試論現(xiàn)實(shí)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的技術(shù)

程德桐

（天津中發(fā)機(jī)電工程有限公司天津300392）

試論現(xiàn)實(shí)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的技術(shù)

程德桐

（天津中發(fā)機(jī)電工程有限公司天津300392）

隨著近些年來(lái)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，連帶的能源問題，環(huán)境問題成了現(xiàn)今炙熱的話題。作為一大經(jīng)濟(jì)支柱的建筑業(yè)也就成了環(huán)保的必然。綠色建筑的建設(shè)是是環(huán)境保護(hù)的必然趨勢(shì)，也是實(shí)現(xiàn)和諧社會(huì)與生態(tài)環(huán)境的重要手段，對(duì)于綠色建筑的建設(shè)的實(shí)現(xiàn)是社會(huì)各部門各專業(yè)共同協(xié)作來(lái)完成的，此次介紹的是基于綠色建筑的實(shí)現(xiàn)方面，暖通空調(diào)的相關(guān)設(shè)計(jì)。對(duì)于暖通空調(diào)在綠色建筑中進(jìn)行設(shè)計(jì)的理念，發(fā)揮的作用以及應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)行了闡述，以期在進(jìn)行綠色建筑的相關(guān)設(shè)計(jì)建造中，相關(guān)人員能夠擁有更加明確清晰的思路。

綠色建筑；暖通空調(diào)；可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略

1 進(jìn)行綠色建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)原則

為了實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保優(yōu)質(zhì)社會(huì)的總體要求，響應(yīng)國(guó)家對(duì)于節(jié)能減排的號(hào)召，在建筑領(lǐng)域中興起了以建筑節(jié)能、環(huán)境保護(hù)高效利用為原則的綠色建筑。綠色建筑是在其全壽命周期內(nèi)最大限度的節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染物排放。而暖通空調(diào)作為建筑中重要的組成部分也應(yīng)該遵循這一原則來(lái)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)，在對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)暖通空調(diào)的工作原理結(jié)合綠色環(huán)保的概念，又提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則。

1.1 綠色環(huán)保方面的原則

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)原則與綠色環(huán)保理念相結(jié)合，對(duì)于材料選用，綠色結(jié)構(gòu)，和維護(hù)等多方面考慮。其中重中之重就是綠色材料的選用，為了體現(xiàn)綠色環(huán)保的概念，對(duì)于選用材料必須嚴(yán)格要求，對(duì)環(huán)境影響較大的材料將不能被應(yīng)用，選取的材料必須是綠色環(huán)保，對(duì)環(huán)境影響較小的綠色建材上。選取綠色建材不僅僅是考慮為了實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保，同時(shí)也要從經(jīng)濟(jì)層面綜合考慮。目前市面上的綠色建材已經(jīng)取得了保護(hù)環(huán)境和成本低廉的雙重成果，因此選取綠色建材還可以在一定程度上有利于綠色建筑暖通空調(diào)建設(shè)的成本控制，以實(shí)現(xiàn)雙贏。

1.2 節(jié)能型原則

綠色建筑的核心概念中節(jié)能型原則是進(jìn)行綠色建筑相關(guān)建設(shè)的核心理念之一，節(jié)能型原則更應(yīng)體現(xiàn)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中用以實(shí)現(xiàn)綠色建筑最后的和諧環(huán)境的結(jié)果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最終要求。能源短缺匱乏是影響阻礙當(dāng)今社會(huì)高速發(fā)展的主要原因之一，因此在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)中應(yīng)該側(cè)重于節(jié)能型原則，偏重于能源節(jié)約方面的考慮，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)遵循節(jié)能型原則，這是進(jìn)行綠色建筑方面總體設(shè)計(jì)的要求，也符合當(dāng)下可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的相關(guān)形式。

1.3 循環(huán)再利用原則

現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展對(duì)資源和能源的損耗巨大，材料的再生和循環(huán)能夠?qū)崿F(xiàn)資源的循環(huán)和再利用，進(jìn)而減少污染物的排放，從而能達(dá)到綠色環(huán)保的要求。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循循環(huán)再利用原則以實(shí)現(xiàn)綠色建筑的要求。在普通空調(diào)的正常工作中，能源的消耗都是直接的、一次性的將多余能源直接排放到外界。而這些被排放的能源不僅僅被浪費(fèi)而且對(duì)環(huán)境增加的排放。如果能把這些多余排放的余熱余濕通過空調(diào)設(shè)計(jì)再利用，這樣不僅節(jié)約了能源也能做到最小的污染排放。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中使用能源回收的技術(shù)和設(shè)計(jì)一方面僅能減少空調(diào)工作中的能源需求從而減少了能耗，提高了能源的綜合使用率，另一方面也減少了污染物的排放，對(duì)環(huán)境也起了保護(hù)作用；此外對(duì)于新型空調(diào)設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用，通過合理的有效的技術(shù)應(yīng)用來(lái)提高設(shè)備的回收能力，對(duì)于設(shè)備方面的考慮就更加具體，對(duì)于暖通空調(diào)本身設(shè)備的循環(huán)利用，就要求暖通空調(diào)的每個(gè)部位設(shè)計(jì)要相對(duì)獨(dú)立，便于更換和維修。利用相關(guān)的設(shè)計(jì)，在暖通空調(diào)進(jìn)行更換的時(shí)候，舊有設(shè)備可以有效地回收，通過維護(hù)，翻新等方面的工作就可已投入到新一輪的使用當(dāng)中，這樣就能夠達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

