節(jié)能時應遵循的基本原則，在此基礎上提出了相應的節(jié)能技術，為綠色建筑真正實現(xiàn)全方位節(jié)能提供技術支持。

綠色建筑；暖通空調；節(jié)能設計；技術

隨著全球能源危機的不斷擴張，人們在享受高質量生活的同時逐漸意識到節(jié)能環(huán)保的重要作用，對于居住環(huán)境的要求不斷提高，這為建筑行業(yè)帶來了全新的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)階段建筑設施不僅要實現(xiàn)綠色建筑的所有基本功能，還要真正做到資源的節(jié)約與循環(huán)利用。對建筑暖通空調實施全面的節(jié)能設計是綠色建筑設計的重要組成部分，也是使綠色建筑切實走上可持續(xù)發(fā)展道路的必要前提，對于其他方面的節(jié)能設計工作具有一定指導作用。

1　綠色建筑實施暖通空調節(jié)能時應遵循的基本原則

1.1節(jié)省原則

節(jié)省原則實際上就是強調資源節(jié)約利用。對于建筑暖通空調而言，節(jié)省原則并不僅局限于空調部件等方面，而是需要在生產(chǎn)時就對所需原材料實施節(jié)省，盡可能降低成本，資源節(jié)省原則關系到空調運行的各個環(huán)節(jié)，如制冷、水循環(huán)以及風機等。

1.2回用原則

顧名思義，回用原則就是充分利用空調中完好無損及進行簡單修復就可使用的部件原料。獨立的組裝型部件原料促成了建筑暖通空調的靈活性，為維修與保養(yǎng)提供了便利的條件。若暖通空調出現(xiàn)故障，經(jīng)診斷證實故障不屬于運轉系統(tǒng)，則可通過拆卸更換故障部件完成修理，方便快捷，節(jié)省了大修的經(jīng)濟成本。

1.3廣回收原則

廣回收原則是指對建筑空調所有零件與材料實行廣泛的回收，與回用原則不同的是，廣回收的重點在于收集，而不是二次利用，此外，雖然回收范圍越廣效果越好，但要注重分類，而不是一味的大面積堆放，根據(jù)材料的應用范圍與特點將其妥善分類回收，從而為后續(xù)處理提供便利。

1.4循環(huán)原則

循環(huán)原則需要建立在廣回收基礎上，對回收的材料進行加工完成再利用。對已經(jīng)報廢的材料進行相應的處理，充分發(fā)揮材料的價值，以便形成良性循環(huán)[1]。然而，在材料當中會存在一些造價較高且不具有再回收利用價值的原料，比如鋼化玻璃、巖棉等，為此在節(jié)能設計過程中要求把握好這些原料的用量，以免造成不必要的浪費。

2　綠色建筑暖通空調設計技術

2.1太陽能技術

在眾多清潔能源當中，太陽能無疑是首選，是真正意義上的不受任何限制且取之不盡的理想能源，對于環(huán)境不會造成任何影響或污染。利用太陽能進行供暖主要由兩部分構成，分別為集熱器與循環(huán)控制設備。集熱器主要由熱水箱等加熱裝置組成，循環(huán)控制則包含溫度控制裝置、熱水循環(huán)體系以及采暖設施，如圖1所示。

太陽能系統(tǒng)的基本原理是：利用特定的設備采集太陽光，同時將其轉化為熱能。熱能產(chǎn)生之后通過熱導循環(huán)裝置進入換熱中心，由此對水箱中的冷水進行加熱，加熱到一定溫度之后輸送至各個采暖設施當中，在供暖的全過程中，系統(tǒng)自帶的儀器會對溫度進行相應的調節(jié)與控制。天氣變化往往是反復無常的，在陰天下雨時，太陽被厚厚的積云遮擋，很難收集足夠的太陽能，此時太陽能系統(tǒng)會自行切換工作模式，由燃氣爐等加熱裝置輔助供暖，擺脫天氣情況這一因素對供暖效果的影響，使建筑內的居民無時無刻都能享受到溫暖。若建筑暖通空調中可以融入太陽能技術，則可以極大的降低能源消耗，安全可靠，環(huán)保衛(wèi)生，勢必成為節(jié)能設計的主要趨勢[2]。

