公共綠色建筑中的暖通空調設計分析

楊麗萍

（廣東呈斯意特建筑設計有限公司，廣東 惠州 516001）

當前，社會經濟發展過程中國家把環境保護放在了重要位置，為了實現國家的可持續發展，在建筑行業融入綠色設計理念是十分必要的。在建筑活動中推動綠色設計，首要原則是要改進在建筑中浪費最多的環節，尤其是暖通空調建筑設計，只有充分優化暖通空調設計，才可以提高建筑能源的利用率[1]。文章從綠色設計的理念和原則方面進行公共綠色建筑中的暖通空調設計分析。

1 綠色建筑的含義

所謂綠色建筑，就是在實際的建筑環節中最大程度減少能源的使用，通過節約建筑資源來實現保護環境的目標。但是進行高質量的綠色建筑活動需要提高建筑技術，保證建筑在能源資源減少的基礎上，讓技術支撐起建筑的核心，成為構建綠色建筑的一部分，讓建筑發揮出自身的價值，實現資源的利用最大化，促進建筑行業可持續發展。

綠色建筑主要表現在以下四個方面。

（1）縮短建筑工期。建筑的工期和對環境的破壞成正比，因此構建綠色建筑要縮短建筑工期，但是因為要保證建筑質量，所以在短時間建造出堅實的建筑物就要求相關人員進一步提高建筑工藝，包括建筑設計、施工方式和人員分配等，在工作的整個環節中每一個設計分工都要嚴格遵循節約和環保的原則[2]。

（2）提高建筑能源的利用率。每一種能源都是可貴的，所以要堅決杜絕各種浪費資源的行為，實現土地資源的合理分配以及建筑材料和水資源等能源的節約使用。

（3）要考慮客戶的使用體驗，堅持以人為本的原則。建筑的最終目的是讓廣大客戶滿意，讓建筑的居住者和使用者擁有舒服的居住體驗，所以要求建筑結構應符合人性化和生活化的要求。

（4）實現建筑和自然的和諧相處模式。實現這種模式的前提要求在于應在不改變正常生態循環的情況下施工，實現現代建筑和自然環境的和諧統一，這種現代與自然的統一模式也是當今社會所追求的一種生活狀態。總的來說，綠色建筑可以提高人們的生活質量，改善人們的生活氛圍。

2 綠色建筑中暖通空調的設計理念

良好的設計理念可以推動設計的實行，在綠色建筑中的暖通空調設計也有一些原則性的理念作為建筑設計的基礎，以下從四個角度介紹如何實現綠色建筑中的暖通空調設計。

（1）節約理念。勤儉節約是中華民族的傳統美德，一個國家的發展和進步離不開節約的影響，在綠色建筑中也要遵循節約這一理念。在暖通空調設計中的節約不僅僅局限于設計的某一方面，而是在整個設計環節中都要有節約意識，從前期設計到后期建筑施工要時刻重視資源節約。

（2）重復使用理念。在暖通空調拆除的過程中，許多暖通空調設備在經過維修和翻新之后可以再次使用。作為建筑師可以使用這些翻新之后的設備進行建筑設計，達到資源重新利用的目的。

（3）廣泛回收器材。器材回收并不是指簡單進行器材的籠統回收，而是合理分類回收那些受損程度較小的零件設施，從而提高零件設施的利用率，這符合綠色建筑設計理念原則。

（4）零件回用理念。零件回用就是把一些沒有受到破壞的零件重新加工使用，把一些看似無用的廢材變成有用的器材，這樣可以避免建筑器材的浪費，達到節約建材的目的。

3 綠色建筑中的暖通空調設計

3.1 選擇適宜的暖通空調系統

不同建筑物在暖通空調的設計方案上存在著不同程度的差異，并且暖通空調系統的設計過程是一個很復雜的環節，只有選擇合適的暖通空調設計系統，才可以保證建筑整體暖通空調的順利使用。將綠色建筑理念融入暖通空調的設計中進一步提高了設計的難度，設計中任何一方面的失誤都將影響建筑的施工，因此在設計時需要合理選擇暖通空調系統。在進行公共建筑設計時，可以使用空調冷熱源系統。例如，在某建筑項目中，設置該系統空調計算熱負荷值為1085kW，計算冷負荷為1356kW，一共布置了2臺水冷螺桿式熱泵機組，用于冬季供熱、夏季供冷。在供熱時利用該系統可以提供40～45℃的熱水，供冷時可以提供7～12℃的冷水，設計耗電量為125kW，設計單機容量為700kW，設計制冷系數為5.6。此外，還布置了2臺閉式冷卻塔，設計冷卻塔的容量為90m3/h，可以平衡地進行吸熱和放熱，并且有助于地源側的土壤溫度穩定，防止土壤產生熱堆積的情況，保證空調冷熱源系統穩定、高效運行。

