綠色理念在建筑暖通空調系統節能設計中的應用

王文輝

（北京維拓時代建筑設計股份有限公司太原分公司，山西太原 030006）

0 引言

現代化建設不斷發展過程中，公眾對于建筑的基本要求也逐漸發生改變，從只注重安全舒適向綠色化以及人性化轉變。為了有效滿足公眾對于房屋建筑的主要需求，并且響應我國的可持續發展戰略的口號，一大批綠色建筑隨之產生。綠色建筑中最顯著的特征是以低排放以及低能耗為主，在達到公眾居住條件的基礎上，實現對資源的科學合理利用。建筑暖通空調的節能技術具有重要作用，是綠色理念中的重要設計以及有效應用[1]。對暖通空調進行節能設計是適合社會公眾生活的重要系統，建筑具有的人性化設計是目前市場上主要的需求，暖通空調節能技術能迎合消費者的主要需求，并有效踐行綠色理念，從而有效提高綠色建筑整體建筑水平。

本文以某地區的建筑為例，該建筑的總面積是1.168×104m2，建筑的總體高度是229m，該建筑的整體結構是地上共50層，地下結構是兩層。地下二層主要作為地下車庫以及設備用房，地上的一層是大堂，地上二層和三層為商業區域，地上四層作為餐飲區域，地上第5~50層作為辦公區域，在辦公區域的第7層、第21層和第36層設置避難區。該建筑暖通空調系統的節能區域包含辦公區域以及餐飲區域和商鋪區域等三個功能室，依據季節存在的差異性，不同功能區對于溫度和濕度具有不同要求。

1 綠色理念的含義及應用至暖通空調節能中的重要性

1.1 綠色理念的主要含義

綠色理念是近些年進行生態建設具有引導作用的重要理念，主要源于歷史非理性的發展對社會公眾的生存以及自然環境產生威脅。從節能環保的角度來說，綠色理念是以保護自然環境、回歸自然和資源節約作為宗旨進行設計的理念，強調維護自然環境，在最大限度上利用資源，帶動相應參與者和自然協調更新的基礎上，踐行更加恰當和更具科學化的生活方式，從而形成高尚的道德觀以及適度消費的理念，推動生產模式的發展，及產業經濟結構得到優化調整[2]。

1.2 應用綠色理念具有的重要性

1.2.1 理念與商業以及環保相互均衡協調

綠色理念的有效應用至暖通空調節能設計的主要原則是：通過先進的科學技術推動建筑能源的節約，致使居住的社會公眾能正確認識到生態節能環保具有的價值。在相關原則的指引下，暖通空調的節能設計不僅是社會公眾居住的功能要求，還與理念以及商業和環保性能具有緊密的聯系。將綠色理念有效應用至暖通空調的節能設計中去，能在一定程度上挖掘出建筑的內部以及外部等多個模塊具有的節能環保潛力，推動特定空間的居住人民能享受綠色生態環境，因此改變生活理念，實現商業和綠色理念以及環保意識的均衡性[3]。

1.2.2 減少不同類型能量因子無價值的損耗

在我國市場經濟變化以及更新的過程中，綠色建筑材料以及建設設備時是實現綠色理念的重要載體，得到飛速的發展。利用上述的重要載體應用至建筑暖通空調的節能設計中，能較好的解決空調節能設計問題的基礎上，推動暖通空調系統設計的結構能展現出多樣化的能量因子損耗的特點。例如包含先進的能量因子具有的高效價值應用至燈泡中，能有效的規避因為能量因子具有的無價值的損耗基礎上，確保光源照亮的面積和提出的要求相符合，而引入低危險程度以及耐用性較高的新型材料，能有效減少建筑暖通空調應用后運行過程中維修的次數，確保建筑暖通空調的整體運行的經濟效益保持在相對合理的水平。

