淺析綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

天津市方標(biāo)建筑設(shè)計(jì)有限公司 天津 300204

摘要：當(dāng)前社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，經(jīng)濟(jì)水平持續(xù)不斷的提高，人們對(duì)居住環(huán)境的要求也是越來越高，并且在房屋建筑施工中，對(duì)環(huán)境的保護(hù)也是越發(fā)的重視。在房屋建筑施工過程中，綠色建筑是近些年來比較潮流的一個(gè)話題，也是引起人們關(guān)注較多的一個(gè)方面，在綠色建筑暖通設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展，設(shè)計(jì)過程中需要最大化地降低對(duì)能源的消耗，并在綠色建筑中不斷擴(kuò)大對(duì)能源的節(jié)約，這是尤為重要的，本文就針對(duì)這一問題展開探討。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)

一、綠色建筑暖通設(shè)計(jì)的必要性

近年來，雖然我國(guó)GDP的增長(zhǎng)速度達(dá)到了10%左右，但能源的增長(zhǎng)率僅為4%左右。推動(dòng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ悄茉?，雖然我國(guó)的資源總量豐富，但人口眾多，導(dǎo)致人均資源占有量非常低。但隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的能源消耗量越來越大，能源的供應(yīng)量已很難滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。因此，綠色節(jié)能是我國(guó)社會(huì)發(fā)展的必由之路。

雖然暖通空調(diào)系統(tǒng)消耗的大多是電能等一些不可再生能源，但是，能源的快速消耗依然使我國(guó)面臨著資源能源短缺的問題。不僅如此，我國(guó)的環(huán)境日益惡化，沙塵暴、霧霾和酸雨等自然災(zāi)害頻發(fā)。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，暖通空調(diào)系統(tǒng)的用電量可占到建筑總用電的30%以上，而在夏天更甚。但如果加大綠色節(jié)能技術(shù)的研究力度，則能節(jié)省50%的暖通耗能。由此可見，將綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在暖通設(shè)計(jì)中能夠有效地減少能源消耗，從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源的目的，這對(duì)維護(hù)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境具有巨大的作用。

二、綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中存在的問題

1、沒有暖通空調(diào)的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)理念。多數(shù)人認(rèn)為空調(diào)制冷的溫度越低越好、暖氣的供熱溫度越高越好，認(rèn)為優(yōu)秀的暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)能使人們最大限度地感覺舒適。但從科學(xué)的角度看，冷熱溫差過大會(huì)使人對(duì)外界環(huán)境的耐受力變低，進(jìn)而威脅到人體健康，且制造過高或過低的溫度需要消耗大量的能源，這是與能源保護(hù)理念相違背的。

2、設(shè)計(jì)方案難以確定。目前，各種各樣的綠色節(jié)能技術(shù)被提出，每種方案具有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的思想也得到了極大的開放，人們看待綠色節(jié)能技術(shù)的角度也變得多樣化。但設(shè)計(jì)方案混雜的最主要原因是我國(guó)缺少統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3、忽視暖通工程的施工管理。通常情況下，施工單位為了獲得更高的利益，往往會(huì)采用縮短工期、擠壓成本等方式。此外，施工單位在暖通設(shè)計(jì)圖紙方面花費(fèi)的時(shí)間和精力較少，也沒有充分理解暖通系統(tǒng)，且缺乏高質(zhì)量的暖通施工人員，進(jìn)而無法在施工和設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題時(shí)采取有效的解決方案，這給建筑埋下了安全隱患。

三、綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

1、節(jié)省原則

節(jié)省原則的意義在于對(duì)材料和能源的節(jié)約以及利用。當(dāng)然節(jié)省原則并不只是針對(duì)空調(diào)個(gè)別部件的節(jié)省，同樣也要在最初的生產(chǎn)過程中對(duì)原材料進(jìn)行節(jié)省以及降低材料的運(yùn)行成本，而其中更是關(guān)系到暖通空調(diào)中的制冷系統(tǒng)、水泵、風(fēng)機(jī)等諸多通風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

