淺談綠色建筑評估對于暖通設備選型方面的影響

詹巧智

（華陸工程科技有限責任公司，西安710065）

1 引言

綠色建筑設計思想是從可持續(xù)發(fā)展的中心出發(fā)的建筑發(fā)展觀，是對人類未來的發(fā)展方式的綜合考量，是在反復思考、反思與實踐中得到的理論思想。 綠色建筑設計的重要性在于其追求社會、經濟和環(huán)境協同進步過程的本質。

綠色建筑設計評價主旨是把建筑設計與環(huán)境利用、保護和資源的利用有機結合起來。 如何通過提高科技水平減少對生態(tài)的破壞、資源的浪費才是科學進步的出發(fā)點，是通過科學的方法將各專業(yè)的設計結果與節(jié)能環(huán)保相結合的有效評價規(guī)范。

2 暖通專業(yè)設計

2.1 暖通專業(yè)接收的設計條件

接收項目經理的開工報告；基礎設計文件；基礎設計審批文件；用戶有關條件；編制工程設計統一規(guī)定。 工藝、管道、化驗、粉體、機修、電氣、電信、自控、熱工水道等專業(yè)的采暖通風空調條件表和平面布置圖。

以暖風為主導專業(yè)的主項：初步確定換熱站、鍋爐房設備所需平面布置及尺寸，提出設備采購數據表供采購（采購部或業(yè)主）；裝置內采暖、通風主項：建筑專業(yè)提出建筑平、立、剖條件圖，完成裝置內采暖、通風平面布置圖。

2.2 暖通設計的輸出條件

提出建筑、結構、總圖、電氣、儀表、電信、給排水、消防等專業(yè)條件，完成換熱站、鍋爐房平面圖、剖面圖、系統圖、大樣圖以及設備表、材料表；提出電氣、儀表、墻、基礎、樓板、開孔條件，設計文件校核、審核及修改完善。

3 我國綠色建筑現狀

綠色建筑評價涵蓋多個設計效果考察方向，指標評分項目包括資源節(jié)約、環(huán)境宜居、健康舒適、服務便捷、安全耐久等。

目前，綠色建筑設計標識年度新增量近5 000 個，年度綠色建筑運營標識新增量近300 個。 國內綠色建筑各星級評價結果占比情況，如圖1 所示。

圖1 綠色建筑星級占比表

可以反映建筑市場增量的發(fā)展情況的主要體現于近幾年的增量估算情況，如綠色建筑的增量估算細分情況如圖2 所示。

圖2 綠色建筑細分市場的增量估算

建筑行業(yè)在全國占比： 江蘇13.1%、 浙江12.2%、 湖北6.4%、廣東5.8%、四川5.5%、山東5.5%、福建4.9%、河南4.8%、北京4.7%、湖南4.1%、其他省份35%。

綠色建筑在關于暖通節(jié)能設計方面的強制規(guī)范， 如下：JGJ 26—2018《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》[1]、GB 50189—2015《公共建筑節(jié)能設計標準》[2]、JGJ 173—2009《供熱計量技術規(guī)程》、GB 50096—2011《住宅設計規(guī)范》等。

4 綠色建筑節(jié)能評價標準事項

4.1 評價事項

綠色建筑設計標準是指常用的綠色建筑設計標準， 要滿足申請條件，包括一年內無項目款拖欠，且無重大安全事故發(fā)生；室內環(huán)境質量管理和節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材與材料利用等節(jié)能措施上的綜合運營管理方面效果明顯； 在物業(yè)管理、 施工管理、建筑設計和總體規(guī)劃有較高水平。

“綠色建筑評價標識”為三星等級；綠色建筑評價內容分為優(yōu)選項、一般項和控制項。

4.2 評價機構

綠色建筑評價機構為住建部。 住建部的科技發(fā)展促進中心負責組織實施評審的具體內容， 并指導和監(jiān)督綠色評級工作的進行。 通常對需要進行綠色建筑認證的項目，應在項目前期委托咨詢機構介入， 能夠依照具體情況對不同階段的項目作出針對性的設計分析。

4.3 評價指標

評價指標按照評價內容情況， 其中能源利用評價項目占比23%；住宅建筑和公共建筑的運營管理占比16%[3-5]。

4.3.1 暖通節(jié)能指標建筑耗熱量指標：采暖期，根據采暖設計溫度，單位建筑面積所需要的耗熱量，單位為W。

采暖耗煤量指標： 采暖期， 單位建筑面積消耗的標準煤量，單位為kg/m2。

4.3.2 建筑節(jié)能的經濟指標

節(jié)能建筑工程造價： 通常節(jié)能投資是指節(jié)能措施相關的工程造價，類似保溫隔熱等建筑相關的節(jié)能措施的投資，包含在建筑工程造價中。 節(jié)能投資通常的計量單位是元/m2，同時計算范圍是以建筑的建筑面積為準。

節(jié)能收益：它是熱能價格與節(jié)能量乘積的結果。 通常熱能價格是指每千克煤炭轉化為熱能的供熱價格。

5 符合節(jié)能規(guī)范的暖通設備選擇

5.1 荷載供暖系統的節(jié)能

5.1.1 燃煤、煙煤鍋爐

二型的燃煤、煙煤設計熱效率不低于78%，不高于80%；三型的燃煤、煙煤設計熱效率不低于74%，不高于82%。

5.1.2 燃油鍋爐

燃油、燃氣鍋爐設計熱效率不低于86%，不高于90%。

5.1.3 泵

水泵的選擇主要取決于流量和揚程； 離心泵適用于大流量和大揚程；管道泵流量范圍不大，適用于揚程低的場所；常規(guī)選擇臥式泵，當安裝有局限時選立式泵；當能力不能滿足要求時選擇雙級泵；溫度大于65 ℃時應選擇熱水泵。

