我國綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)狀和應(yīng)用

張 濤

（克州誠鑫建設(shè)工程有限公司 845350）

我國綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)狀和應(yīng)用

張 濤

（克州誠鑫建設(shè)工程有限公司 845350）

綠色建筑是在經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的情況下逐漸發(fā)展而來的，運(yùn)用了較先進(jìn)的建筑材料與工藝技術(shù)。綠色建筑實(shí)現(xiàn)了節(jié)約資源，減少周邊空氣與環(huán)境污染的目標(biāo)，為人們提供了舒適的、健康的、溫馨的生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了人與自然的和諧相處。暖通空調(diào)作為新型現(xiàn)代設(shè)備，能耗大，若要使其滿足綠色建筑環(huán)保、節(jié)能要求，還應(yīng)進(jìn)一步了解和掌握暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性技術(shù)，并科學(xué)應(yīng)用到綠色建筑設(shè)計(jì)、施工中。

綠色建筑；暖通空調(diào)設(shè)計(jì)；現(xiàn)狀；應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，暖通空調(diào)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)中，但暖通空調(diào)技術(shù)在我國的發(fā)展起步晚，技術(shù)還不夠成熟，嚴(yán)重制約了我國空調(diào)行業(yè)的發(fā)展。暖通空調(diào)運(yùn)行中產(chǎn)生的能耗大，不利于節(jié)約型社會(huì)的建構(gòu)。新時(shí)期，若要推動(dòng)我國暖通空調(diào)行業(yè)發(fā)展，還應(yīng)在了解綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)狀的情況下，進(jìn)一步掌握暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)在現(xiàn)代綠色建筑中的應(yīng)用與實(shí)踐，為暖通空調(diào)技術(shù)的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

綠色建筑施工單位為了滿足人們對環(huán)境的需求，不斷進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)新技術(shù)、新材料的開發(fā)，但在空調(diào)技術(shù)研發(fā)中所投入資金成本不足，暖通空調(diào)企業(yè)還需針對市場需求降低成本，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，找出可行的企業(yè)技術(shù)研發(fā)新成本。但因傳統(tǒng)暖通空調(diào)企業(yè)技術(shù)研發(fā)力量不足，研發(fā)成本偏高，暖通空調(diào)企業(yè)技術(shù)研發(fā)緩慢，市場銷售宣傳中所述的節(jié)能技術(shù)也大多是通過變頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對空調(diào)運(yùn)行能力的調(diào)節(jié)。針對我國現(xiàn)有暖通空調(diào)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，以及對空調(diào)業(yè)發(fā)展造成的影響，還應(yīng)引起高度重視，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則，確保暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于我國綠色建筑中。

2 綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則

暖通技術(shù)主要設(shè)計(jì)通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)兩方面，屬于建筑技術(shù)在工程設(shè)計(jì)內(nèi)的主要環(huán)節(jié)。現(xiàn)今，若要給人們帶來更舒適的工作與生活環(huán)境，就應(yīng)科學(xué)利用綠色材質(zhì)材料與可再生資源，配以供暖設(shè)施與匹配空調(diào)的最大利用，降低有害氣體的產(chǎn)生，減少資源能耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。在推崇綠色建筑的今天，若要降低暖通空調(diào)的使用對環(huán)境帶來的污染，還應(yīng)找出暖通空調(diào)設(shè)計(jì)關(guān)鍵性技術(shù)，并按照以下原則科學(xué)應(yīng)用于綠色建筑建設(shè)中：

2.1 經(jīng)濟(jì)性原則

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的制定和選擇需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，先找出合理的對比目標(biāo)。分析資源利用價(jià)值、設(shè)備優(yōu)劣、市場走勢等，讓其在暖通設(shè)計(jì)中成為衡量經(jīng)濟(jì)型標(biāo)準(zhǔn)。可見，設(shè)計(jì)方案的正確實(shí)施能夠更準(zhǔn)確的進(jìn)行結(jié)構(gòu)比較。暖通設(shè)備安裝中需綜合考慮的經(jīng)濟(jì)支出除了依靠市場暖通設(shè)備報(bào)價(jià)外，更應(yīng)分析和注重設(shè)備使用年限與售后維護(hù)保養(yǎng)[1]。

2.2 可操作性與可調(diào)節(jié)性原則

暖通設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)性原則主要是指建筑物的季節(jié)性應(yīng)綜合考慮到暖通設(shè)計(jì)過程中，可保證空調(diào)的可調(diào)節(jié)性，能夠適應(yīng)一年的季節(jié)變化為設(shè)備增加的負(fù)擔(dān)。現(xiàn)今，兩種可調(diào)性能較好的空調(diào)主要為VEV變頻空調(diào)系統(tǒng)與VAV空調(diào)系統(tǒng)，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)前期所投入的資金成本較高，但后期的維護(hù)維護(hù)消耗卻較少，部分公共暖通設(shè)備，還應(yīng)從節(jié)能環(huán)保角度出發(fā)。因空調(diào)設(shè)備不會(huì)全天候使用，對空調(diào)設(shè)備的可行可操作性要求較高。暖通設(shè)備可操作性主要是通過自動(dòng)控制，降低人工操作任務(wù)量，最終提升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型與可靠性。

