探究暖通空調中綠色建筑的設計研究

王鑫 山西省工業設備安裝集團有限公司

1 前言

隨著時代的發展，綠色節能的重要性越來越顯著，由于綠色建筑能夠最大化地提高人們生活的舒適度，還可以減輕對環境的污染和破壞程度，并且具備節能降耗的優質特點，因此綠色建筑得到人們的青睞。隨著未來城市的不斷發展，綠色建筑將會越來越普遍，為了保證綠色節能暖通空調技術在綠色建筑中的有效應用，相關人員應對綠色節能暖通空調技術進行深入分析研究，積極進行技術完善與創新，努力構建綠色生態社會，促使綠色生活成為現實。

2 綠色建筑的主要特點

暖通空調在進行安裝設計的過程中，應該符合綠色建筑的特點。綠色建筑節能環保特點體現在以下幾個方面：第一，綠色環保建筑的使用周期長。當綠色環保建筑的使用周期長的情況下可以有效地減少資源的浪費。這項要求貫穿于綠色環保建筑的每一個環節。如規劃、施工、設計、材料的管理和使用等。例如，在施工的過程中，要考慮到成本和環保材料的運用以及環保技術等方面。在進行規劃與設計的過程中要關注建筑對周圍環境的影響，以及建筑與周圍環境的融合度。綠色環保的理念體現在綠色建筑工程的每一個方面。第二，資源節約方面。綠色建筑更加注重減少資源的浪費。綠色建筑在室內布局和材料使用方面更加注重環保和居住體驗，體現出建筑、人以及自然三者之間的協調性。因此綠色建筑在施工的過程中會盡可能地減少劣質材料的使用，并將周圍的自然元素，空氣、陽光等與建筑相融合，發揮出綠色建筑的環保性能。第三，綠色建筑的資源利用率高，綠色建筑不僅僅提高了房屋的居住性能，同時節約了施工成本，并兼顧了房屋的使用壽命和資源的再次利用，有利于減少資源的浪費。目前，隨著建筑技術的不斷發展與進步，綠色建筑暖通空調的設計與信息化技術進行了完美的融合，在暖通空調設計的過程中，加入了大量的軟件和硬件的設置，能夠對溫度的變化進行調節，將用戶的居住溫度控制在一個舒適的范圍內，并對溫度和濕度進行隨時地調節，提高用戶居住的體驗。

3 暖通空調技術在綠色建筑中的意義

在我國國民經濟持續發展的同時，人們對生活質量有了更高要求，建筑的舒適性越來越受關注，空調成為各種建筑中的標配。在全球暖化的大環境下，空調的重要性更加突出，但是建筑空調系統的運行會造成大量的電能消耗和溫室氣體排放，對自然生態環境有一定的危害，不符合國家提出的環保節能要求，應通過有效手段對此種現象進行改善。在這種情況下，綠色節能暖通空調技術應運而生，并得到快速應用和發展，已成為新時期建筑中的關鍵技術，也被作為體現建筑現代化程度的標志之一?？梢灶A見，綠色節能暖通空調技術將會在綠色建筑建設中被廣泛應用，這不僅是建筑行業的發展趨勢，也是時代的發展趨勢。

4 暖通空調設計原則

4.1 綠色環保原則

隨著我國科技的不斷發展，建筑行業的施工技術得到了前所未有的發展。在城市化的熱潮下，人們對于居住的要求也越來越高，要求住宅盡可能地做到舒適。要提高住宅的居住質量，暖通空調的安全性是一個重要的因素。然而，在當下的社會背景下，若是提倡環保節能，必定會影響到一些污染性和資源消耗性企業的發展。因此，在進行暖通空調的設計時，要基于環保理念，提高資源的利用率，堅持使用可再生資源，并堅決抵制劣質資源的運用，提高暖通空調施工的質量。

4.2 節約能源原則

環保節能是每一位公民應盡的義務，而對于建筑行業同樣如此。尤其是綠色建筑，更應該落實好環保節能這一理念。在暖通空調安裝的過程中，要始終把節能環保作為首要目的。建筑人員在進行資源采購的過程中，要把關好施工材料，對所采購材料按照價格和分類進行合理的分配使用。在這個前提下，可以更好地落實環保節能的理念，并減少了資源浪費。也能使暖通空調實現正常功能的同時，提升住戶居住的體驗。

4.3 資源可循環使用原則

在進行綠色暖通空調設計的過程中，要根據綠色建筑的結構對暖通空調進行具體的規劃，減少暖通空調安裝的過程中發生一些問題的概率，并保證在后期，暖通空調安裝工作的順利進行。而暖通空調在安裝后，要定期對硬件設施進行檢修，對出現問題的設備進行更換。在施工后期，若是缺少對安裝的設計環節，在進行檢修和硬件更換的過程中，會給工作人員造成一定的困擾，增加工作人員檢修的難度，同時加大了工作人員的工作量。而安裝設計還能延長暖通空調的使用年限。這種方法正好與資源循環利用的環保理念相符。

5 綠色建筑暖通空調設計

5.1 可再生能源利用設計

在建設項目中，建筑暖通空調系統的能耗主要是電能，電能在傳輸過程中會存在損失。目前來講，我國的電能生產方式主要是火力發電。雖然以風力發電和光伏發電也得以發展，但其主要是輔助作用，電能生產過程中仍會污染和破壞生態環境，不符合可持續發展的理念。因此，采取可再生能源設計措施能夠在降低能耗的同時保護生態環境。目前常用的可再生能源利用技術包括地源熱泵技術和太陽能發電技術。