5.2 空調系統選擇

空調系統主要有如下（排序根據投資高低）：燃氣綜合能源系統、電制冷機加電鍋爐系統、空氣源熱泵系統加燃油（氣）鍋爐系統、電制冷機加燃氣（油）鍋爐系統、直燃機系統[6]。

5.2.1 機組選型的原則

節(jié)能機組常用的有分風冷式冷熱機組、 直燃型溴化鋰吸收式機組、水冷螺桿機組、蒸汽型溴化鋰吸收式機組、離心式機組。

冷水機組按性能系數高低的分類，如下：活塞式/ 渦旋式、螺桿式、離心式，性能系數分別為最低3.8 W 到最高4.2 W、最低4.1 W 到最高4.6 W，最低4.4 W 到最高5.1 W。

風冷或蒸發(fā)冷卻機組：機組主要分為活塞式/ 渦旋式和螺桿式。前者制冷量分為45 kW 和大于50 kW；螺桿式分為小于或等于50 kW 和大于50 kW。

溴化鋰吸收式機組：分為蒸汽雙效和直燃型，蒸汽雙效冷溫水進出口溫度分為18/13 ℃、12/7 ℃， 冷卻水進出口溫度為30/35 ℃；直燃型供冷的冷水進出口溫度為12/7 ℃、冷卻水進/ 出口溫度為30/35 ℃。

5.2.2 組合空調器綜機組

風冷式：不接風管和接風管相比，能效比相差0.3 W/W，不接風管的能效比均大于接風管的能效。

水冷式：不接風管和接風管相比，能效比相差0.3 W/W，不接風管的能效比均大于接風管的能效比。

5.3 新風機組設備選擇

空氣處理機組分為吊頂式和落地式。 空氣處理機組主要用于處理室內空氣和供新風；機組的選擇一般由風量、表冷器排管數和機外余壓決定[7]。

5.4 風機盤管選擇

通常按照機組的型式、規(guī)格、風口位置等要求選擇盤管；主要參數為制冷（熱）量和送風量。 對于較大負荷房間時，要考慮噪聲因素。

在選用風機盤管制冷機組時， 是把設計預熱負荷與機組顯熱負荷相匹配[8]。

5.5 冷水塔類型綜述

通常，冷卻塔的用水量要略大于冷水機組的冷卻水量；當需要選擇多臺設備時，盡可能選用同一型號。 在選型時應注意噪聲的影響[9]。

6 建筑節(jié)能系統和設備在選擇時應注意的問題

6.1 空調箱

空調箱在進行選型時，要關注冷量不足、箱體外表結露、凝水盤溢水、表冷器段后帶水等設備質量問題，包括下面幾方面。

1）保溫。國家標準規(guī)定箱體保溫層熱阻應不小于0.68m2／kW。現階段，大多采用PEF 或聚氨酯發(fā)泡保溫材料。

2）風速。 目前，為了追求縮小尺寸外形的產品，同時考慮迎風面風速的影響，在對表冷器迎風面風速的設計上，控制在2～2.5 m/s 為宜。

3）漏風。 國家標準規(guī)定，在箱內靜壓為700 Pa 時，組合式空調機內漏風率不得超過3%。 在實際情況中，由于設備的質量問題，空調箱漏風率有高達10%的現象。

4）冷熱量不足。 在國內，廠家的表冷器設計選型主要是根據試驗后的經驗公式計算得到的，常會有冷量不足的情況。

5）凝水盤溢水。 溢水的解決可以通過在機組中設置水封高度以及凝結水盤的長度和深度[10]。

6.2 風機盤管選擇時要注意的問題

我國風機盤管的工況的決定性指標主要有：風量、供冷量、供熱量、單位風機功率供冷量、水阻力、A 聲級噪聲、凝露、凝結水處理、電機繞組溫升、熱態(tài)絕緣電阻、泄漏電流、接地電阻。

風機盤管在使用中， 通常會出現的問題有下面幾點：（1）盤管熱工性能較差；（2）風量的控制通常可以通過選擇二排管的盤管（對高濕度場合例外），提高空調房間的換氣情況和空調精度及舒適性；（3）風量不足的情況，可以在國內測試標準尚未改變的情況下，通過優(yōu)先選擇有余壓的盤管（一般應為10～15 Pa）機組；（4）盤管的選擇時，要注意電機與風機配置是否匹配，以免出現噪聲問題[11]。

7 結語

以上研究概述了暖通專業(yè)節(jié)能設計中關于現階段系統能耗的情況與不同系統與設備選型時的利弊分析， 結合分析了現階段綠色建筑發(fā)展情況及綠色建筑設計評價內容的要點，詳細描述不同設計條件下暖通設備的節(jié)能效率。 根據綠色建筑設計行業(yè)的發(fā)展和評價情況，今后，綠色建筑的設計更需要綜合考慮城市規(guī)劃、城市風向、區(qū)域地形、街道布局、城市區(qū)域大環(huán)境。 綠色建筑評價，應該是評價考慮過增強舒適性的設計目標， 并評價綜合考慮過滿足居住者的特性與生態(tài)環(huán)境互相協調的綠色建筑設計。