2、回用原則

正如字面的意思，再次回用暖通空調(diào)完好或可修復(fù)的整體或局部部件。獨(dú)立的各個(gè)部件實(shí)現(xiàn)了暖通空調(diào)的可拆卸性。如果暖通空調(diào)在使用過程中出現(xiàn)非運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)的單獨(dú)部件故障，則可以通過自行拆卸，并對(duì)其進(jìn)行清洗和修理，便于再次回用。

3、廣回收原則

廣泛的對(duì)暖通空調(diào)的整體或零部件和材料進(jìn)行回收，但要區(qū)別于回用原則，廣泛的回收不是用于再利用，而且，雖然是廣泛的回收，但并非是籠統(tǒng)的大規(guī)模堆放回收，而是分門別類，有條理系統(tǒng)的對(duì)暖通空調(diào)的零件和材料予以回收。

4、循環(huán)原則

循環(huán)原則是在廣回收之后再進(jìn)行加工后循環(huán)再生。對(duì)報(bào)廢的材料進(jìn)行循環(huán)再利用，逐漸形成良性的原材料到廢料再加工成新原材料循環(huán)。但其中也有一些成本過高或者沒有再回收價(jià)值的材料，例如玻璃鋼、巖棉等諸多材料，這時(shí)在綠色建筑中暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)一定要合理的控制其用量，避免不可循環(huán)材料的浪費(fèi)。

四、實(shí)現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的有效對(duì)策

1、太陽能節(jié)能技術(shù)

在眾多可持續(xù)發(fā)展的能源中，太陽能無疑是最好的選擇，取之不盡用之不竭，不僅沒有地域限制，而且環(huán)保無污染。組成太陽能供暖系統(tǒng)的主要有兩部分，分別是集熱器和循環(huán)控制系統(tǒng)。集熱器只要包含換熱水箱等其他加熱設(shè)備，而循環(huán)控制系統(tǒng)則由溫度控制器、生活熱水體系和地板采暖等三部分組成。太陽能供暖系統(tǒng)的主要工作原理為：源源不斷的應(yīng)用設(shè)備對(duì)太陽光予以采集，并將太陽光轉(zhuǎn)化成熱能；由熱導(dǎo)循環(huán)系統(tǒng)將熱能處理之后傳至換熱中心，到達(dá)換熱中心并成功轉(zhuǎn)換成熱水后便可進(jìn)入地板采暖系統(tǒng)；最后一步便是通過電子儀器對(duì)室內(nèi)溫度加以控制和調(diào)節(jié)。天氣是變化無常的，當(dāng)出現(xiàn)陰天、雨雪天氣時(shí)，對(duì)太陽能的獲取則會(huì)出現(xiàn)困難，但這時(shí)控制系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，進(jìn)入到燃?xì)鉅t設(shè)備對(duì)其進(jìn)行輔導(dǎo)加熱，這時(shí)即便在冬季居民也可以享受到溫暖，在其他季節(jié)太陽能充足時(shí)還可以為人們提供熱水，便利了居民生活。如果暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠應(yīng)用太陽能技術(shù)，將會(huì)大大的降低生產(chǎn)成本，同樣也節(jié)約了大量原材料，最為明顯的是太陽能無污染，可以有效的保護(hù)環(huán)境，這將成為實(shí)現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)的一大途徑。

