暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與綠色建筑

楊博 任劉飛 謝玉琪

摘要：對整個(gè)建筑設(shè)計(jì)而言其基礎(chǔ)為暖通空調(diào)設(shè)計(jì)，這是暖通空調(diào)系統(tǒng)形成的關(guān)鍵。進(jìn)入新世紀(jì)后，國內(nèi)大力倡導(dǎo)建設(shè)能源節(jié)約型社會(huì)，根據(jù)相關(guān)調(diào)查，建筑行業(yè)消耗的能源占社會(huì)消耗總能源的半數(shù)。筆者在本文中首先分析了綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的原則，然后探討了暖通空調(diào)綠色設(shè)計(jì)措施，以期進(jìn)一步提升暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，為節(jié)約型社會(huì)的構(gòu)建奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；綠色建筑；設(shè)計(jì)

進(jìn)入新世紀(jì)后社會(huì)經(jīng)濟(jì)獲得迅速的發(fā)展，能源需求量大幅升高，同時(shí)環(huán)保理念已深入人心，人們對自身的住所提出了更高的要求，當(dāng)前社會(huì)大力倡導(dǎo)綠色建筑。所謂的綠色建筑指的是在其設(shè)計(jì)以及建筑的過程中對環(huán)保以及能源需求充分的考慮，保障建筑各項(xiàng)功能有效發(fā)揮的同時(shí)努力解決能源，努力踐行環(huán)保理念，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。筆者在本文中首先分析了綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的原則，然后探討了暖通空調(diào)綠色設(shè)計(jì)措施，為節(jié)約型社會(huì)的構(gòu)建奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)堅(jiān)持原則- 4R原則

1、節(jié)省

該原則是節(jié)約能源、節(jié)省材料。主要包括在投資空調(diào)系統(tǒng)諸如水泵、制冷機(jī)等的時(shí)候科學(xué)的節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，要想實(shí)現(xiàn)節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的目的必須涉及空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，并非僅針對某一環(huán)節(jié)而言，就綠色建筑來講，在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的時(shí)候還應(yīng)該協(xié)調(diào)好暖通空調(diào)和室內(nèi)照明、建筑圍護(hù)等的關(guān)系。

2、回用

回用暖通空調(diào)系統(tǒng)涉及回用系統(tǒng)的部分和整體，在綠色建筑中，設(shè)計(jì)的暖通空調(diào)系統(tǒng)各部分都具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，應(yīng)盡量可以獨(dú)立拆卸，系統(tǒng)使用報(bào)廢后，其中的一些材料和部分設(shè)備經(jīng)過保養(yǎng)、維修等過程還可以再利用。

3、廣回收

廣回收主要是回收暖通空調(diào)系統(tǒng)的材料和零部件，和回用有一定的區(qū)別：分門別類的回收零部件、材料，如報(bào)廢的系統(tǒng)設(shè)備、管道進(jìn)行維修、拆散的系統(tǒng)回收零件，具有較強(qiáng)的回收目的。

4、循環(huán)

循環(huán)原則指的是回收、回用暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備、材料后，把剩余的廢料運(yùn)至特定的工廠再生，實(shí)現(xiàn)原料重復(fù)利用的良性循環(huán)，諸如巖棉、玻璃鋼等不可回收或者回收成本較高的原材料應(yīng)嚴(yán)格限制其使用量。

二、暖通空調(diào)綠色設(shè)計(jì)措施

1、節(jié)約能源及資源的利用

綠色建筑應(yīng)該從多方面讓能源消耗的最低標(biāo)準(zhǔn)滿足，如今人們提出在原綠色建筑最低消耗標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上再降低10%--50%的能源消耗要求，新的要求中涉及的能源主要有暖通、空調(diào)等系統(tǒng)，使用多種多樣的措施，設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)所在地的實(shí)際情況，優(yōu)化資源配置、提高能源的利用效率、盡可能使用可再生資源等。

2、保持良好的自然環(huán)境

評判暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣的依據(jù)為利用自然資源的程度，對綠色建筑來講，建筑內(nèi)暖通空調(diào)能否充分的發(fā)揮其效能和建筑物周圍的外部環(huán)境有很大的關(guān)系，要想讓該目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該保持建筑原有的水源、土壤、空氣的原有情況，保證建筑物周圍的環(huán)境良好，不被不良環(huán)境所侵襲，由于樹木以及水在防風(fēng)、遮陰、蓄水等上具有良好的作用，所以在建筑內(nèi)部空間引入植物和水會(huì)發(fā)揮巨大的作用。