圖1　太陽能供熱系統(tǒng)結構示意圖

2.2地源熱泵技術

地源熱泵技術具備很高的經(jīng)濟適應性和節(jié)能可行性，尤其是在制冷與供熱轉換方面，與傳統(tǒng)的空氣熱源泵不同，地源熱泵主要有如下幾點優(yōu)勢：地源熱泵的主要對象為土壤溫度，并不會破壞地面與地下水，這是一種使用較為廣泛且不會對周邊環(huán)境造成破壞的散熱技術[3]。土壤溫度改變的重點是埋設在土體內部的換熱器，它的實際性能會受到溫度的顯著影響，但若可以使溫度保持良好的平衡，那么就不會產(chǎn)生較大的影響，不會對系統(tǒng)的正常運行構成任何威脅，所以該技術更適合應用在冬夏溫度變化程度相對較低的地區(qū)中。而對于冬夏溫度變化程度相對較大的地區(qū)而言，在冬季可以向系統(tǒng)中加入輔助加熱裝置，在夏季向系統(tǒng)中加入冷卻塔等裝置。

2.3自然通風

自然通風是一種原始但切實有效的方式，不僅可以快速降溫，還可以改善室內的空氣質量，使居住者更加舒適，無需消耗任何資源，零污染。所以綠色建筑應返璞歸真，堅持借助大自然的力量以滿足人們的各種需求。目前，較為常見的通風方式有風壓與熱壓兩種[5]。

2.3.1風壓通風

借助風壓是實現(xiàn)自然通風的有效措施之一，為達到通風目的，建筑整體風環(huán)境具有十分重要的作用。所以，在設計選址過程中，必須考慮建筑的基本格局與門窗朝向。具體來講，為達到更好的通風效果，設計階段中應認真分析建筑物的平面圖與剖面圖，采取有效的措施減小空氣阻力，比如盡可能將門窗設置在同一條直線上，增加有效開口面積。由于受到天氣狀況的影響，室外風速時常會產(chǎn)生一定變化，此時可在門窗上人為增設一些可以控制風速的設施，比如百葉窗等，這樣可以按照自己的喜好自行控制通風速度。

2.3.2熱壓通風

熱壓通風主要利用室內外溫差帶來的密度差，使室內外空氣產(chǎn)生一定壓力差，從而將室內溫熱且污濁的空氣帶出室外，實現(xiàn)空氣流通。由于受到密度的影響，所以熱空氣通常在頂部通過，而冷空氣則在底部進入。因此，在建筑設計過程中，應多采用豎向空腔結構，在建筑室內頂部設置一個可以自行調節(jié)的開口，便于熱空氣排出，促進熱壓通風。

2.4暖通空調熱回收

暖通空調在正常條件下運行時，會產(chǎn)生較多的熱量，如將這些熱量合理利用起來，將會節(jié)省大量的能源。因此，在暖通空調的設計過程中應采取相應的技術手段對剩余熱量加以有效回收和利用，比如使用余熱對新鮮空氣進行處理，并使排出的氣體可以與室外氣體溫度保持一致，在顯著減少能源消耗的同時，還可消除對室外空氣所造成的影響。

2.5合理應用可再生資源

除太陽能外，還可利用在暖通空調中的可再生資源有：風能、水能、生物能等。合理應用可再生資源不僅可以起到環(huán)保的效果，還可以減少有限的一次能源使用量，是各耗能領域未來發(fā)展的主要方向之一，可緩解能源危機帶來的壓力。在實際應用的過程中，應遵循因地制宜的基本原則，并充分借助先進技術，以提高資源利用率。此外，還要盡可能的降低可再生資源使用成本。這是因為我國對于可再生資源的開發(fā)和利用還處于發(fā)展階段，還需投入大量的資金用于研發(fā)，為保證此技術得到更為廣泛的應用，就必須切實降低其運行成本，從而達到理想的應用水平。

3　總結

全球變暖問題日益加劇，隨著人類活動范圍的不斷增大，環(huán)境與能源承受的壓力逐漸變大。為此，為實現(xiàn)人與自然和諧共存，必須對環(huán)保與節(jié)能引起足夠的重視。對于建筑的暖通空調設計而言，設計人員必須緊緊立足當下的可持續(xù)發(fā)展政策，積極參與先進節(jié)能技術的科研與應用工作，結合建筑實際要求，在滿足用戶基本需求的基礎上盡可能達到最佳節(jié)能效果。

[1]康智.實現(xiàn)綠色建筑暖通空調技術的設計[J].科技與企業(yè)，2014，7（03）：90～91.

[2]劉勇.實現(xiàn)綠色建筑暖通空調技術的設計[J].能源與節(jié)能，2013，8（11）：30～31.

[3]劉俊躍，卜增文.實現(xiàn)綠色建筑暖通空調技術的設計措施[J].制冷與空調，2014，1（09）：30～31.

[4]陳然.綠色建筑中暖通空調設計[J].科技創(chuàng)新導報，2012，2（04）：55～56.

[5]黃登.對于“綠色建筑”與一般建筑的區(qū)別探討[J].中國高新技術企業(yè)，2012（15）：150～153.

TU831

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1673-0038（2015）38-0056-02

2015-8-31