2.3 節(jié)能原則

建筑暖通空調(diào)節(jié)能除了要節(jié)約能源外，還需節(jié)省材料。根據(jù)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中控制系統(tǒng)、水泵、制冷劑、風(fēng)機(jī)等多個(gè)結(jié)構(gòu)投資過程，來進(jìn)一步控制和降低原材料與能源涉及到的運(yùn)行費(fèi)用與投資費(fèi)用。針對現(xiàn)代新型綠色建筑而言，暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用，需與室內(nèi)照明、維護(hù)結(jié)構(gòu)等彼此結(jié)合、協(xié)調(diào)，相互關(guān)系。

2.4 可循環(huán)利用原則

通過上述暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)所用到的設(shè)備材料的回收，廢料通過科學(xué)處理后能夠再生，實(shí)現(xiàn)從原料到產(chǎn)品再到廢料，最終轉(zhuǎn)變?yōu)樵系拈]環(huán)良性循環(huán)。針對玻璃鋼、巖棉等成本較低，卻無法回收使用的原料，設(shè)計(jì)過程中盡量不用或少用，限制其使用量[2]。

2.5 空氣調(diào)節(jié)與通風(fēng)原則

綠色建筑暖通設(shè)計(jì)對空氣溫度的要求較高，在建筑暖通設(shè)備的操作中需始終遵循系統(tǒng)參數(shù)嚴(yán)格要求，浴室溫度需高于25℃，衛(wèi)生間溫度需控制在12℃。同時(shí)，從門窗處而過的冷空氣量是引起室內(nèi)溫度不達(dá)標(biāo)的最主要因素。暖通設(shè)計(jì)中，應(yīng)應(yīng)針對這一問題科學(xué)進(jìn)行門窗設(shè)計(jì)。綠色建筑暖通設(shè)計(jì)需根據(jù)實(shí)際情況選擇通風(fēng)性較好的材料。如鋁箔玻璃棉對風(fēng)管的保溫性較好，不過對立管與冷凍水管的效果卻較差。風(fēng)管設(shè)計(jì)大多禁止穿越防火墻或變形縫，因情況特殊而不得不穿過變形縫，應(yīng)在縫的兩端安裝防火閥，若要穿過防火墻需準(zhǔn)確設(shè)計(jì)防火閥的位置。

3 我國綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 對自然通風(fēng)的有效應(yīng)用

通常情況下，建筑物的自然通風(fēng)性對室內(nèi)空氣質(zhì)量與空氣溫度有較大影響。因此，在整個(gè)建筑內(nèi)部的通風(fēng)性設(shè)計(jì)中，需在結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件情況下，保證自然風(fēng)得到充分利用。同時(shí)，在暖通設(shè)備使用前，需通過自然風(fēng)來達(dá)到對建筑物內(nèi)部空間進(jìn)行換氣的目的，最終實(shí)現(xiàn)環(huán)保、高效、節(jié)能。因此，建筑物還應(yīng)是利于通風(fēng)的朝向與格局，以便于自然風(fēng)更流暢的進(jìn)入室內(nèi)，適當(dāng)減小氣流阻力，在充分考慮建筑物剖面、平面等多個(gè)細(xì)節(jié)因素。例：工作人員在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)保持門窗位于同一直線，并有較大的開口面積。

此外，對于風(fēng)俗與風(fēng)向不穩(wěn)定的問題，需對窗戶給予合理安裝與調(diào)試，最終使其具有良好通風(fēng)效果。另外，針對建筑物內(nèi)部樓梯間與中廳給予多種豎向設(shè)置，已達(dá)到降低室內(nèi)溫度，提升建筑物中空氣流通率的目的，可在不開啟換氣設(shè)備的情況下，就降低能耗，最終推動(dòng)了綠色環(huán)保節(jié)能建筑的快速發(fā)展。同時(shí)，將綠色建筑技術(shù)與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)二者相互結(jié)合，將能夠在保持生態(tài)環(huán)境綠色環(huán)保的同時(shí)，讓居住者更舒適，提升居住者生活質(zhì)量。

3.2 太陽輻射暖通節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

太陽能作為一種新的清潔型、理想型能源，其能量是用之不盡、取之不竭的，屬于綠色環(huán)保型能源，更加符合綠色建筑要求。在綠色建筑暖通設(shè)計(jì)中，可借助光熱與光電等先進(jìn)技術(shù)的使用來讓太陽能逐漸轉(zhuǎn)變成熱能，最終將熱水箱與相應(yīng)的加熱設(shè)備構(gòu)成集熱器，將地板采暖與溫度控制器組成循環(huán)控制系統(tǒng)，以此達(dá)到對室內(nèi)溫度進(jìn)行季節(jié)性調(diào)節(jié)的目標(biāo)。這樣一來，利用太陽能節(jié)省的資源與能源蘊(yùn)含的經(jīng)濟(jì)效益便展現(xiàn)出來，利用太陽能節(jié)能技術(shù)，還能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本的降低，節(jié)省大量資源，最終在一定程度上降低了環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)綠色建筑暖通設(shè)計(jì)方面的綠色環(huán)保。