3、改進(jìn)建筑熱工性能

建筑的熱工性能主要指的是建筑的保溫、氣密性、遮陽等，建筑內(nèi)的熱量有很多通過其圍墻散發(fā)出去，所以建筑物外表面散熱面積的大小直接決定熱量傳遞的速度，建筑采暖費(fèi)也會(huì)隨著外表面積的增大而增大；建筑內(nèi)的空氣會(huì)消耗采暖中30%--40%左右的熱量，消耗熱量的形式主要是因?yàn)橥獯皻饷苄圆桓咭约肮艿?、?dǎo)線、煙囪風(fēng)道等連接部位的連接不嚴(yán)導(dǎo)致的，因此降低該部分的能耗對綠色建筑的實(shí)現(xiàn)具有積極的意義，我們可以提高制作、安裝門窗的精度、密封，使用新型材料等措施有效的降低這部分能量的消耗。同時(shí)要想強(qiáng)化建筑的保溫效果，可以使用新型的保溫材料，這對降低能源的消耗具有現(xiàn)實(shí)的積極意義。要想避免夏天室內(nèi)被強(qiáng)太陽光直接或者間接的輻射，影響室內(nèi)的溫度，可以使用的措施為：安裝可以調(diào)節(jié)的內(nèi)置百頁的雙層玻璃窗（通風(fēng)），由于我們可以根據(jù)太陽輻射的強(qiáng)度、角度等調(diào)節(jié)百葉窗，可以有效的降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用量或者功率。

4、地源熱泵

所謂的地源熱泵指的是對地表淺層的地?zé)豳Y源充分的利用，通過技術(shù)手段設(shè)置成不僅可以制冷還可以供熱的空調(diào)系統(tǒng)，地?zé)豳Y源有多種類型其中最常見的為地下水、地表水、土壤，把少量的高品位能源如電能等向其中輸入，把低溫位熱能轉(zhuǎn)移向高溫位熱能。冬天可以集中發(fā)揮出通過能量輸送至室內(nèi)用于供暖，夏天則抽取室內(nèi)的熱量向低能中釋放。具體原理為：在低下或者沉浸在池塘等中的封閉管道把自然界的熱能加以收集用于冬季的供熱，收集的過程中主要使用地源熱泵，完成收集工作后加熱環(huán)路中的水把熱量吸收并帶到室內(nèi)，接著在室內(nèi)安裝的地源熱泵系統(tǒng)開始工作，在熱交換器以及壓塑機(jī)的作用下集中能量，在室內(nèi)釋放較高的能量，這種情況下的熱源為地?zé)?，但是在夏天的時(shí)候，則是把室內(nèi)作為熱源，系統(tǒng)工作后抽取室內(nèi)多于的熱量向環(huán)路排放，加熱環(huán)路中的水向大地排放熱量，最終冷卻室內(nèi)。和空氣熱源泵相比，地源熱泵的優(yōu)點(diǎn)比較明顯：室內(nèi)一年四季的溫度比較均衡，不會(huì)出現(xiàn)大幅度的變化，因?yàn)槎镜臏囟缺瓤諝鉁囟却?，夏季又比空氣溫度小，所以空氣熱源泵的工作系?shù)要小于地源熱泵的工作系數(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)；不僅如此，地源熱泵不需要除霜操作，而結(jié)霜--除霜--結(jié)霜的過程具有較大能量的消耗。不管是利用能量的效率還是節(jié)能、舒適等性能上該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的優(yōu)越性。

結(jié)束語：

從古至今，自人類出現(xiàn)開始都把建筑作為生存的基本條件，但是我們不能把居住的環(huán)境和大自然的環(huán)境分隔開，其不僅是其重要的組成部分更是人類文明進(jìn)步的重要體現(xiàn)。進(jìn)入新的歷史時(shí)期，設(shè)計(jì)綠色建筑的過程中不僅要滿足人類的舒適性、健康性的需求，更要貫徹能源節(jié)約的思想，以提高能源的利用效率、降低污染作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，通過各種措施不斷優(yōu)化暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)方案，提升能源的利用效率，實(shí)現(xiàn)綠色建筑的目標(biāo)。

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