1.4 實(shí)用性原則

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的最終目的就是服務(wù)到人們?nèi)粘５纳罟ぷ髦?。因此在考慮環(huán)保、健康、綠色，的前提下，通過相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)，還要考慮暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的實(shí)用性。在人們對(duì)于居住環(huán)境和工作環(huán)境要求越來(lái)越嚴(yán)格的今天，如何才能更好地在建筑暖通空調(diào)方面達(dá)到類項(xiàng)的要求是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)必須要考慮到的問題。在進(jìn)行暖通空調(diào)綠色環(huán)保設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要兼顧對(duì)于舒適性和工藝性的考慮，不同的使用概念不同的場(chǎng)地要考慮不同的設(shè)計(jì)方案。從概念上講再綠色環(huán)保無(wú)污染的設(shè)備，如果缺乏人們的有效使用，那么這個(gè)設(shè)計(jì)本身就是沒有了實(shí)際意義，因此，在對(duì)于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)上來(lái)講，綠色環(huán)保是必要的，實(shí)用性方面的考慮也需要排在前列。

2 實(shí)現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)的相關(guān)技術(shù)

實(shí)用新型技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中得到了更大的體現(xiàn)，新型技術(shù)或者應(yīng)用性技術(shù)改造舊設(shè)備在進(jìn)行綠色建筑的相關(guān)建設(shè)時(shí)以實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)綠色環(huán)保方面的功能保證，滿足綠色建筑中暖通空調(diào)的相關(guān)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。而選擇相關(guān)的技術(shù)設(shè)備的出發(fā)點(diǎn)同樣也是基于綠色建筑相關(guān)方面的考慮，因此所選擇的技術(shù)通常也是在綠色環(huán)保方面有一定成果的技術(shù)。新型技術(shù)和設(shè)備的開發(fā)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代社會(huì)實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保建筑設(shè)計(jì)中的新的起點(diǎn)，是未來(lái)能源使用的必然趨勢(shì)，對(duì)于緩解當(dāng)今社會(huì)能源耗用起到了重要的作用。

2.1 太陽(yáng)能節(jié)能技術(shù)

自然無(wú)污染的天然能源是以后社會(huì)發(fā)展能源使用的大潮流，二環(huán)境污染，能源短缺是當(dāng)今社會(huì)飛速發(fā)展的又一重大難題。而這時(shí)候清潔型能源--太陽(yáng)能則成了解決當(dāng)下能源問題的一大可開發(fā)點(diǎn)。純凈無(wú)污染太陽(yáng)能沒有地域限制而且取之不盡，是當(dāng)今資源匱乏的首選替代能源，而且太陽(yáng)能具有巨大的潛在優(yōu)勢(shì)，大規(guī)模開發(fā)利用太陽(yáng)能能從根本上解決未來(lái)世界對(duì)能源的需求，而且太陽(yáng)能無(wú)需運(yùn)輸而且取之不盡。太陽(yáng)能暖通空調(diào)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在供暖方面太陽(yáng)能系統(tǒng)包括地板采暖、溫度控制器和生活熱水體系三部分，太陽(yáng)能系統(tǒng)是通過將源源不斷的太陽(yáng)光采集到特定的設(shè)備，然后將其轉(zhuǎn)化為熱能，然后將熱量通過熱導(dǎo)循環(huán)系統(tǒng)傳至換熱中心，在換熱中心將其轉(zhuǎn)換成熱水后再進(jìn)入地板采暖系統(tǒng)，最后通過溫控設(shè)備來(lái)調(diào)節(jié)溫度，而且轉(zhuǎn)換的熱能還能通過特定設(shè)備儲(chǔ)存起來(lái)，這些熱能能給人們提供地板采暖，生活熱水等的熱源。當(dāng)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)陰雨天天氣單單采集太陽(yáng)能不能滿足需求時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)到市政管網(wǎng)或者鍋爐等常規(guī)加熱設(shè)備其輔助加熱，以滿足當(dāng)下采暖負(fù)荷的需求，一但太陽(yáng)能采集滿足要求時(shí)通過自動(dòng)控制系統(tǒng)再次調(diào)回。太陽(yáng)能系統(tǒng)同時(shí)能滿足不同季節(jié)生活熱水的需求，這種天然無(wú)污染的能源不僅綠色更加節(jié)能環(huán)保，同樣能大大滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枰?。太?yáng)能技術(shù)是當(dāng)今能源匱乏社會(huì)中人們應(yīng)該追求的一盞明燈。