2 建筑暖通空調系統具有的特點

2.1 復雜性特點

建筑暖通的空調系統在建筑建設的過程中是非常重要的，會對人們日常生活的質量產生直接影響。目前建筑行業的飛速發展，建筑的數量逐漸增多，建筑物的規模也逐漸增大。建筑行業的快速發展導致暖通空調系統的設計愈發復雜，暖通空調設計的過程中，必須對一些些細節問題予以重點關注。暖通空調系統分為三大框架，分別是通風和采暖與空調，三大框架之間具有緊密聯系，只有暖通空調全面運行才能達到預定的目標，暖通空調系統具有的復雜性特點導致空調系統設計的難度也隨之增加[4]。

2.2 多樣性特點

假如在其余情況未發生改變的前提下，相關設計人員采用不同方式對暖通空調系統進行設計的效果也會存在差異，相關設計人員可采用豐富多樣的設計形式，以此滿足不用使用業主的不同需求。相關設計人員可以與使用業主提前進行交流和溝通，了解使用業主的述求，然后進行針對性的設計。

2.3 對外界變化具有敏感性

建筑暖通空調的系統比較敏感，不同原因能導致設計的效果發生改變，對暖通空調進行設計時必須確定重心，提前制定好相應解決的方案，增加對外界影響因素控制的力度。另外，暖通空調各個設計的環節必須進行有效監管，防止對實際應用的效果以及項目的質量產生影響[5]。暖通空調系統對于環境變化非常敏感，因此，必須對環境產生的變化進行重點監測，保證暖通空調設計的科學性以及完整性，從而實現節能目標。

3 暖通空調設計中綠色理念遵循的基本原則

3.1 靈活性原則

建筑中暖通空調系統的節能設計是具有靈活性的，由于暖通空調具有強大的調節作用。暖通空調系統能依據季節變化進行溫度調節，從而達到系統的多用途效果。主推的兩種空調系統的類型是可變送風量的空調以及多聯機的空調系統，可變送風量的空調以及多聯機的空調系統的可操作性能都很強，且運行過程中能源消耗的比較低[6]。當中，可變送的風量空調系統的主要優勢是節能率高達78%以及有效節省空調設備的容量、規避發生冷凝水現象和有效改善室內空氣的質量；多聯系空調系統的主要優勢是在使用過程中比較靈活，具有安裝便捷以及靈活調節容量、室內溫度不會受到影響和低頻的消耗對電網與其他的用電設備產生的沖擊明顯降低。

3.2 經濟實用性原則

經濟實用非常符合社會公眾日常的需求，在對建筑暖通空調系統系統進行設計時，必須在系統設計中加入節能實用性原則，例如使用能源價格以及系統設備的性價比和使用的周期長度等等，還要進行舒適性的設計，從而達到實用性較高且能耗較低的主要目的，降低使用人員的經濟負擔。另外建筑暖通空調節能設計還要依據季節變化進行及時調整，設計出更具科學化以及人性化的空調系統，為空調相關設備后續保養和維護提前做好準備。

3.3 環保性原則

在建筑施工建設能源的消耗過程中，暖通空調的安裝是建筑建設的重要環節，因此，對暖通空調存在能源消耗問題進行控制是順應可持續發展戰略的有效途徑。建筑暖通空調系統的節能設計在實際情況中存在能耗比較高的問題，因此需要相關節能設計人員進行不斷地創新，積極采取先進的節能技術降低暖通空調能耗較高的問題[7]。但實現可持續的發展目標是非常艱辛的，想要快速實現需要國家制定相關法律法規為建筑暖通空調走可持續發展道路保駕護航。

4 綠色理念應用至暖通空調節能設計的相應途徑

4.1 科學選取熱源

熱量來源是建筑暖通空調節能設計的額過程中存在非常重要的作用。目前，在暖通空調系統中應用的熱源主要來源于自備的熱源以及城市的供熱和工廠余熱等，能量的消耗與利用效率依據熱源來源的不同而存在差異性。選取高效的能源控制系統能改善系統的損耗以及提升能源使用效率尤其關鍵。熱點的聯產技術以及熱泵技術是近幾年來使用比較廣泛的綠色熱源的供應技術，經過不斷實踐與研究，發現將這兩種熱源技術應用至建筑暖通空調節能設計中去，不僅能降低能耗，還能提升能源的利用效率[8]。此外，使用熱點的聯產技術與熱泵技術能有效降低二氧化碳以及二氧化硫等一些空氣污染物排放，實現低排放與低消耗綠色理念，并有效遵循了靈活性以及實用性和環保性原則。

