綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

左釗

香港華藝設(shè)計(jì)顧問（深圳）有限公司（361000）

綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

左釗

香港華藝設(shè)計(jì)顧問（深圳）有限公司（361000）

結(jié)合建筑暖通空調(diào)的實(shí)際設(shè)計(jì)情況，在綠色建筑設(shè)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的原則以及設(shè)計(jì)的相關(guān)基本技術(shù)作了詳細(xì)的闡述，以期為綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的發(fā)展提供一些意見和措施。

綠色建筑；暖通空調(diào)設(shè)計(jì)；原則；技術(shù)方法；研究

1 綠色建筑的含義

目前在建筑設(shè)計(jì)中，綠色建筑設(shè)計(jì)是主要的發(fā)展方向，也是設(shè)計(jì)建筑的主要觀念。綠色建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)核主要為：在對建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，最大程度地利用再生性的材料和資源，并在符合自然規(guī)律以及現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，對環(huán)境因素加以充分考慮，這樣就能在節(jié)省材料、保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上，盡可能地促使建筑設(shè)計(jì)達(dá)到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的目的。在設(shè)計(jì)綠色建筑的過程中，還要遵循一定的維護(hù)環(huán)境、高效利用能源、經(jīng)濟(jì)適用以及保護(hù)生態(tài)等原則，使得設(shè)計(jì)出來的建筑能夠回歸到自然環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)建筑與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。只有將綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合起來，才能促使暖通空調(diào)設(shè)計(jì)達(dá)到合理科學(xué)以及可持續(xù)發(fā)展的高度。

2 綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的原則

2.1 節(jié)省原則

在進(jìn)行綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中，首先需要遵循一定的節(jié)省原則。遵循節(jié)省原則的意義在于：利用各種能源以及材料的過程中要節(jié)約。但是節(jié)約原則不僅僅是節(jié)省個(gè)別的空調(diào)部件，而是在進(jìn)行綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中，盡量節(jié)約運(yùn)行材料的成本，節(jié)省使用原材料。節(jié)省原則涉及到暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中的風(fēng)機(jī)、水泵以及制冷系統(tǒng)等通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)[1]。

2.2 回用原則

在綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中，遵循回用原則的意義在于：對可修復(fù)暖通空調(diào)的局部、部件及完好的暖通空調(diào)進(jìn)行再次回用。如果在使用暖通空調(diào)的過程中，非運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某些獨(dú)立部件發(fā)生了故障,則能進(jìn)行自行拆卸，并對故障部件進(jìn)行修理和清洗,以便其能夠再次回用。

2.3 廣回收原則

在綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中，遵循廣回收原則的意義在于：對暖通空調(diào)的材料、局部或者整體部件進(jìn)行廣泛的回收。但是在進(jìn)行回收的過程中,要注意廣回收原則與回用原則之間的區(qū)別，即廣泛的回收材料和部件并不是將它們進(jìn)行再利用。廣泛的回收也不等于大規(guī)模、籠統(tǒng)地進(jìn)行回收堆放,而是要將這些材料部件進(jìn)行分門別類的回收。

2.4 循環(huán)原則

循環(huán)原則指的是在對暖通空調(diào)的材料部件進(jìn)行廣泛回收之后，需要對其進(jìn)行再加工，以實(shí)現(xiàn)材料部件的再生循環(huán)利用。循環(huán)再利用針對的是一些已經(jīng)報(bào)廢的材料，使報(bào)廢的材料逐漸轉(zhuǎn)變成良好的生產(chǎn)原材料，將原材料進(jìn)行再加工，使之變成循環(huán)的新原材料。在這個(gè)過程中，對于一些缺乏回收價(jià)值或者成本較高的材料,諸如巖棉、玻璃鋼等，則不需要進(jìn)行回收，或者對這些材料的用量進(jìn)行合理的控制,防止出現(xiàn)浪費(fèi)不可循環(huán)材料的現(xiàn)象。

3 綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的基本技術(shù)

3.1 太陽能節(jié)能技術(shù)

在綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，太陽能供暖系統(tǒng)的組成主要包括兩個(gè)部分：即循環(huán)控制系統(tǒng)以及集熱器。循環(huán)控制系統(tǒng)包括地板采暖、生活熱水體以及溫度控制器三個(gè)部分，集熱器主要包括一些加熱設(shè)備，如換熱水箱。這種供暖系統(tǒng)的工作原理主要為：應(yīng)用設(shè)備不斷的采集太陽光，并將其轉(zhuǎn)化成一定的熱能，然后通過循環(huán)熱導(dǎo)系統(tǒng)處理熱能并將其傳至換熱中心，換熱中心將常溫水轉(zhuǎn)換熱水傳入地板采暖，最后運(yùn)用電子儀器來控制和調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。由于天氣的無常變化，一旦出現(xiàn)雨雪天氣或者陰天，太陽光的采集就會(huì)面臨很大的困難，而這時(shí)控制系統(tǒng)就會(huì)轉(zhuǎn)換,并運(yùn)用燃?xì)鉅t設(shè)備來實(shí)現(xiàn)加熱，這樣即使在冬季，室內(nèi)也能實(shí)現(xiàn)很好的供暖。在其他季節(jié)，當(dāng)具備充足的太陽能時(shí)，也能為人們供應(yīng)充足的熱水,從而使得人們的生活能夠更加便利。在綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中將太陽能技術(shù)充分應(yīng)用起來，則會(huì)有效地節(jié)約生產(chǎn)成本和大量的生產(chǎn)原材料。太陽能不會(huì)造成環(huán)境污染，能夠很好地滿足綠色建筑設(shè)計(jì)的要求。

