綠色建筑中的暖通空調(diào)設(shè)計

■孫 鵬 ■太原理工大學建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030024

改革開放以來，我國的經(jīng)濟得到了快速發(fā)展，社會得到了全面發(fā)展，現(xiàn)代建筑成為社會和城市發(fā)展的重要標志。雖然我國經(jīng)濟得到了迅速發(fā)展，但是經(jīng)濟發(fā)展的同時也造成了很多問題，諸如能源浪費、環(huán)境污染等。如果這些問題不能得到及時的控制與解決，我國的發(fā)展將受到很大的限制。近年來，綠色建筑逐漸興起，綠色建筑的設(shè)計原則就是要節(jié)能環(huán)保。暖通空調(diào)就是綠色建筑的重要產(chǎn)物，在建筑節(jié)能中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

1 綠色建筑簡介

綠色建筑是近幾年興起的一個概念，它主要指的是在注重節(jié)能環(huán)保、節(jié)省土地資源的設(shè)計原則上而產(chǎn)生的建筑，綠色建筑施工中非常注重能源的合理利用。從另一個角度看，綠色建筑采用的主要思想是建筑的低能耗、可持續(xù)性使用，而且更多的涉及了可持續(xù)發(fā)展的建筑理念。綠色建筑有以下幾個特點，首先是建筑全生命周期都要確保節(jié)能環(huán)保。在建筑整個的建筑周期中，從舊建筑的拆除到原料的托運、施工階段以及投入使用和維護都嚴格遵守環(huán)保的要求;其次是提高能源、材料、土地的使用效率，盡量減少不必要的浪費，維護生態(tài)和降低污染。建筑施工過程中要注意合理地利用土地，而且還要盡可能地節(jié)省建筑材料;再次是在實現(xiàn)建筑應有功能的基礎(chǔ)上，盡可能提高建筑使用者的使用感受，建立一個良好的生活環(huán)境;最后是與自然和諧共生。綠色建筑最終是想實現(xiàn)能源的合理利用以及人與自然的和諧相處，最終避免建筑資源的不必要的浪費［1］。

2 綠色建筑設(shè)計

綠色建筑的設(shè)計既是動態(tài)設(shè)計又是綜合設(shè)計，綠色建筑設(shè)計要精良，并合理利用能源和生態(tài)材料，保證建筑環(huán)保形態(tài)和健康的室內(nèi)環(huán)境。這對建筑設(shè)計人員有了更高的要求，使得建筑設(shè)計人員需要掌握多方面的專業(yè)知識，把握項目能源、環(huán)保和經(jīng)濟有效結(jié)合的思路。

綠色建筑設(shè)計主要圍繞以下幾個方面進行，即采暖、空調(diào)能耗;整個建筑系統(tǒng)的能耗;建筑公共場所中的照明能耗。所以說綠色建筑設(shè)計主要是圍繞著建筑節(jié)能進行的，綠色建筑與降低能源損耗有著密不可分的聯(lián)系，但建筑節(jié)能主要針對能源損耗大的建筑，而綠色建筑力爭在各個方面降低能源損耗，非常注重每個建筑細節(jié)［2］。

3 綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計

3.1 空調(diào)采暖系統(tǒng)的選擇

選擇空調(diào)采暖熱源系統(tǒng)比較復雜，在這個過程中需要對多個指標進行選擇，在確定與選擇空調(diào)采暖系統(tǒng)和設(shè)備時，很多設(shè)計師都會參考建筑的實際負載;有一部分設(shè)計師考慮的相對全面，會考慮當?shù)氐哪茉磧r格，對投資、運行費用進行必要的核算;如果想達到最好的效果，還需要對投資、運行費用、日后的維護費用以及環(huán)境影響進行必要的比較，現(xiàn)代綠色建筑中采暖熱源系統(tǒng)引入有時候會使用多目標決策法，來提高選擇的效果?，F(xiàn)在的設(shè)計師越來越重視能源、環(huán)保以及經(jīng)濟適用理念。但是，實踐中依然存在著很多的問題，諸如運行管理和能源監(jiān)管系統(tǒng)沒有進行統(tǒng)一管理，只是對運行管理和環(huán)境保護進行簡單的研究，沒有進行必要的量化;源頭控制指標不全面，有一部分設(shè)計師只是考慮熱源設(shè)備能效、輸配系統(tǒng)能效問題。綠色建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)要想實現(xiàn)整體的優(yōu)化設(shè)計，就需要和綠色建筑評價標準相結(jié)合，這樣能夠更好地保證系統(tǒng)評價具有客觀性，同時還要盡可能地發(fā)揮系統(tǒng)與產(chǎn)品的綜合優(yōu)勢。因此，在對暖通空調(diào)設(shè)計的綜合分析，要考慮室內(nèi)環(huán)境、經(jīng)營費、運行管理以及能源消耗等方面［3］。

