綠色建筑與暖通空調設計研究

李艷榮

（廣東美的暖通設備有限公司，廣東 佛山 528311）

隨著可持續發展理念的不斷深入，人們對環境與發展之間聯系的研究和思考也越來越全面。在建筑行業，綠色建筑已經成為當前的主流設計思想，人們多通過使用可再生能源、遵循自然規律等方式實現與自然和諧共處的狀態。而作為建筑功能系統的暖通空調，其設計方向也要遵循綠色理念，保證能源高效利用，將對環境的損害降到最低[1]。

1 綠色建筑暖通空調設計準則

1.1 綠色性原則

在設計暖通空調時，應盡量選擇綠色環保，且可回收利用的管道、密封、保溫等材料，以保護環境為設計準則，保證空調設計及其運行時對環境的破壞最小，減少空調工作的能源消耗及其造成的污染。在制作空調時，選擇可回收且可循環利用的材料有利于后期的維修管理，能夠廢物利用，減少垃圾殘渣的產生[2]。

1.2 節能性原則

節能是貫徹整個綠色設計理念的重要標準，在空調系統、建筑內外空間的協調優化中，要做到降低暖通空調能源損耗。在設計過程中，要結合具體使用情況，合理分配資源，結合建筑設計的格局，科學、合理地優化空調系統，使其保暖、制冷效果更佳。

1.3 循環性原則

循環回收利用是綠色設計中重要的基礎，它不光體現在空調制作材料的回收利用方面，還體現在空調運行中能源的循環利用方面。根據使用周期，可將設計中的剩余資源回收利用，并將廢棄的材料投入二次使用中，以降低材料成本。

2 綠色建筑的暖通空調設計技術

2.1 太陽能節能技術

在綠色能源的選擇和使用中，太陽能都是人們重點考慮的一種清潔能源。如果能充分利用分布廣、取之不盡的太陽能，不僅能大大緩解能源危機，還能極大地減少對環境的污染。太陽能供暖系統包含了集熱器和循環控制系統，集熱器主要為換熱水箱和必要的加熱設備；循環控制系統則主要是溫度控制器、生活熱水體系等[3]。

此項技術主要是利用光源采集設備采集太陽光，并將之轉化為熱能，再經由熱循環系統加工處理轉化的熱能，將其輸送到換熱中心，以此為換熱中心水加熱的能量，并將熱水傳輸到地板采暖系統中，調節室內溫度。考慮到集熱器并無加熱功能，所以，可增添其他的加熱輔助手段（燃氣爐設備）解決陰雨天氣太陽能不足的問題。太陽能節能技術在能源的使用、技術設計方面，既滿足了人們平時的生活需求，又使自然環境得到很好的保護。

2.2 地源熱泵技術

地源熱泵是利用地熱資源實現供熱和制冷的空調系統，其工作原理是：熱泵機組吸收室內熱量，將其轉移至地源中達到夏季制冷效果；熱泵機組吸收地源熱量，將其轉移釋放至室內中達到冬季供暖效果。地源熱泵技術屬于可再生能源技術，它將地球表面淺層地熱資源視為供暖制冷的冷熱源，實現與室內的能量轉換，并且其污染物排放相較于空氣源熱泵而言更少，具有較高的環境效益[4]。

地源熱泵系統制冷時，機組內的壓縮機對冷媒做功，實現汽、液轉化循環，通過蒸發冷媒吸收室內空氣循環中的熱量，并且通過循環水路將冷凝的冷媒中的熱量吸收，再經室外地能換熱系統釋放至地源中。

地源熱泵系統制熱時，機組內的壓縮機對冷媒做功，將冷媒流動方向轉換，通過室外地能換熱系統吸收地源熱量，通過冷媒蒸發，將循環水路中的熱量吸收，再通過冷媒的冷凝使冷媒中的熱量釋放至室內空氣循環中，達到供暖的效果。

地源熱泵工作原理如圖1所示。

2.3 優化冰蓄冷系統

冰蓄冷技術具有良好的經濟效益和社會效益，它是在夜間電網低谷時間通過制冰蓄冷的方式儲存冷量，在白天用電高峰時聯合冷凍機組融冰供冷，以降低空調高峰負荷。這一系統改造安裝較簡單，采用“移峰填谷”的方式節省運行費用，達到平衡電網的目的。優化冰蓄冷系統，可以使其蓄冷量大大提高，同時，結合蓄冷池容積，能夠合理分配蓄水量和蓄冰量，降低能源的消耗。夜晚冰蓄冷系統節能作用更佳，其COP值比較大，即使制冷工作效率比較低，也不會對整個系統運行產生較大的影響。在低溫送風時，應將冷水溫度降到1～4℃，以有效降低風機的動能損耗，減少能源的使用。

圖1 地源熱泵工作原理圖

2.4 自然通風

綠色建筑暖通空調設計應考慮到自然通風這一被動通風手段，利用自然通風，可改善室內冷熱空氣，提高室內舒適度。目前，考慮自然通風主要采取風壓通風和熱壓通風這2種手段。從建筑設計朝向、平面和剖面設計細節等考慮風壓效果，通過降低風阻使之優化室內自然通風。例如，將門窗設計成一條直線，安裝導風設施、百葉窗等。而熱壓通風是因為空氣溫度差導致密度差從而引起壓力差，致使空氣流通。鑒于此，可以設計頂部調節開口、多個豎向高度高的空間等實現熱壓通風。

3 結束語

總之，隨著環境和能源問題的日益嚴峻，人們對生活質量的要求日益提高，建筑中暖空調設計應堅持綠色設計原則，以綠色觀念為準則加強設計研究。通過開發地源熱泵、太陽能等更多的清潔可再生能源，引進更為先進的暖通空調設計技術，將建筑的暖通空調設計引入綠色設計正軌中，以緩解資源、能源的消耗，減少對環境的污染。同時，在實際工作中，要堅持可持續發展原則，利用綠色可回收循環利用的材料，引導綠色建筑與暖風空調設計走向更加綠色健康、生態環保的道路。

［1］馬娟，馬飛.綠色建筑暖通空調設計技術探析［J］.綠色環保建材，2017，11（10）：71.

［2］趙欣波，徐春英.淺談實現綠色建筑暖通空調設計的技術［J］.門窗，2017，16（10）：31.

［3］羅強，趙慧娣.綠色建筑暖通空調設計方法探討［J］.四川水泥，2017，21（08）：350.

［4］胡強.探究綠色建筑技術在暖通空調設計中的應用［J］.建材與裝飾，2017，15（31）：172-173.