探究暖通空調(diào)中綠色建筑的設(shè)計(jì)研究

韓 冬 李蕾蕾

（濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 濟(jì)源 459000）

1 綠色建筑技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

1.1 節(jié)能原則

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員必須遵循節(jié)能原則。設(shè)計(jì)人員需要從多個(gè)不同的角度出發(fā)，包括控制系統(tǒng)、制冷器等，科學(xué)規(guī)范的使用綠色節(jié)能技術(shù)從而提高暖通空調(diào)的節(jié)能效果。現(xiàn)階段，為了實(shí)現(xiàn)建筑室內(nèi)節(jié)能的目的，人們往往會(huì)將建筑室內(nèi)的照明系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行融合設(shè)計(jì)，從而保證兩個(gè)系統(tǒng)能夠相互協(xié)調(diào)。暖通空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，除了空調(diào)設(shè)備外，還包括很多其他的設(shè)備。因此，在對(duì)其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合暖通空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，從暖通施工設(shè)計(jì)階段開始直到后期設(shè)備的維護(hù)與管理，都應(yīng)該科學(xué)合理的作用節(jié)能建筑設(shè)計(jì)理念［1］。

1.2 回用原則

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員需要遵循回用原則，從而保證發(fā)揮綠色建筑技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)的具體情況，做好不同部分的拆卸工作，從而保證系統(tǒng)內(nèi)部的部分零部件得到合理的利用。回用原則的合理運(yùn)用能夠有效降低暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)成本，提高零部件的利用率。

1.3 循環(huán)原則

應(yīng)該做好暖通空調(diào)零部件的回收，并根據(jù)零部件功能的不同對(duì)其進(jìn)行分類，可以循環(huán)使用的零部件了繼續(xù)進(jìn)行使用。針對(duì)不可循環(huán)使用的零部件，要對(duì)其進(jìn)行妥善處理，避免對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害。此外，對(duì)于部分可循環(huán)使用但是回收成本高的零部件，可以根據(jù)實(shí)際情況綜合分析。

2 綠色建筑對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的要求

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)是綠色建筑設(shè)計(jì)的重要部分，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格落實(shí)可持續(xù)發(fā)展以及環(huán)保理念，保證暖通空調(diào)運(yùn)行穩(wěn)定的情況下，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的傷害。第一，重視材料選擇。綠色建筑設(shè)計(jì)的過程中，要求設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)對(duì)材料市場(chǎng)的了解與分析，綜合選擇環(huán)保型施工材料，并盡量選擇可再生能源。第二、深化暖通空調(diào)成本控制。設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合市場(chǎng)材料價(jià)格變化的情況，綜合分析暖通空調(diào)各個(gè)不同部分的成本，并根據(jù)實(shí)際情況合理選擇暖通空調(diào)系統(tǒng)各部分的設(shè)備，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的搭配更加合理。第三、結(jié)合暖通空調(diào)運(yùn)行的實(shí)際情況，建立暖通空調(diào)故障排查體系，有效延長(zhǎng)暖通空調(diào)的使用壽命，大力推崇可持續(xù)發(fā)展的觀念［2］。

3 綠色建筑技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法

3.1 主動(dòng)式設(shè)計(jì)

主動(dòng)式設(shè)計(jì)是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)常用的形勢(shì)。主動(dòng)式的設(shè)計(jì)方式能夠保證所有的自然資源能夠得到充分的利用，降低暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)于能源的消耗量，并減少污染物的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的目的。現(xiàn)階段，綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)人們往往選擇使用自然主動(dòng)式暖風(fēng)控制系統(tǒng)。自然主動(dòng)式暖風(fēng)控制系統(tǒng)能夠充分的利用過渡季節(jié)風(fēng)能，從而滿足建筑室內(nèi)對(duì)風(fēng)能的需求量。風(fēng)能作為可再生能源，有效提高了建筑整體的節(jié)能水平。同時(shí)，通過對(duì)風(fēng)能的合理利用，還能夠減少空調(diào)啟動(dòng)帶來(lái)的負(fù)荷量，提高了建筑室內(nèi)的通風(fēng)效果，降低了對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染［3］。

3.2 被動(dòng)式設(shè)計(jì)