3.2 暖通空調(diào)噪聲控制

暖通空調(diào)風機盤管系統(tǒng)會產(chǎn)生一定的噪聲，風機盤管機組、排風管為主要的噪聲源。風機翼輪和壓縮機使用時，由于震動而產(chǎn)生噪聲。風機盤管是調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度重要的循環(huán)系統(tǒng)，通常都是直接配置在建筑室內(nèi)。因此，風機盤管本身的配置方式直接影響暖通空調(diào)對室內(nèi)噪聲大小。因此，選擇合適的風機盤管可以更好地降低風機盤管本身的噪聲，并且在配置完成之后進行試運行，如果噪聲較大，要找出其中的原因，并且進行相應的調(diào)整。在綠色建筑暖通空調(diào)的使用過程中，通常有以下幾種辦法來降低風機盤管的噪聲:(1)因為電動機和葉輪是風機盤管噪聲的主要來源?？梢酝ㄟ^提高線圈加工精度的方式來降低電動機噪聲。暖通空調(diào)的制造過程中要提高加工精度，相應地減小葉輪的重量，必要的時候可以降低轉(zhuǎn)速;(2)可以使用噪聲較低的配置，目前使用較多的一種辦法是把風機盤管安置在管道間里面，與此同時把送風口設(shè)計在房間過廳的上部，使用這樣的配置方式把風機盤管和房間進行了有效的隔離;(3)空調(diào)機房是一個非常重要的噪聲源，如果機房的位置選擇不當，就會導致綠色建筑里面的噪聲較大。因此，應該把機房放在較遠的一個位置。在綠色建筑當中一般都會放置在地下室，這樣噪聲對建筑的影響就會減小。

3.3 蓄能系統(tǒng)運行策略

由于蓄能空調(diào)采暖系統(tǒng)方案的選擇不能直接采用熱負荷，需要考慮其運行策略。為了降低能耗，要制定相應的運行策略，在綠色建筑暖通空調(diào)中一般會制定不同條件下的熱運行策略。通過模擬的手段獲得不同負載下的運行情況。在暖通空調(diào)設(shè)計的時候，首先要充分了解當?shù)氐碾妰r策略。蓄能系統(tǒng)應該主機優(yōu)先、讓部分負載儲能的運行控制策略，這種策略避免了全蓄能策略所導致蓄熱槽的體積過大的情況。其中:逐時熱負荷等于電鍋爐供熱與蓄熱罐供熱之和;放熱速率等于逐時蓄熱罐供熱量與總蓄熱罐供熱量的比值;如果負荷超過兩臺主機的總空調(diào)負荷，就需要把兩臺機器同時打開，滿功率輸出，若當時的負荷不需要兩臺機器同時打開滿負荷工作，一臺不能滿足當時負荷的實際需求，則可以讓一臺機器處于部分負載工作的狀態(tài)，另外一臺處于滿負載工作的情況。如果當時負載小于一臺主機的額定功率，只需要選擇主機供熱就可以滿足室內(nèi)的要求。主機制熱應該選擇電價較低的時候使用，按照主機制熱工況下負荷的不同，將總共需要制熱的容量分攤到各個時間段。

3.4 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能

我國科技在不斷地發(fā)展，科技的發(fā)展也促使了空調(diào)設(shè)計的進步，變頻空調(diào)就是新時代的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)改變了舊式空調(diào)的高能耗情況，目前家用空調(diào)出現(xiàn)了很多變頻系列產(chǎn)品。雖然變頻空調(diào)的價格略高，但是節(jié)能效果較好。正是因為變頻空調(diào)在節(jié)能方面有著很大的優(yōu)勢，綠色建筑作為以環(huán)保節(jié)能為主要目標的建筑，在設(shè)計暖通空調(diào)的時候也應該優(yōu)先使用變頻空調(diào)，雖然使用變頻空調(diào)會增加投資的費用，但是其節(jié)約的能源可以收回成本。水系統(tǒng)和風系統(tǒng)是空調(diào)系統(tǒng)最為重要的兩個系統(tǒng)，但這兩個部分也是造成嚴重能源損耗的系統(tǒng)。綠色建筑中暖通空調(diào)通過引入變頻器，改善了風系統(tǒng)能源損耗嚴重的問題，它可以讓風系統(tǒng)根據(jù)不同的外界情況進行運轉(zhuǎn)，這樣就可以很好的起到節(jié)能的作用［3］。

4 結(jié)語

總之，我國在建筑業(yè)發(fā)展中展現(xiàn)出的能源損耗嚴重、環(huán)境污染嚴重等問題，已經(jīng)威脅到我國的可持續(xù)發(fā)展及人們的生活質(zhì)量和健康。因此，要加強綠色建筑的發(fā)展，通過建筑節(jié)能技術(shù)的使用和建筑節(jié)能設(shè)計來緩解我國建筑業(yè)存在的問題是一個有效的措施。

［1］李林.公共建筑項目中暖通空調(diào)專業(yè)的綠色設(shè)計［J］.建筑熱能通風空調(diào)，2012(01):15 -17.

［2］呂忠榮.淺議廣西綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計要點［J］.廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2010(09):19 -22

［3］卜增文，劉俊躍.實現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計的技術(shù)措施［J］.制冷與空調(diào)，2014(01):30 -31