探討綠色建筑暖通空調設計

曹濤

摘要：隨著人們對健康的重視，綠色施工理念正在逐漸地深入人們的工作和生活中，而綠色建筑暖通空調的設計制造是綠色建筑居住性能的重要保障，因此暖通空調的設計也逐漸受到重視。文章針對綠色建筑中暖通空調的設計技術進行論述，希望可以對節能空調道路打下堅實基礎。

關鍵詞：綠色建筑；暖通空調；設計

在綠色建筑暖通空調設計的過程中，要嚴格遵守綠色環保的設計原則，在設計工作中要保證建筑用戶的舒適性得到滿足，并且結合建筑的具體情況，選擇合理的暖通空調設計技術，為暖通空調節能設計技術的節能功能的發揮奠定基礎。

一、綠色建筑的內涵

所謂綠色建筑就是充分利用可再生的材料和能源，親和自然，盡量不破壞環境和文化傳統，保護居住者的健康，充分體現可持續發展和人類回歸自然的理念。美國實驗與材料協會（ASTM）的綠色建筑定義是：“住宅、民用和工業建筑當中，常以負責的態度并用細心保護環境的手法，設計、施工、運用、修改、廢棄的構造物。

二、綠色建筑暖通空調的設計原則

（一）科學性原則

在綠色建筑暖通空調設計制造的整個過程中都要貫徹科學性原則。科學性體現在很多方面，比如在進行暖通空調的選擇時，需要對備選材料進行科學的分析，如果材料選取不合適，就會使空調的節能性大打折扣，甚至不能保證空調的正常運轉、造成嚴重的環境污染，因此在選材時要結合空調實際的運營情況，在保證使用性能的基礎上選擇環境友好型的保溫材料。

（二）節能環保設計原則

綠色建筑暖通空調的建造與設計，在選材的時候應當嚴格符合綠色環保的理念要求，杜絕使用質量較差、不可再生或污染嚴重的原材料。在最大限度地降低能源消耗的基礎上再節能是綠色建筑的基本要求，這里的節能不僅包括能源的節約，還包括材料的節約。在設計環節中，應科學地選用綠色材料，實現環保目的和價值，這不僅有利于各種能源的節約，還可以大量減少對生態環境的破壞與污染。

（三）廣回收

廣回收應包括暖通空調系統中的零部件和材料的回收，與回用的區別是其指對零部件及材料進行分門別類的回收，并非籠統的回收，比如對系統管道、設備報廢后其在拆散或維修過程中對拆卸下來的零件進行系統回收。

（四）循環利用性

循環再利用是節約資源、保護環境的有效措施，不同于重復利用，是指將暖通空調中報廢的設備和材料進行分類回收，然后分別送到相應的工廠進行再生產，變廢為寶，實現原料-產品-廢品-原料之間的封閉性良性循環。

三、綠色建筑暖通空調設計的技術應用

（一）地源熱泵技術的實際應用

在解決供熱和制冷方面，地源熱泵技術具備較強的節能經濟優勢，地源熱泵系統僅僅會影響土壤溫度，而并不會導致地面下沉或地下水位與水質的下降，是當下對環境影響不大的成熟取熱和散熱方式。在寒冷區域，為建筑暖通空調系統增設輔助設施，用來提供熱量。可以借助并聯或串聯的形式，結合太陽能與地源熱泵的運行為系統提供較多的熱量，從而滿足人們對建筑物內部的采暖需要。在溫度較高的南方地區，可利用冷卻塔，通過串聯地源熱泵的運行供冷和分擔一些負荷，在夜間時分帶走土壤中積蓄的熱量，以便達到降溫的目的。同時，地源熱泵無需除霜，也相應減少了結霜和除霜造成的熱量損失。