3.3 置換式送風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用

發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，置換式送風(fēng)系統(tǒng)已被視為一種新型建筑通風(fēng)方式，取得了廣泛應(yīng)用，專門來實(shí)現(xiàn)對新鮮風(fēng)流的凈化與濕度的科學(xué)調(diào)整，最終利用下送風(fēng)、頂回風(fēng)等多種方式來對建筑送風(fēng)。置換式送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)準(zhǔn)確控制送風(fēng)溫度與速度?？梢?，新風(fēng)密度越大，將會(huì)在建筑底部人員活動(dòng)較頻繁的區(qū)域中沉積，應(yīng)科學(xué)調(diào)整室內(nèi)空氣質(zhì)量。此外，充分吸收室內(nèi)熱量與污濁空氣后，已上升的氣流將其帶至房間頂部，從排風(fēng)口排到室外，最終保持室內(nèi)良好的空氣質(zhì)量與適宜溫度。此種送風(fēng)模式下，僅需確保人員活動(dòng)范圍的環(huán)境質(zhì)量，即能夠減輕空調(diào)負(fù)荷，降低建筑能耗。置換式送風(fēng)系統(tǒng)工作原理主要如圖1。

圖1 置換式送風(fēng)系統(tǒng)工作原理圖

3.4 地緣熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用

地緣熱泵主要是通過土壤或地下水為冷熱源的空調(diào)系統(tǒng)，能夠通過埋入地面的冷凝器與蒸發(fā)器，在較封閉環(huán)路內(nèi)，最終實(shí)現(xiàn)與大地之間的相互熱交換，最終制冷、供熱或調(diào)解空氣，本身有經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠、可靠、穩(wěn)定等多優(yōu)勢，無需借助其它輔助熱源或冷卻設(shè)備，自身的COP值即能夠高達(dá)40%左右。若采用的是深井會(huì)館風(fēng)濕的水源熱泵，將能讓那個(gè)地下水通過換熱器后更快速、更直觀的灌回地下，在全封閉式運(yùn)行狀態(tài)下不會(huì)引起水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)與環(huán)境的嚴(yán)重污染，有較強(qiáng)的節(jié)能綠色環(huán)保功效。

4 現(xiàn)代綠色建筑暖通空調(diào)技術(shù)發(fā)展前景

在生態(tài)環(huán)境惡化的今天，對建筑物規(guī)劃建設(shè)中的節(jié)能減排提出了更高要求。我國暖通空調(diào)技術(shù)逐漸向節(jié)能與多元化能源供應(yīng)目標(biāo)發(fā)展，節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)與運(yùn)用能夠減少暖通空調(diào)運(yùn)行能耗，確保我國節(jié)約型社會(huì)的建構(gòu)與發(fā)展。此外，暖通空調(diào)還能針對電力緊張等多種問題，進(jìn)一步提升太陽能光伏能源的利用率。在與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合的情況下，讓建筑物為光伏太陽能技術(shù)提供更全面的載體，為暖通空調(diào)的使用提供能源，用以解決空調(diào)使用中的電力緊張問題。此外，風(fēng)力發(fā)電與建筑暖通空調(diào)二者的有機(jī)結(jié)合，還能推動(dòng)我國現(xiàn)代暖通空調(diào)技術(shù)的全面發(fā)展?？偟膩碚f，現(xiàn)代綠色建筑暖通空調(diào)技術(shù)在我國的應(yīng)用前景可觀，在改善人們生活質(zhì)量的同時(shí)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

總之，在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中，經(jīng)濟(jì)水平的提升讓人們對居住環(huán)境、工作環(huán)境、商業(yè)環(huán)境的要求逐日升高，民用建筑、工廠等均加入了暖通空調(diào)使用隊(duì)列中，暖通空調(diào)使用數(shù)量逐日增加。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)作為一種新型節(jié)能技術(shù)，更滿足綠色建筑要求，大力推廣、科學(xué)應(yīng)用該技術(shù)意義重大，更符合時(shí)代發(fā)展要求。

[1]昝拓荒，魏東杰.綠色建筑中的暖通空調(diào)技術(shù)[J].中國建設(shè)信息供熱制冷，2010（1）：69～71.

[2]曹磊，穆雪男.暖通空調(diào)技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用術(shù)[J].建筑節(jié)能，2014 （7）：14～16.

TU201.5

A

1673-0038（2015）37-0048-02

2015-8-28