綠色建筑暖通空調節能設計分析

陳曉花

中國電子工程設計院有限公司 北京 100142

引言

現今，在國內，采暖通風及空氣調節系統（簡稱“暖通空調系統”）的設置已經相當普及，在大型商場、人群密集的車站、辦公場所、學校都隨處可見。暖通空調是利用設備來調節建筑內空氣的溫度、濕度及新風含量，以達到升溫、降溫及通風的目的。本文主要探討了暖通空調系統的節能設計和降低設備噪聲的措施。

1 綠色理念及其在建筑暖通空調系統節能設計中應用中的重要性

1.1 綠色理念的含義

綠色理念是在面對過去不合理的發展方式對人類自身和環境帶來威脅的背景下產生的，它指導著21世紀的生態建設。綠色理念的實施，要求設計師在設計過程中充分考慮環境因素，通過采取創新的綠色技術及環保材料實現降低建筑能耗，減少廢棄物的產生來保護環境，以實現可持續發展的目標。同時，綠色理念鼓勵追求適度的消費和生活方式，以減少對資源的過度消耗。綠色理念的實踐還涉及產業經濟結構的優化調整，通過推動綠色技術和清潔能源的應用，來實現生產模式的轉變，促進產業結構的優化升級，這為可持續發展提供推動力，使經濟發展與環境保護相協調。

1.2 綠色理念應用于建筑暖通空調系統節能設計的重要性

1.2.1 實現商業、理念與環保的均衡協調。應用綠色理念于建筑暖通空調節能設計中，旨在充分挖掘建筑內外多個模塊的節能環保潛力，最大限度地減少能源消耗。通過此舉，既能讓我們享受綠色生態環境帶來的福祉，同時也讓綠色理念根植于生產、生活中，逐漸實現商業、理念和環保之間的平衡與協調。在節能設計中，采用高效節能的暖通空調設備和系統，結合智能控制技術，實現能源的有效利用和管理。同時，注重建筑的隔熱保溫設計，合理利用自然采光和自然通風等被動節能手段，降低對人工能源的依賴。

1.2.2 降低諸多類型能量因子的無價值損耗。在現代市場經濟變革與升級的進程中，作為“綠色”概念具體化的環保材料與裝備得到了迅速的發展。例如，使用橡塑保溫材料，具有抗腐蝕、防塵、耐老化、隔熱、降噪等特征，能夠明顯提高暖通空調的質量，降低暖通空調系統的運行能耗，避免暖通空調系統能源的無用或低效損耗。另外，采用安全、耐久的新材料，還能降低建筑暖通空調系統的維修頻率，使總體的經濟利益處于更合理的水平。新型環保材料及設備應用能夠提升系統的性能和可持續性，實現更高效的能源利用和環境保護，為建筑行業的發展注入新的動力[1]。

2 綠色建筑暖通空調設計要求

2.1 綠色環保

綠色建筑的核心是自然、舒適和環保，因此，在設計中，暖通空調要符合綠色環保的需要，從技術的應用、材料的選擇、系統的運行3個方面著手，以達到節約資源，降低污染的目的。在保證暖通空調能夠滿足使用功能的前提下，提高了能源利用效率，降低了制冷劑的環境污染，減弱了暖通空調在運行過程中所產生的噪音，從而提升了暖通空調運行的生態效益。

2.2 節能降耗

如今，能源緊張已經成為影響社會發展的重大問題，受到廣泛關注。在現代建筑中，暖通空調是必不可少的基礎功能。然而，由于暖通空調本身能耗占比較高，其成為建筑能源消耗的主要構成。因此，在暖通空調的設計中，節能降耗成為一個重要的考慮因素。在進行設計時，優先提倡建筑物的設計和布局充分考慮自然通風和采光，最大程度利用自然資源來滿足舒適的溫度需求。再者，暖通空調設計人員要積極嘗試應用可再生能源，例如太陽能、風能等。這些可再生能源具有持續的供應和較低的環境影響，可以有效減少對傳統能源的依賴，從而降低能耗和碳排放。此外，引入變頻技術也是一種有效的節能手段。通過變頻技術，暖通空調系統可以根據環境變化自動調節功率來調節能量輸出，按需供應，從而提高運行的節能水平，減少能源浪費。除了技術手段，還提倡在使用暖通空調系統時，合理調整溫度設定，避免過度制冷或制熱。