（二）優化冰蓄冷技術

冰蓄冷空調是利用夜間低谷負荷電力制冰儲存在蓄冰裝置中，白天融冰將所儲存冷量釋放出來，減少電網高峰時段空調用電負荷及空調系統裝機容量，它代表著當今世界中央空調的發展方向。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。

（三）太陽能節能技術

太陽能取之不盡，用之不竭，既不受地域限制，又綠色環保無污染，被認為是人類可持續發展的首選資源。太陽能供暖系統由集熱器和循環控制系統組成，其中集熱器包括換熱水箱及其他加熱設備，循環控制系統包括溫度控制器、生活熱水體系和地板采暖三部分，其工作原理如下，首先利用特定的設備直接采集源源不斷的太陽光，將其轉化為熱能，然后在熱導循環系統的處理下將熱量傳至換熱中心，轉換成熱水后再進入地板采暖系統，最后通過電子儀器來控制、調節室內溫度。出現陰天、雨雪天氣不利于直接獲取太陽能時，控制系統會自動轉到燃氣鍋爐設備對其輔助加熱，使人們在冬天也能享受溫暖，同時在其它季節還可以利用太陽能集熱設備提供大量熱水，大大地方便了人們生活。

（四）新型節能計算軟件的應用

除去常規、傳統的暖通設計軟件之外，一些新型開發的計算軟件也能對綠色建筑設計帶來很大幫助，需要我們的重視和運用，比如全年能耗分析計算軟件。不同的建筑形式、朝向、體形系數、窗墻比等因素都會造成各部分能耗的不同，進而影響總能耗。比如，采用能耗軟件對一棟50000 m2的辦公樓進行計算，結果表明，全年能耗最高的是照明，接下來依次是夏季空調、辦公設備、采暖。這個結果與我們普通的概念還是有很大出入的。因此，該分析軟件可以指導我們采取適當的措施，最大限度地節約能耗。

四、綠色建筑暖通空調設計要點

（一）充分利用綠色材料

綠色材料健康環保無污染，在現代暖通空調設計中應被大量使用，而禁止禁止使用HCFCs及Halons產品，在選用制冷劑制冷方面要減少用CFCs進行制冷，在保溫材料的使用中要禁止使用石棉類的保溫材料。應盡量選用可回收利用及重復使用的管材及保溫材料，包括保溫材料、管道、密封材料等，與此同時，選用本土材料成為上乘之選，因為就地取材可以大大減少因材料運輸對環境造成的污染。

（二）控制暖通空調系統的噪聲

暖通空調噪聲控制的設計包括以下幾種：首先，提高線圈的加工精度。線圈的加工精度被提升之后，會減輕小葉輪的質量，從而避免電動機和葉輪的震動，降低震動產生的噪聲。其次，使用噪聲低的配置，比如將風機盤管安置在管道中間，把送風口設置在房間過廳上部等，這種配置方式將噪音源與室內環境相隔離，起到控制噪音的效果。第三，做好消聲處理。暖通空調的噪音總有一部分是無法避免的，對此，可以通過消聲處理的措施，比如在噪音產生空間內安放吸聲體等措施，有效降低噪聲污染。

（三）綠色建筑中暖通空調的節能設計

在綠色建筑暖通空調設計中，應該加強對變頻空調的使用，雖然會在一定程度上加大建設的投資成本，但節約的能源可以收回這部分增加的成本。在空調系統當中，最為主要的子系統是風系統和水系統，這兩個子系統也是能源損耗較大的部分，對此，可以通過在暖通空調中加入變頻，來根據外部環境情況，適當的調整電機的工作狀態，避免轉速過高造成的能源浪費或過低影響環境舒適性，起到節能效果。

五、結語

綠色建筑的興起為暖通空調的進一步發展和完善帶來了機遇，我們應改變傳統暖通空調的設計理念和運行觀念，以可持續發展為原則，在技術上勇敢創新，設計更健康舒適、更環保、更節能的暖通空調，為中國的社會主義現代化建設作出更大的貢獻。