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中采用被動(dòng)式設(shè)計(jì)方式是為了綜合利用太陽(yáng)能等可再生能源，降低暖通空調(diào)對(duì)電能的消耗。被動(dòng)式使用時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合建筑整體結(jié)構(gòu)確定太陽(yáng)能接版安裝的具體位置，然后調(diào)整太陽(yáng)能接收板的角度，保證接收到充足的太陽(yáng)能，并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能或者熱能資源，為建筑提供源源不斷的熱能。采用被動(dòng)式方式能夠?qū)⑻?yáng)能直接轉(zhuǎn)化為熱能，從而減少空調(diào)系統(tǒng)對(duì)電能的消耗，有效緩解了當(dāng)前我國(guó)能源短缺的問題。太陽(yáng)能系統(tǒng)的構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，主要有溫度控制器、生活熱水體系以及地板采暖體系。在具體運(yùn)行的過程中，太陽(yáng)能接收板將接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，然后通過溫度控制器傳遞給換熱中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)目的。太陽(yáng)能供熱在使用的過程中也存在一定的弊端，在陰雨天氣等，無(wú)法正常投入使用，無(wú)法滿足建筑對(duì)熱能的需要。這時(shí)候系統(tǒng)可以切換為市政管網(wǎng)，從而保證建筑供暖不受影響。有些建筑的規(guī)模比較大，為了滿足建筑室內(nèi)供熱的需要必須綜合使用被動(dòng)式太陽(yáng)輻射技術(shù)。該技術(shù)主要是通過雙層玻璃對(duì)長(zhǎng)波輻射進(jìn)行合理的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。同時(shí)，被動(dòng)式應(yīng)用的過程中可以綜合使用智能窗，保證太陽(yáng)輻射能夠滿足建筑室內(nèi)溫度的需求。再加上使用的通風(fēng)窗技術(shù)可以保證室內(nèi)的熱量達(dá)到人們居住的舒適度。

3.3 地源熱泵設(shè)計(jì)

綠色建筑施工建設(shè)的過程中，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中可以綜合使用的地源熱泵系統(tǒng)，從而降低暖通空調(diào)對(duì)熱能的消耗。地源熱泵主要實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑室內(nèi)供熱和制冷的目的，保證室內(nèi)居住的舒適性。設(shè)計(jì)的過程中設(shè)計(jì)人員需要綜合建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)建筑室內(nèi)需要功能的具體面積進(jìn)行合理的計(jì)算，并分析地下30-100m的位置熱源的儲(chǔ)備情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)熱能的獲取。在獲取地源熱能時(shí)設(shè)計(jì)人員需要對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行分析，避免對(duì)周邊環(huán)境造成破壞，保護(hù)地面生物的多樣性。同時(shí)地?zé)嵩词占倪^程中設(shè)計(jì)人員需要綜合利用換熱器，保證發(fā)揮換熱器的最大作用，實(shí)現(xiàn)建筑室內(nèi)冬季與夏季居住的舒適性。在炎熱的夏季，通過換熱系統(tǒng)可以將建筑室內(nèi)多余的熱量傳送到地下，并將熱量進(jìn)行積蓄起來(lái)。當(dāng)遇到冬季寒冷的天氣，再通過熱交換系統(tǒng)將熱量傳送至建筑室內(nèi)從而保證建筑室內(nèi)的環(huán)境更加舒適，降低對(duì)電能等的消耗，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目標(biāo)。

3.4 水冰蓄冷設(shè)計(jì)

綠色建筑設(shè)計(jì)的過程中常用節(jié)能技術(shù)還有水冰蓄冷設(shè)計(jì)技術(shù)。通過該技術(shù)可以保證暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中實(shí)現(xiàn)削峰填谷式用電，一方面可以提供電能的利用率，另一方面可以降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以綜合運(yùn)用蓄能裝置，采用雙工況電制冷機(jī)產(chǎn)生室內(nèi)居住需要的冷量，并通過合理的方式進(jìn)行存儲(chǔ)，從而有效降低了白天暖通空調(diào)系統(tǒng)的耗電量。在建筑室內(nèi)需要制冷時(shí)，蓄冰裝置可以對(duì)存儲(chǔ)的冷量機(jī)械能轉(zhuǎn)化，在用電高峰時(shí)段釋放冷量，減輕空調(diào)運(yùn)行負(fù)荷，使機(jī)組保持穩(wěn)定運(yùn)行，繼而為空調(diào)設(shè)計(jì)和使用帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。該技術(shù)主要以水作為冷熱量載體，使水在換熱管道和機(jī)組間循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)熱量交換，用電低谷時(shí)，用電能使水的溫度降低，在用電高峰時(shí)段，冷水的供應(yīng)可以減少空調(diào)電能損耗，從而使空調(diào)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，減少不必要的能源消耗。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，為降低機(jī)組能源消耗，應(yīng)加強(qiáng)水力平衡設(shè)置，在空調(diào)系統(tǒng)中完成水力平衡裝置的配備，結(jié)合情況進(jìn)行水利平衡系統(tǒng)調(diào)節(jié)。利用靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的水利平衡閥使系統(tǒng)內(nèi)水量和壓力的波動(dòng)得到減少，促使機(jī)組能夠穩(wěn)定供能。

