綠色生態(tài)建筑暖通設計中的問題及對策

王寒 中國建筑科學研究院有限公司沈陽分公司

隨著科技水平的提升，人們對于生活水平和生活質(zhì)量也有了新的要求。在實際生活中，越來越多的科技產(chǎn)品被運用到人們生活中。其中暖通技術(shù)的應用大幅提升了人們的生活質(zhì)量。暖通技術(shù)的應用可以很好地解決夏天炎熱以及冬天寒冷的問題。暖通系統(tǒng)的運行功能主要是結(jié)合了通風、空調(diào)以及采暖這三種基礎(chǔ)性功能，通過三種基礎(chǔ)性工程結(jié)合，從而建立一套完整的暖通空調(diào)系統(tǒng)。暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行會提升人們生活的舒適感，但是在運行過程也會對環(huán)境造成一定的破壞。因此，為了滿足人們對于生活質(zhì)量和生活品質(zhì)要求，在不會對環(huán)境造成惡劣影響的同時，我們應該對暖通工程進行節(jié)能減排設計，只有這樣才能保障生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

一、綠色生態(tài)建筑暖通設計中的問題

綠色建筑是一種新型的建筑模式，在建筑的過程中更好地協(xié)調(diào)了人類的生存發(fā)展與自然環(huán)境保護之間的關(guān)系.綠色建筑對施工環(huán)節(jié)進行了合理地優(yōu)化，減少了施工過程中對周圍環(huán)境的污染，同時，也提高了資源的利用率，減少了資源使用過程中的不必要的浪費。既能提升用戶居住的體驗，又能做到環(huán)保節(jié)能。但是綠色建筑在發(fā)展的過程中也遇到了一些問題。由于國家缺乏具體的節(jié)能標準，并且缺乏相關(guān)技術(shù)標準，在國內(nèi)很難找到真正做到節(jié)能環(huán)保的暖通專業(yè)相關(guān)技術(shù)人員。此外，在施工圖設計的過程中，部分技術(shù)人員對于相關(guān)參數(shù)的設計不夠規(guī)范，同時缺乏具體實施標準，導致在施工的過程中僅僅按照個人主觀的判斷進行暖通專業(yè)設計，造成最終工程設計的成果達不到預期的水平。

二、綠色生態(tài)建筑暖通設計優(yōu)化對策

（一）優(yōu)化熱工性能

熱工設計最主要的就是保溫功能。非保溫時，管道內(nèi)部的熱媒或冷媒因外部環(huán)境溫度變化，產(chǎn)生放熱或吸熱作用，破壞管道內(nèi)的溫度平衡。所以在優(yōu)化暖通熱工性能時，將保溫及節(jié)能作為主要技術(shù)手段。考慮暖通系統(tǒng)受外部溫度干擾的因素，包括太陽能發(fā)熱板的朝向、導熱材料以及建筑內(nèi)部布局的形態(tài)系數(shù)等，科學使用新型的保溫管道材料，輔助室內(nèi)裝飾增強保溫性能。保證建筑門窗的密閉性，避免建筑產(chǎn)生不必要的能源浪費。將綠色理念貫穿在整個熱工性能設計的過程中。設計人員應充分考慮建筑的外部四季環(huán)境的變化，排除環(huán)境的外部干擾，最大化發(fā)揮綠色理念的作用。暖通專業(yè)應積極配合建筑專業(yè)外圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能計算，不斷優(yōu)化，采用科學的計算方式，降低建筑的冷熱負荷，從而降低設備能耗。

（二）新能源的運用

1.太陽能加熱和冷卻

現(xiàn)在，相對便捷的太陽能采暖通風方式就是被動式太陽能房。該方法的特征是運用太陽光照射建筑物的內(nèi)部，使太陽光被部分封閉結(jié)構(gòu)的表面吸收，之后加大室內(nèi)空氣的溫度。太陽光線通過玻璃表面?zhèn)鬏數(shù)綁Ρ诘奈鼰崦妫瑥亩岣吡吮诒砻娴臏囟龋掖鎯α藷崃俊６拘枰覂?nèi)供暖時，玻璃和墻壁間的熱空氣通過自然對流進入房間。室內(nèi)的冷空氣通過墻下的通風孔進到空氣層，并被加熱以造成自然循環(huán)。太陽下山后，儲存在厚壁中的熱量將用于繼續(xù)為房間供暖。為了解決被動式太陽能房屋的缺陷，開發(fā)了具有輔助熱源和蓄熱器的主動式系統(tǒng)，又叫作主動式太陽能加熱系統(tǒng)，用于對空氣進行加熱。當有陽光時，系統(tǒng)可以有兩種運行條件：一種是不需要加熱房間，而利用太陽能收集器收取的熱量來加熱蓄熱器；二是供熱室需要供暖，蓄熱器還沒有儲存充足的熱量，所以要激活輔助熱源進行供暖。當沒有日照時，也可以有兩種運行條件：一種是通過蓄熱器給房間供熱；一種是在蓄熱器的熱量不夠時從輔助熱源提供熱量。

2.地熱能利用

地熱能是儲存在地球內(nèi)部的巨大且有稀有的能源。根據(jù)研究，在地表以下5km 之內(nèi)，高于15℃的巖石及地下水的總熱量為1.05X1025J，與950×1012t 煤的熱量一樣。以全球每年消耗100×108t 煤計算，能夠確保人類95000 年的能源需求。地熱井能夠給予加熱介質(zhì)，例如熱水、蒸汽水混合物、干燥的飽和蒸汽及過熱蒸汽，這些介質(zhì)可以在進行某些預處理后即刻使用。

（三）充分發(fā)揮水力平衡裝置

在進行暖通系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的過程中，需要將水力平衡裝置的作用充分發(fā)揮出來，盡可能地采用一些阻力小的輸送方式，減少在輸送過程中產(chǎn)生的能源消耗，借助水力平衡裝置作用，起到更好的節(jié)能效果。在進行暖通系統(tǒng)安裝中，需要在水系統(tǒng)當中，發(fā)揮出水力平衡裝置的作用。但是在具體的安裝環(huán)節(jié)中，應該注意一些問題，在開展定流量系統(tǒng)設計中，需要對水力平衡進行有效的設計與優(yōu)化，如果出現(xiàn)不能實現(xiàn)平衡的情況，則需要借助靜態(tài)平衡閥的調(diào)試，達成相應的目標。而在流量動態(tài)平衡當中，可以進行變流量系統(tǒng)的設置，在水量波動過大的情況下，發(fā)揮出動態(tài)流量閥的作用。在靜態(tài)水力平衡閥當中，可以將熱力入口設置進行優(yōu)化，開展動態(tài)流量控制，實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)節(jié)模式的優(yōu)化。

三、結(jié)語

綠色建筑理念在建筑暖通系統(tǒng)中應用得較晚，但現(xiàn)今已經(jīng)發(fā)展成較為成熟的應用模式。研究綠色建筑理念在建筑暖通節(jié)能設計中的應用，在暖通節(jié)能設計上實現(xiàn)綠色建筑理念的多元化。優(yōu)化建筑熱工性能，減少暖通系統(tǒng)產(chǎn)生的能耗浪費，為今后研究綠色理念應用方向提供一定的理論支持。