2.3 循環利用

通過對暖通空調材料的回收和再利用，可以提高材料的利用率，減少資源的浪費，實現能源的節約和成本的降低。這種循環利用的做法有助于降低對新材料的需求，減少能源消耗和環境污染。除了回收再利用，還可以注重材料的選擇和設計的可持續性。選擇環保的材料，如可降解材料或具有良好的循環利用性能的材料，可以降低對自然資源的消耗，減少環境負荷。同時，注重設計的可持續性，考慮系統的能效、耐用性和維護性，以延長設備的使用壽命并減少能源消耗。通過劃分功能區、回收再利用和環保材料選擇，可以提高暖通空調系統的能源利用效率，降低成本，并推動綠色建筑的發展。這樣的設計理念有助于實現資源的有效利用，促進可持續發展的目標[2]。

3 暖通空調的設計原則

3.1 綠色保護原則

當前社會普遍追求低碳環保，這也是各行各業需要遵循的原則。在暖通空調運用中，節約能源和保護環境是至關重要的。雖然暖通空調可以顯著提升生活質量，改善室內環境，增加舒適度，但其能耗較高且一些材料可能會引起污染問題。如果沒有科學選材，盡管能實現一定的空氣調節和溫濕度控制功能，卻可能對人體健康帶來危害，并影響環境質量，與低碳環保的要求相悖。因此，在暖通空調系統設計中，選擇采用循環材料和綠色材料，既能滿足功能要求，又需考慮到材料的適應性是否對環境和人體有危害。這些材料不僅具備良好的功能性，還要具備環保性能，能夠降低能源消耗和降低污染物排放造成的環境負擔，從而實現可持續發展的目標。同時，應關注材料的生命周期，從生產、使用到廢棄的全過程進行綜合評估，選擇對環境影響較小的材料[3]。

3.2 舒適性基本原則

暖通空調設計要為改善建筑室內環境質量服務。所以在設計中必須重視舒適性。既要有效調節室內溫濕度，改善空氣質量，又要積極嘗試采用一些綠色環保材料，以減少運行中產生的環境污染問題，與此同時提升使用舒適性。

3.3 技術性原則

在進行智能系統設計時，需要遵循技術性原則。設計人員立足于整體功能的實現，嚴格按照國家現行法規的各項技術要求進行設計和安裝工作。這樣可以使工作人員掌握系統運行過程中存在的能源消耗問題，并及時發現系統運行中的異常情況，從而及時進行排查和維修，確保暖通空調系統的穩定運行。此外，技術性原則還包括對新技術的廣泛應用。例如，可以嘗試采用智能控制技術、變頻技術等，通過優化控制策略和運行方式，實現系統能耗的降低和能源的高效利用。此外，還可以考慮使用高效的換熱器和節能設備，最大程度地減少能源消耗[4]。

4 合理的安裝設計能達到節能減排效果

4.1 冷熱同源更節約資源

考慮到我國地域差異的特點以及客戶需求的多樣性，采用冷熱同源的方案可以滿足不同用戶的需求，避免了單一功能設備的使用。采用冷熱同源的空調機具有明顯的能源輸出優勢。它不僅減少了設備安裝所需的空間，還提高了設備的工作效率和能源利用率，符合節能減排的要求。然而，需要根據實際應用情況進行選擇，避免“一刀切”的行為，因為這樣可能導致資源的浪費。每個項目都有其獨特的特點和需求，需要綜合考慮諸多因素，如建筑結構、氣候條件、使用場景等，才能制定最合適的暖通空調方案[5]。