2.2 變頻空調(diào)的應(yīng)用

空調(diào)能量損失占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)能耗的比例很大，能源利用率可能是另一個(gè)節(jié)能的大趨勢(shì)。隨著社會(huì)發(fā)展的腳步的加快，變頻技術(shù)越來(lái)越多被開發(fā)應(yīng)用。尤其是在暖通空調(diào)系統(tǒng)中變頻技術(shù)的應(yīng)用可以說(shuō)是暖通空調(diào)又一里程碑式的進(jìn)步。不僅能耗可以得到很大程度的減少，而且還可以選擇不同的運(yùn)行模式來(lái)降低降低運(yùn)行成本控制，同時(shí)還可以最大程度的優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)，從而更大程度的優(yōu)化暖通空調(diào)中存在的工藝不足。變頻節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用已成為大勢(shì)所趨，變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用主要原因包括：

（1）功能化變化：建筑功能的變化，使用情況的變化，出租率較低，相應(yīng)的建筑功能會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。變頻技術(shù)的應(yīng)用能最大化的起到節(jié)能減排的作用。

（2）近些年來(lái)全球平均氣溫在不停的變化波動(dòng)，不同地區(qū)室外干濕球溫度、氣候變化、濕度、建筑使用功能以及室內(nèi)需求使用情況的變化的差異等因素一定程度會(huì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷產(chǎn)生影響和變化。在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行工況和系統(tǒng)運(yùn)行中科學(xué)的應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，根據(jù)實(shí)際情況和需求出發(fā)，選擇合理的系統(tǒng)工作頻率就能最大化的優(yōu)化工作狀態(tài)，有效避免暖通空調(diào)處于全負(fù)荷工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的；

根據(jù)建筑物室內(nèi)負(fù)荷變化和需求變化空調(diào)設(shè)計(jì)采用變風(fēng)量系統(tǒng)來(lái)改變風(fēng)流量或水流量從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)一般應(yīng)由變風(fēng)量末端裝置、集中空氣處理機(jī)組及其送回風(fēng)系統(tǒng)組成。變風(fēng)量系統(tǒng)是利用末端裝置來(lái)補(bǔ)償建筑物室內(nèi)負(fù)荷的變動(dòng)，以調(diào)節(jié)室內(nèi)送風(fēng)量來(lái)維持室內(nèi)溫度。變風(fēng)量系統(tǒng)相比定風(fēng)量系統(tǒng)可節(jié)能50%。與定流量系統(tǒng)相比，變水量系統(tǒng)是利用控制水量的途徑來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，從而實(shí)現(xiàn)電能的節(jié)約。

2.3 地?zé)岜眉夹g(shù)

近幾年來(lái)霧霾天氣越來(lái)越多，煤改電已經(jīng)越來(lái)越多得到應(yīng)用。而取代傳統(tǒng)燃煤鍋爐的就是熱泵技術(shù)。我國(guó)有取之不盡的地?zé)豳Y源，隨著熱泵技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，地源熱泵技術(shù)節(jié)能、環(huán)保、高效的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越被廣泛的應(yīng)用，地源熱泵系統(tǒng)的地緣側(cè)能給空調(diào)系統(tǒng)提供充足的冷負(fù)荷和熱負(fù)荷，地源熱泵技術(shù)在解決供熱、制冷方面具有較高的經(jīng)濟(jì)和節(jié)能優(yōu)勢(shì)，地源熱泵系統(tǒng)只影響土壤溫度，并不會(huì)造成地面下沉和地下水位下降、水質(zhì)，而且取熱和散熱過程中水路循環(huán)并不和土壤接觸減少了熱泵系統(tǒng)水處理，是目前相對(duì)成熟的取熱散熱的技術(shù)。如果受地域限制，可在寒冷地區(qū)為系統(tǒng)增設(shè)1個(gè)諸如取之不盡太陽(yáng)能之類輔助設(shè)備用以提供熱量，采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式聯(lián)合運(yùn)行地源熱泵和太陽(yáng)能，向系統(tǒng)提供更多的熱量，進(jìn)而滿足采暖需求。在南方等溫度較高區(qū)域可利用冷卻塔和地源熱泵的串聯(lián)運(yùn)行來(lái)提供所需的冷負(fù)荷，并且在夜間將土壤中積蓄的熱量帶走，實(shí)現(xiàn)降溫，保證熱泵高性能運(yùn)行。

[1]唐恒.試論現(xiàn)實(shí)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究:電子版，2015（3）.

[2]尚韶維.綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)探究[J].城市建設(shè)理論研究:電子版，2015（17）.

[3]安敬曉.實(shí)現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)研究[J].城市建設(shè)理論研究:電子版，2015（17）.