4.2 使用可再生的能源與清潔能源

對于暖通空調的系統來說，能源是確保空調正常穩定運行的重要前提。因此，首先選取可再生能源和清潔能源，對暖通空調節能進行設計時，采取新型的能源以此滿足綠色理念要求，減輕暖通空調的碳排放量。將暖通空調系統和太陽能或是地源熱泵技術進行結合，使用太陽能的過程中，將暖通空調內的集熱器安置和熱水箱進行連接，將集熱器安裝的位置放置在距離光照比較近的位置，確保換熱水箱的水溫一直為常溫，使太陽能轉換成熱能時產生的損耗得到有效控制。將地源熱泵技術應用至暖通空調節能設計中，對冰蓄進行優化后產生的蓄冷量比水的溫度低的原理，有效減少熱量的流失[9]。在暖通空調的內部有效形成低溫送風效果，對暖通空調制冷和供熱方面存在的關系進行協調，使暖通空調制冷與供熱能源消耗利用率得到規劃，控制暖通空調排放廢氣時產生污染物，從而對建筑外部的環境起到保護作用。

4.3 明確暖通空調節能設計與四周環境的協調性

在建筑暖通空調節能設計以及實施節能理念的過程中，相關節能設計人員必須了解建筑物所在地區能耗的構成結構，并利用能源結構的優化設計對建筑產生的能耗進行控制。規避因為能源結構存在不合理利用，從而產生能源消耗。對能源結構設計過程中采取可再生能源和清潔能源予以重視。另外在暖通空調節能設計過程中，了解暖通空調的性能狀態和所在地區資源與環境間的具體關系，與建筑工程項目附近環境分析相結合，將環境保護理念融入至暖通空調節能設計中去。對建筑物附近環境條件的分析在一定程度上能降低外部環境對于建筑暖通空調系統產生的不利影響。

4.4 對建筑暖通空調的熱工性能進行優化

暖通空調應用在建筑物中的注重要的功能就是用于保溫，空調系統運轉進行保溫時，暖通空調的內部存留的冷水因為空調外部環境溫度發生了變化，從而起到吸熱作用，使暖通空調內部的溫度產生破壞，因此，在對暖通空調包含的熱工性能優化的過程中，將保溫的性能與節能效果作為暖通空調來自外部溫度產生的干擾因素進行綜合考慮，主要包含太陽能發熱板的放置超想以及建筑物布局結構的形態系數與建筑建設的導熱材料[10]。在暖通空調包含的熱工構件的基礎上，配合窗戶滲透至建筑物內部的太陽光，而再建筑內部墻壁結構的建設上，必須選取具有光熱能轉換的建筑材料，間接的降低空調管道的溫度。

4.5 合理運用蓄冷技術

利用綠色理念完成對建筑暖通空調的節能設計，還要有效運用蓄冷技術。蓄冷技術具有調節能源使用的水平，及有效緩解能源供應的壓力，體現出較好的節能經濟效益，使能源消耗水平明顯降低，建筑室內溫度得到有效保障。比如，在合適的時候將水凍成冰，利用冰融化從而產生冷氣，因此降低其他的能源消耗的水平。

5 結語

我國經濟的高速發展有效帶動了建筑行業發展，經濟生活水平的逐步提升，社會公眾對于建筑設計的要求也隨之發生改變，在我國大力推廣可持續發展的觀念下，綠色建筑的設計理念是順應國家的號召以及時代發展的唯一選擇，但當前綠色理念在暖通空調節能設計應用時，還存在一些不足，為此需要相關節能設計人員進行深入研究，對其進行不斷的完善，才能實現綠色可持續發展的戰略思想。