3.5 自然通風(fēng)

自然通風(fēng)方式是綠色建筑設(shè)計(jì)中常用的技術(shù)，能夠保證建筑室內(nèi)的空氣流通速度在合理的范圍內(nèi)，保證建筑室內(nèi)的空氣質(zhì)量得到改善。自然通風(fēng)采用的是風(fēng)能，風(fēng)能作為可再生能源在使用的過程中不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成任何污染。建筑使用的過程中業(yè)主需要根據(jù)實(shí)際情況多進(jìn)行室內(nèi)自然通風(fēng)，常用的自然通風(fēng)有風(fēng)壓和熱壓兩種方式。設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑整體進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要綜合分析建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并考慮建筑周邊的建筑群體，利用建筑向陽(yáng)面與背陰面形成的風(fēng)壓差，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的目的。城市中的部分地區(qū)樓群比較密集，為了保證建筑室內(nèi)居住的舒適度，可以結(jié)合具體情況安裝捕風(fēng)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑室內(nèi)環(huán)境的改善。如果建筑對(duì)于進(jìn)風(fēng)量等要求較高時(shí)不能使用自然通風(fēng)的方式。

3.6 暖通空調(diào)熱回收

暖通空調(diào)運(yùn)行的過程中會(huì)有大量的熱量產(chǎn)生，設(shè)計(jì)的過程中設(shè)計(jì)人員可以采用科學(xué)規(guī)范的方式將散發(fā)出的熱量進(jìn)行收集。針對(duì)建筑物的排風(fēng)熱量、內(nèi)區(qū)熱量以及冷凝器排出的熱量等，都可以根據(jù)實(shí)際情況綜合選擇使用熱量回收的方式。通過合理的收集暖通空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的多余熱量，能夠降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境等污染。暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中可以通過熱量回收設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)熱量的及時(shí)回收，保證暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行消耗更少的電能，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑室內(nèi)居住環(huán)境的改善。同時(shí)，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該綜合使用可再生能源，降低對(duì)不可再生能源的使用量。

3.7 減振降噪的環(huán)保應(yīng)用

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中設(shè)計(jì)人員需要綜合使用綠色建筑設(shè)計(jì)技術(shù)，保證人們能夠處于舒適的環(huán)境中，需要對(duì)噪聲進(jìn)行合理的控制。通常情況下暖通空調(diào)運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的噪聲給人們的生活和工作帶來(lái)很大的影響，這就要求設(shè)計(jì)人員根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)使用的實(shí)際情況合理對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。設(shè)計(jì)人員可以在暖通空調(diào)系統(tǒng)中添加消音設(shè)備，降低噪聲的產(chǎn)生。同時(shí)，還可以在環(huán)境中安裝隔音屏障，實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲的阻隔，降低噪聲對(duì)人們的影響。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及暖通空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，設(shè)計(jì)人員可以使用軟木等，減少空調(diào)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)，從而減少噪聲。在一些窗墻管道連接的過程中可以采用減震器或者橡膠等物質(zhì)對(duì)管道進(jìn)行鋪墊，從而保證管道不會(huì)出現(xiàn)激烈的振動(dòng)，進(jìn)而從聲源處減少噪聲。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)對(duì)綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用，從環(huán)境保護(hù)以及能源節(jié)約的角度，提高綠色建筑技術(shù)使用的效果。加強(qiáng)對(duì)可再生資源的利用，一方面可以降低對(duì)不可再生資源的消耗，另一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，從而提高建筑使用的舒適性。