綠色民用建筑暖通空調設計技術分析

謝 永 軍

(太原市建筑設計研究院，山西 太原 030000)

1 概述

在社會經濟快速而穩定的發展形勢下，在人們日益提升生活品質的前提下，對環保與能源節約也具有了更高的認識與要求。在現代居住環境中，綠色建筑理念一經提出就引起了人們高度的重視，并在可持續發展觀的指導下，不僅更加注重節能減耗，而且還將其運用到具體項目實施中。由于暖通空調是綠色建筑設計的重點，能最大程度地節約能源實現較好的經濟效益。應高度重視建筑中暖通空調的節能設計，從而改善建筑的室內環境，提高能源利用率，促進可再生能源的利用，降低建筑能耗，實現暖通空調綠色建筑設計。

2 綠色建筑設計理念

綠色建筑是指在全壽命期內，最大限度地節約資源、保護環境、減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。與此同時，還要求其在建設過程中最大程度地降低建設施工對環境造成的損害與破壞，盡量減少對環境和能源產生的不必要浪費。在可持續發展理念下，綠色建筑節能技術的有效應用受到設計人員和建設單位的高度重視，這一技術不僅大大減少了資源消耗與浪費，并且還可以提升建筑物的環保性能，使建筑公司和業主既能獲得顯著的經濟效益，還可以取得較大的社會效益。從前期建筑設計階段開始，就需對建筑工程做好相應的準備，防止產生資源浪費，控制好工程質量，通過對各種可利用資源進行回收和利用，防止對環境形成損害，使良好的居住環境與自然環保能夠有效融合[1]。

3 綠色建筑暖通空調的設計原則

3.1 暖通空調節能性原則

在綠色建筑暖通空調設計中，應采取相應措施保證暖通各系統滿足節能的要求。如因地制宜選用合適的空調、通風和供暖系統；采取措施降低過渡季暖通各系統的能耗；在設計過程中，細分供暖、空調區域，對系統實現分區控制；各系統水泵風機變頻運行且采用水利平衡措施，來保證建筑工程在設計建設中，暖通專業做到節能最大化，使能源和材料得到高效的利用。

3.2 暖通空調回用原則

暖通空調的各部件具有可拆卸性，在進行修復過程中可進行整體與局部替換，實施回用原則節約成本；暖通空調設計在實施循環再利用的原則下可以提升使經濟效益，無論是報廢材料，還是整體材料與零部件等，都可以進行廣回收、再利用，形成良性循環，在合理分類的前提下，通過再加工生成新的原材料，對其進行有條不紊的循環再利用。而對于部分回收成本高，抑或是無回收價值的材料，在設計中應有效控制其使用，以此最大程度地降低產生材料浪費現象[2]。

4 綠色建筑暖通空調設計的技術措施

建筑用能的一個主體就是暖通空調系統的用能，因此綠色建筑暖通空調的設計尤為重要，可通過以下幾項技術來達到節能的目的，達到綠色建筑的要求。

4.1 應用蓄能技術

暖通空調設計中蓄能技術的應用可以減小電力負荷峰谷差，保證城市供電質量。在蓄能系統暖通空調設計中，首先，應在蓄—放周期內計算空調總負荷，從而選擇型號合適的冷熱源機組以及蓄能設備；其次，采用技術先進的空調，減少制冷設備，進而降低水泵、風機等的規格尺寸，相應減少變配電設備和電力增容費；此外，優化蓄能系統的自控系統，根據使用次數智能預測空調負荷變化情況，選擇合適的運行策略。使得整個蓄能空調系統能夠更加節能和高效的利用。

4.2 應用太陽能技術

太陽能是取之不盡用之不竭的可再生能源，同時使用過程中又不會產生污染，因此在綠色建筑設計中，離不開太陽能節能技術應用。在建筑暖通空調設計中，根據環境氣候、日照因素、建筑功能、投資產出比等因素綜合確定是否采用太陽能采暖技術。在設計太陽能采暖系統時，應合理選用太陽能采暖系統的太陽能保證率，通過太陽能在冬季供熱，春、夏、秋提供生活熱水做到太陽能系統在全年綜合利用，最大限度的發揮太陽能的節能作用。此外應該采用國內外成熟的先進的太陽能技術，來提高能量轉化效率，通過運行過程轉化效率最大化，來抵消初投資過大的問題。

4.3 應用熱泵技術

熱泵是一種以逆循環方式迫使能量從低溫物體流向高溫物體的高效節能裝置，其工作原理是通過電力做功將從自然界獲取的低品位熱能轉化為可用的高品位熱能。現今主要采用熱泵系統有空氣源熱泵系統、地源熱泵系統(地下水和地表水地源熱泵、地埋管地源熱泵)、水源熱泵系統(污水源熱泵，海水源熱泵)。在暖通空調設計中，應根據建筑所處的地理位置以及當地政策，選擇合理的熱泵系統。在熱泵系統的設計中，選擇熱泵機組時，機組的性能系數(COP)應滿足規范的要求，熱泵機組使用的制冷劑應選擇對環境友好的類型，避免造成二次污染。

4.4 應用燃氣冷熱電三聯供技術

燃氣冷熱電三聯供系統是以天然氣為主要原料帶動燃氣發電設備運行，為用戶自身提供電力需求，并用于制冷、供熱的能源供應系統。該系統可實現能量綜合梯級應用，有利于提高能源利用率，集成了供能技術，系統靈活可靠。還可實現用氣用電峰谷負荷互補，利于電網、氣網“移峰填谷”，以達到環境效益和經濟利益的最大化。

4.5 改善建筑熱工性能

作為綠色建筑，建筑圍護結構熱工設計占有很重要的地位。在建筑的熱工性能設計中應注意以下幾點：

1)應防止圍護結構的內表面發生結露現象，圍護結構設計應注重其隔熱性能，采用傳熱系數小的圍護結構，使內表面溫度不致過低而產生凝結水，進而發生結露現象。

2)應控制圍護結構內表面的最高溫度，平常工作生活中應多開窗戶，平衡室內外溫差，降低空調使用率，提高舒適度，降低能耗。

3)應采取可調節的遮陽措施，夏季陽光透過玻璃照射到室內會引起室內人員的不舒適感，也會顯著增加空調負荷。增加可調節遮陽措施，在夏季和過渡季節可阻擋陽光直射降低空調負荷，在冬季需要陽光被動供暖，使更多的陽光進入，降低供暖負荷，還可以增加自然光線，降低照明負荷，因此，應采取可調節的遮陽措施，可提高人員的舒適感。

5 結語

以可持續發展為原則，以促進環境保護與節能減排為主旨，暖通空調設計應采用創新技術，并進行整體優化設計，進而達到人與自然和諧共生，全面改善與提升人們生活水平的目的。