4.2 蓄能技術的應用能減少能源壓力

蓄能系統投入成本較低，但卻能產生顯著的效果，因此這種方法得到了廣泛應用。通過采用蓄能系統，可以有效平衡電力供需關系，減少暖通空調系統對電網的沖擊，提高電網的穩定性。同時，蓄能系統的使用還能減少能源浪費，提高能源利用效率。這種技術的應用不僅能夠帶來經濟效益，還能減少對環境的影響，符合低碳環保的發展趨勢。在應用蓄能系統時，需要充分考慮具體場景和需求，確保系統的穩定性、安全性和可靠性[6]。

4.3 節能的變頻技術是空調未來發展的方向

將變頻調速技術應用于大型商場、車站等人流稠密的地方，能夠根據人流的變化，自動進行最優的節能操作。變頻技術的優點就是可以對周圍的溫度進行智能感知，從而實現最節能、最優化地操作，讓室內空氣始終處于一種均衡的狀態，這樣才能保證設備的正常工作，同時也能維持較優的性能。暖通空調變頻器的使用，是空調裝備向智能化方向發展的一個重要方向，它可以有效地解決空調高能耗和環保的矛盾，同時減少了設備的運行成本。隨著技術的進一步創新和推廣，預計變頻技術將在未來繼續發揮重要作用，推動空調行業向智能化方向發展[7]。

4.4 使用變頻技術

變頻技術是一項在各行業廣泛應用的重要技術之一，在暖通空調系統中也具有廣泛的適用性，能夠滿足不同的應用環境和節能需求。研究表明，合理應用變頻技術可以顯著降低能耗，節能效果可達到50%左右。由于其卓越的節能效果，在現代暖通工程中得到廣泛應用。在設計節能系統時，將變頻技術納入考慮，可以有效優化暖通空調系統的設計，不僅可以確保舒適度，還可以降低能源消耗，實現對生態環境的合理保護。因此，合理應用變頻技術對于提升暖通空調系統的節能性能具有重要意義，并能夠推動可持續發展的目標實現。

4.5 自然通風技術

在自然通風技術的應用方面，可以利用風壓來實現建筑內部空氣的流通，為人們創造更加綠色環保的生活環境。為此，我們需要注重建筑設計中的通風要素，合理設置通風口和窗戶位置，最大程度地利用自然風力，使空氣流動起來，并通過科學的建筑布局和材料選擇來實現最佳通風效果。科學地應用自然通風技術，可以改善室內空氣質量，減少對人體健康和環境的影響，實現被動節能。

4.6 冷熱負荷計算

在當前的節能形勢下，進一步加強冷熱負荷計算具有重要價值。隨著生活水平的提高，社會對空調的需求量明顯增加，人們對空調性能也有更高的期望。因此，空調需要具備良好的冷熱負荷調控能力，通過準確計算冷熱負荷來提升空調的運行質量和節能水平，以實現在實際場景中的優異應用效果。在進行空調系統設計時，首先需要確認冷熱負荷的相關指標，并以這些指標為基礎進行相應的設計工作。如果經過計算后發現負荷值偏高，就需要考慮是否存在能耗過大或設備尺寸過大的問題，并采取適當的措施來縮減尺寸、降低能耗，以減少成本投入。因此，在確定暖通空調的冷熱負荷時，需要全面考慮各種影響因素，找出關鍵因素，并確定合理的指標，以滿足設計要求，實現最初的設計目標。

5 結束語

通過綜合考慮和運用綠色理念，可以為建筑暖通空調系統的節能設計提供支持，為創建綠色生態環境做出貢獻。同時，也需要加強宣傳和培訓，提高人們對綠色建筑和節能設計的認識和理解，以推動綠色理念在建筑暖通空調系統中的廣泛應用。