在空調冷熱水系統中使用了一次泵變流量系統，各臺熱泵機都搭配了1臺熱水泵、1臺冷水泵和1臺冷卻水泵。地源側熱水循環泵流量為100m3/h，設計揚程為23m，利用效率超過了80%。空調冷熱水泵設計流量為132m3/h，設計揚程為28m，空調冷水系統輸送能效比達到了0.0164，優于規范要求，取得了良好的節能效果。

3.2 控制暖通空調系統的噪聲

空調系統中所產生的噪聲是空調運行中不可避免的，嚴重的噪聲會對在建筑物中生活的人們帶來嚴重的影響，設計師所能做的是盡量減少空調噪聲對環境的影響[3]。下文分析了空調噪聲的來源和一些減少噪聲的處理方式，希望可以建設一種適宜的建筑環境，給人們帶來舒適的生活氛圍。

（1）空調噪聲的來源。空調噪聲的來源有3處，包括空調管道內液體的流動、排風口的運轉及空氣壓縮機的震動。空調噪聲不可能完全被消除，只能通過技術手段緩解。

（2）減少空調噪聲的方式。首先，在機器中使用高質量的線圈，從而降低轉輪的質量。空調中轉輪的質量減輕可以減少電動機和轉輪的碰撞次數，從而起到減噪的作用。其次，使用減噪設備，隔離室內環境和空調噪聲產生的位置。在某些隔音死角使用一些隔音建筑材料，做最后的消聲處理；在室內生活的區域中也可以放置一些吸收聲音的物品，減少噪聲污染。最后，為了減少機房噪聲對人們生活的影響，機房的位置應該選擇在人少的位置，如將機房設計在地下室中，同時在空調機房的周圍鋪設吸音建材，能最大程度減少噪聲對居住環境的影響。

3.3 設計蓄能系統運行方案

暖通空調的運行動力是能源中的能量，能源儲蓄可以保證在一些特殊情況下正常維持空調運行，其中蓄能空調的存在緩解了能源的消耗。在蓄能空調的設計上大多使用太陽能轉化能源，大量的太陽能為空調的運行提供了源源不竭的動力。太陽能作為白天空調使用運行的動力來源之一，避免了能源的浪費，并且太陽能通過轉化可以變為可儲存的電能，進一步提高資源的利用效率，這樣的能源轉化方式也符合綠色建筑的理念[4]。

3.4 充分利用可再生能源

圖1 地源熱泵工作原理

在公共綠色建筑施工時，為了充分利用可再生能源，可以在公共建筑暖通空調設計時將地源熱泵系統作為空調冷熱源，系統工作原理如圖1所示。在設計時將傳統空調器的蒸發器和冷凝器延伸到地下土壤，進而實現和淺層巖土體換熱。在冬季時可以從土壤中獲取熱量，并將熱量轉移到建筑物中進行供暖；同時，可以對冷量進行儲備，夏季時將土壤中的冷量提取出來，并將提取得到的冷量轉移到建筑物室內進行供冷。通過采用這一設計方法，實現了地表淺層能源的可循環利用，是一種綠色、節能的能源利用形式，可以降低暖通空調能耗。

3.5 完善綠色建筑中室內暖通空調的節能設計

在對建筑中暖通空調系統進行設計時，可以根據不同的區域和不同的房間劃分空調系統，實現各個空調區域和房間單獨調節的目標，房間中的風速參數、濕度參數和空氣溫度也可以達到對應要求。空調系統設計的新風量如表1所示。從表1可以看出，室內排風口和新風進氣口水平距離設置都超過了10m，確保建筑物充分將室外新鮮空氣吸入室內；然后在空調通風系統中布置過濾器過濾空氣中的塵埃，并在室內密集場所布置二氧化碳濃度監測系統。采用這種設計方法不僅保證了建筑室內空氣質量，而且也達到了環保節能的目的。

表1 新風量標準 單位：m3/（人·h）

4 結束語

現代社會中，人們越來越注重綠色理念，在建筑行業中引入綠色設計理念成為社會發展的必然方向，也是建筑行業在向綠色化轉型過程中優化和設計轉變的重點。在建筑暖通空調的設計中引入綠色理念，可以減少空調運行中對環境產生的污染，建筑師要采取各種措施提高暖通空調的設計標準，為營造綠色建筑做出努力，讓人們的生活環境變得更加舒適和健康。