（1）地源熱泵技術。地源熱泵技術不需要消耗化石能源，也沒有過多的污染氣體排出來，不會有廢棄污染物質產生。在建筑暖通空調設計中運用地源熱泵系統可達到綠色、環保、節約能源的目的。在暖通空調設計中，地源熱泵技術通過地埋管的形式，對相應孔井進行填充埋藏，這樣不會對地質結構造成損壞，還能將地熱能源進行轉變和獲取。夏季時，可將制冷獲取的熱能和轉變來的熱能通過相應技術存儲到地下；冬季時，將夏季儲存在地下的能源進行運用，可最大限度地減少能源消耗，達到節能效果。（2）太陽能發電技術。在暖通空調設計中，太陽能的應用屬于被動式設計，設計人員需對綠色建筑進行人工被動式設計，根據當地光照條件與建筑結構，在合適位置安裝太陽能接收板，采集太陽能，將其轉化為熱力能源，供綠色建筑采暖。細化來說，在基于太陽能的暖通空調系統中，應配置溫度控制器、熱導循環系統、換熱設備等硬件，在太陽能轉換為熱能后，通過熱導循環系統將熱能傳輸至換熱設備，再通過溫度控制器調節室內溫度，營造舒適建筑環境。在陰雨天氣，建筑的暖通空調系統自動切換至常規供熱設備，實現建筑穩定、長期供暖。另外，對于大型綠色建筑，設計人員可優化建筑結構，利用太陽能優勢，將常規窗戶玻璃更換為內置惰性氣體的雙層玻璃，吸收室內熱量，減少暖通空調的使用，節約能源，滿足節能降耗要求。

5.2 自然通風設計

自然通風技術是使用最多的技術之一，能有效減少排煙系統的所需能量，并可將降低建筑內部空氣循環系統中的耗能，使空氣質量有所改善和提高。自然通風技術包括熱壓通風技術和風壓通風技術。其中，風壓通風技術能夠結合建筑結構，利用自動調節的百葉窗等進行氣流調節，從而使建筑內部的通風效果良好；熱壓通風技術通過“煙囪效應”，利用內外空氣溫度熱壓差，使建筑內部和外部的空氣進行交換和改變。另外，也可以將風壓和熱壓技術結合，對建筑的外形尺寸進行深度設計管理，提升建筑內部的自然通風程度，減少暖通空調運行所需能源。自然通風方式的設計要點如下。

（1）熱壓通風。熱壓通風主要是依據建筑物的室內外環境溫差和壓差，引導氣流、連續交換冷風和室內混濁氣體的效果。為了達到良好的自然通風效果，在建筑結構設計中需要盡可能地采用豎向空腔設計方法，以確保室內混濁氣體通過建筑物頂部向外排放，并持續流入建筑物底部的室外冷空氣。此外，在建筑物頂部區域設置一個開口，以調節通風效果和控制進風量。

（2）風壓通風。采用風壓通風時，應綜合分析建筑朝向、各功能區分布格局、建筑周圍氣候條件等建筑結構，采取各種設計措施，減少自然風進入建筑室內空間時的空氣阻力。例如，要提升窗戶的空氣加速，提升建筑門窗構件的開口面積，盡可能地使門窗處在統一的水平線上，安裝百葉窗等。

5.3 冰蓄冷系統優化設計

與傳統冷系統相比，冰蓄冷系統具有能耗低、低溫送風能耗低、蓄冷量大等優點。在冰蓄冷系統運行過程中，由于儲罐體積小，在目標水平上起到了減少熱損失的作用。當儲存的冷水溫度保持在2℃~3℃時，也可進行低溫送風運行，以滿足建筑暖通空調系統的運行要求，降低風機的運行能耗。

5.4 提高綠色材料及技術應用力度

在傳統的建筑施工模式中，一些建筑材料性能差、有害，不僅會污染和破壞周圍的生態環境，而且在暖通空調系統運行故障后還會泄漏有毒氣體，對業主的健康構成嚴重威脅，例如CFC制冷劑。因此，設計人員在制定建筑暖通空調設計方案時，應適當增加各種綠色建筑材料的使用比例，逐步取代具有有毒、污染特性的傳統建筑材料。

5.5 改善建筑熱工性能

在一些建設項目中，由于建筑結構熱性能較差，在暖通空調系統運行過程中，建筑室內空間的部分熱量繼續泄漏到室外環境中，難以形成恒溫的室內環境?？陀^上增加了建筑暖通空調系統的運行負荷和總運行時間。例如，建筑室內環境中的熱量通過建筑圍護結構、門窗構件與墻體之間的間隙以及管道的入口和出口不斷向外傳遞。因此，設計人員在制定建筑暖通空調設計方案時，應注重提高建筑的熱性能，通過加強建筑的保溫性能，降低暖通空調系統的運行能耗和運行時間。為了實現這一目標，一是能夠提高綠色建筑材料的使用比例。例如，可以在建筑墻體結構中鋪設一層新的墻體保溫材料，以增強建筑墻體的保溫性能。二是門窗構件與建筑墻體結構之間的縫隙應密封，如用聚苯乙烯泡沫塑料填充縫隙。三是優先安裝隔熱、氣密性好的窗戶，如雙層真空玻璃。在玻璃的中間設置一個沒有空氣的空間，起到隔熱作用。四是應密封管道的入口和出口。例如，用密封材料填充管道和套管之間的區域。

6 結束語

在當前建筑行業的發展過程中，生態環境受到了較大的破壞，基于國家可持續發展戰略目標，為了實現對生態環境的有效保護，綠色建筑逐漸興起。暖通空調是綠色建筑中的能源消耗大戶，因此在綠色建筑暖通空調設計過程中需要遵守節能減排的理念，確?？照{設計與可持續發展目標相符合，實現能源的有效節約。