2、地源熱泵應(yīng)用

地源熱泵技術(shù)存在有較高的經(jīng)濟(jì)和節(jié)能優(yōu)勢(shì)，特別是在解決供熱和制冷兩個(gè)方面，與空氣熱源泵相比有幾點(diǎn)較為突出的優(yōu)勢(shì)，例如地源熱泵系統(tǒng)影響的只是土壤的溫度，并不會(huì)對(duì)地面或地下水造成嚴(yán)重的破壞，也是當(dāng)前所了解的最為成熟，并對(duì)環(huán)境影響較小的去熱和散熱方式。地下土壤溫度變化的關(guān)鍵就在于埋于地下30m-100m的豎直埋管換熱器了。而埋管換熱器的性能在一定程度上又受到溫度高低的影響，但是如果能夠平衡冬季吸收和夏季排除的熱量，那么換熱器的性能也就不會(huì)受到太大的影響，更不會(huì)對(duì)地源熱泵的運(yùn)行造成影響，因此地源熱泵較為合適的應(yīng)用地區(qū)主要是冬季夏季熱量能夠相當(dāng)?shù)牡貐^(qū)。但也可以通過改變一些條件使其他地區(qū)也能應(yīng)用地源熱泵，例如在寒冷地區(qū)可以增設(shè)輔助供熱設(shè)備，而在溫度較高的地區(qū)可以建造冷卻塔供冷。

3、冰蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化

冰蓄冷系統(tǒng)耗電量小，有助于節(jié)約電力資源，并且經(jīng)濟(jì)效益良好，同時(shí)在低能耗的條件下還能實(shí)現(xiàn)低溫送風(fēng)，大大節(jié)約了能源。主要體現(xiàn)在兩方面：首先，能夠在用電高峰期的白天進(jìn)行供冷，降低了大筆的電費(fèi)支出。其次，條件相同時(shí)冰的蓄冷量明顯高于水的蓄冷量，因此蓄冷池的容積也較小，由此在一定程度上減小了熱損失，節(jié)約了能源。當(dāng)冷水達(dá)到1℃-4℃時(shí)，才能進(jìn)行低溫送風(fēng)，風(fēng)機(jī)的動(dòng)力和風(fēng)量也會(huì)在此時(shí)降低，這樣就起到了節(jié)能的效果。

4、自然通風(fēng)

自然通風(fēng)原始而有效的方式，有利于改善室內(nèi)舒適度和室內(nèi)空氣質(zhì)量，不消耗資源，沒有污染，因此為保護(hù)環(huán)境支持多是用自然通風(fēng)，現(xiàn)階段自然通風(fēng)主要由風(fēng)壓和熱壓實(shí)現(xiàn)的兩種通風(fēng)手段。

4.1風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)的自然通風(fēng)。風(fēng)壓是自然通風(fēng)的動(dòng)力也是主要手段之一，為實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，綠色建筑外的風(fēng)環(huán)境至關(guān)重要。因此，建筑物在設(shè)計(jì)和選擇施工地點(diǎn)時(shí)，務(wù)必要考慮建筑物的朝向和格局。進(jìn)一步而言，為了能夠達(dá)到更佳的通風(fēng)效果，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮建筑的平面和剖面等細(xì)節(jié)，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少空氣阻力，例如盡量將門窗設(shè)計(jì)在一條直線上，擴(kuò)大開口面積。由于天氣的原因，室外風(fēng)速也會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)可以人為的在窗戶上加控制風(fēng)速的設(shè)計(jì)，例如百葉窗戶等，以此使室內(nèi)通風(fēng)達(dá)到最佳效果。

4.2熱壓實(shí)現(xiàn)的自然通風(fēng)。熱壓通風(fēng)原理則是利用室內(nèi)外溫度不同而導(dǎo)致的空氣密度不同，由此出現(xiàn)的壓力差而引起的空氣流動(dòng)，熱壓通風(fēng)實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)污濁的熱空氣與室外清新的冷空氣的交換，由于空氣密度的原因，熱空氣將在頂部通過，冷空氣則從底部流入。因此，在設(shè)計(jì)建筑物時(shí)內(nèi)部應(yīng)多設(shè)計(jì)豎向空腔，其頂部最好設(shè)計(jì)帶有可調(diào)節(jié)性質(zhì)的開口，目的就在于更好排除室內(nèi)污濁的熱空氣，真正實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。

結(jié)束語

全球氣候近些年不斷變暖，環(huán)境和能源問題越來越受到人們的重視。所以，在建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)始終遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，并努力推行綠色建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)，最大限度的節(jié)約能源。與此同時(shí)，在建筑施工中要盡可能采用綠色材料，以促進(jìn)室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的進(jìn)一步提高。

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