3.2 應(yīng)用地源熱泵技術(shù)

應(yīng)用地源熱泵技術(shù)不僅能夠達(dá)到較好的節(jié)能效果，還能實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。尤其是在制冷和供熱兩個(gè)方面，地源熱泵與空氣熱源泵相比有突出的優(yōu)勢：首先地源熱泵只會(huì)對土壤的溫度產(chǎn)生一定的影響，對于地下水、地面的影響和破壞不大，這種散熱以及去熱的方式也是目前對環(huán)境造成的影響較小、發(fā)展較為成熟的技術(shù)。導(dǎo)致地下土壤溫度不斷變化的原因在于埋管換熱器，這種換熱器一般埋在地下30～100 m，其性能會(huì)受到一定的溫度的影響。如果能夠確保夏季排熱、冬季吸熱之間的平衡，則不會(huì)對換熱器的性能產(chǎn)生較大的影響，也不會(huì)對地源熱泵的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，因此應(yīng)用地源熱泵技術(shù)一般是在夏季與冬季熱量平衡的地區(qū)較為適宜[2]。

3.3 優(yōu)化冰蓄冷系統(tǒng)

冰蓄冷系統(tǒng)通常耗電量相對較小，有利于節(jié)約電能，也具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，并且能夠在低能耗的基礎(chǔ)上達(dá)到低溫送風(fēng)的目的，從而極大地節(jié)省能源。其主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面：一是在白天用電高峰時(shí)段能進(jìn)行良好的制冷,從而節(jié)約一定的電費(fèi)支出。二是在相同的條件下，水的蓄冷量明顯低于冰的蓄冷量，因而蓄冷池容積也相對較小，這能有效降低熱損失,達(dá)到節(jié)約能源的目的。當(dāng)冷水的溫度在1～4℃時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)低溫送風(fēng)，此時(shí)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)量以及動(dòng)力也會(huì)逐漸降低，從而實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能效果。另外冰蓄冷系統(tǒng)的COP值相對較高,及時(shí)降低制冷效率也不會(huì)產(chǎn)生任何的影響,特別是在夜間，冰蓄冷系統(tǒng)能達(dá)到更為顯著的節(jié)能效果。

3.4 自然通風(fēng)

1）風(fēng)壓形成的自然通風(fēng)

在自然通風(fēng)中，風(fēng)壓也是主要的動(dòng)力之一。綠色建筑要想實(shí)現(xiàn)良好的自然通風(fēng)，其外部的風(fēng)環(huán)境非常重要。因此在設(shè)計(jì)建筑以及進(jìn)行施工選址的過程中，要將建筑物的格局以及朝向充分考慮進(jìn)去。為了達(dá)到良好的自然通風(fēng)效果，還需要在設(shè)計(jì)建筑時(shí)將剖面以及平面等細(xì)節(jié)充分考慮進(jìn)去，盡可能地降低空氣阻力,如將門窗等盡量設(shè)計(jì)在一條直線上，這樣才能將開口面積有效擴(kuò)大，從而達(dá)到良好的通風(fēng)效果。

2）熱壓形成的自然通風(fēng)

這種通風(fēng)主要是利用室內(nèi)外不同溫度造成的不同空氣密度形成的壓力差來產(chǎn)生流動(dòng)空氣。熱壓形成的通風(fēng)能夠?qū)⑹彝馇逍驴諝馀c室內(nèi)污濁空氣進(jìn)行有效的交換。因此在建筑設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)將內(nèi)部設(shè)計(jì)為空腔豎向，且頂部設(shè)計(jì)一些具有可調(diào)節(jié)性的開口，這樣就能將室內(nèi)的污濁空氣排出去。

4 總結(jié)

在綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合可持續(xù)發(fā)展的理念和戰(zhàn)略，大力推行綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)，并在建筑頂部通過熱空氣，而建筑底部則流入冷空氣。因此在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)的過程中，要盡量使用綠色材料，從而有效提高室內(nèi)環(huán)境的品質(zhì)。

[1]李林.公共建筑項(xiàng)目中暖通空調(diào)專業(yè)的綠色設(shè)計(jì)[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào),2012,01：37-40+31.

[2]呂忠榮.淺議廣西綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].廣西城鎮(zhèn)建設(shè),2010,09：33-36.