綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方法探討

羅 強(qiáng)趙慧娣

（1四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 四川 遂寧 629000；2四川天一學(xué)院， 四川 綿竹 618200）

綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方法探討

羅 強(qiáng)1趙慧娣2

（1四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 四川 遂寧 629000；2四川天一學(xué)院， 四川 綿竹 618200）

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，采用綠色節(jié)能技術(shù)是暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計(jì)的必然趨勢。論文主要分析了綠色建設(shè)的設(shè)計(jì)原則和技術(shù)問題，針對目前綠色建筑進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中存在的問題，重點(diǎn)講述了綠色建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)選擇，結(jié)合某工程暖通設(shè)計(jì)實(shí)例采用的節(jié)能措施，根據(jù)供暖、通風(fēng)和自控專業(yè)的相關(guān)規(guī)范要求，闡述了暖通空調(diào)技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，旨在提出既滿足建筑使用功能要求，又符合節(jié)能環(huán)保理念的綠色建筑設(shè)計(jì)方案。

綠色建設(shè)；暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)

1 綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)概述

近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重的破壞，為了促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，人們越來越重視環(huán)保問題。綠色建筑屬于一種生態(tài)建筑，與傳統(tǒng)的建筑相比，綠色建筑的能源系統(tǒng)更加生態(tài)化、多元化。目前，隨著我國市場經(jīng)濟(jì)體制的不斷變革，建筑企業(yè)之間的市場競爭壓力越來越大，很多建筑企業(yè)為了保證自身的市場競爭地位，就開始重視綠色建筑。綠色建筑主要指的就是對某建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，把土地、能源進(jìn)行有效利用，將一切能用到的資源作用充分發(fā)揮出來，降低資源的損耗，從而實(shí)現(xiàn)人與自熱的和諧發(fā)展。采用綠色建筑能夠在很大程度上節(jié)省能源，在一些比較發(fā)達(dá)的國家，比如，德國的綠色建筑能源消耗幾乎接近于零[1]。

2014年4月，我國頒布了新的GB50738—2014綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步明確了綠色建筑的定義、評價(jià)指標(biāo)和評價(jià)方法，確立了我國以“四節(jié)一環(huán)?！睘楹诵膬?nèi)容的綠色建筑發(fā)展理論和評價(jià)體系，更好的貫徹執(zhí)行節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的國家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。該標(biāo)準(zhǔn)中明確定義“綠色建筑”為在建筑的全壽命期內(nèi)，最大限度的節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境、減少污染、為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。綠色建筑的評價(jià)體系由節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源、節(jié)材與材料資源利用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、施工管理和運(yùn)營管理7類指標(biāo)組成，其中暖通空調(diào)專業(yè)在節(jié)能與能源利用和室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量部分占據(jù)很大比例。

當(dāng)前我國綠色建筑進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)面臨的問題有以下幾點(diǎn)：（1）對于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)理解不全面。我國建筑進(jìn)行暖通設(shè)計(jì)主要遵循的規(guī)范有《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)制圖標(biāo)準(zhǔn)》、《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》等,從而保證暖通設(shè)計(jì)具有可行性、科學(xué)性。但是,在實(shí)際的建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中,由于設(shè)計(jì)工作人員并不能深入的理解規(guī)范中的相關(guān)內(nèi)容,導(dǎo)致進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)的具體細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)失誤,使得最終的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案不合理,從而嚴(yán)重影響暖通空調(diào)設(shè)計(jì)施工的質(zhì)量。（2）設(shè)計(jì)過程中忽略了暖通空調(diào)的地理適應(yīng)性。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),沒有對所處地區(qū)氣候變化規(guī)律進(jìn)行認(rèn)真分析,不能因地制宜進(jìn)行設(shè)計(jì),導(dǎo)致不能充分發(fā)揮暖通空調(diào)系統(tǒng)的功效。（3）暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程缺乏系統(tǒng)性。建筑暖通設(shè)計(jì)過程中往往牽涉到排煙系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)等多方面因素,在設(shè)計(jì)過程中如果不能全面考慮,很容易導(dǎo)致暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程不夠系統(tǒng)，出現(xiàn)不合理現(xiàn)象，導(dǎo)致施工質(zhì)量和后期運(yùn)行不利，降低建筑的實(shí)用功能。

2 綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用方法

（1）冷熱水系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)方法

冷熱水設(shè)計(jì)是綠色建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中的重要組成部分，其作用效果的好壞，直接決定了暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效益。冷熱水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)人員，可通過采用一些具備保溫性能的新興材料、對暖通空調(diào)的供暖系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢測、提高管道網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理的合理性分配等措施提高系統(tǒng)進(jìn)行能量輸送的工作效率。

（2）熱回收綠色設(shè)計(jì)方法

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中容易產(chǎn)生大量的能源浪費(fèi)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可采用能量回收通風(fēng)系統(tǒng)（ERV）來降低建筑能源使用的消耗，加大能源的利用效率，同時(shí)改善建筑內(nèi)部空氣循環(huán)質(zhì)量。

（3）冷暖通風(fēng)綠色設(shè)計(jì)的方法

在對冷暖通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況來進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，例如控制空調(diào)系統(tǒng)的冷暖風(fēng)排放方向、周邊區(qū)、內(nèi)區(qū)以及使用功能等。這樣一來，就能避免不同區(qū)域出現(xiàn)的過熱以及過冷的能量浪費(fèi)問題，從而提高人們對暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用的滿意度[2]。

（4）再生能源應(yīng)用的設(shè)計(jì)方法

暖通空調(diào)系統(tǒng)的再生能源主要是指太陽能以及地源熱泵。主要采用被動(dòng)式的太陽能系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，無需其他輔助能源的設(shè)置，采用了自然的熱交換形式，就能夠處理好建筑構(gòu)件與系統(tǒng)布置方位的合理性，實(shí)現(xiàn)太陽能資源應(yīng)用目的。地源熱泵的應(yīng)用，就是將建筑物地下淺層的地?zé)峄虻叵滤Y源利用起來，使用熱泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制冷、供熱目的，具有受季節(jié)性影響小的特點(diǎn)。

3 實(shí)際綠色建筑工程常用節(jié)能措施應(yīng)用

某市醫(yī)院外科住院樓地上8層，空調(diào)區(qū)總面積約為22000M2，該建筑夏季和冬季均為集中空調(diào)系統(tǒng)供冷和供暖，根據(jù)當(dāng)?shù)氐胤秸咭?，為推?dòng)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型” 公共建筑建設(shè)，由政府投資的國家機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、體育館等大型公共建筑應(yīng)當(dāng)按照綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)際工程的設(shè)計(jì)過程中采取了以下措施降低供暖通風(fēng)系統(tǒng)能耗：

（1）建筑主體部分，1層～8層房間區(qū)分南北朝向和東西朝向，風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)機(jī)的水系統(tǒng)供、回立管分設(shè)，新風(fēng)系統(tǒng)分為左右兩個(gè)，減小風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)半徑；制冷機(jī)房的分集水器共分為四個(gè)獨(dú)立分支，服務(wù)區(qū)域分別為：風(fēng)機(jī)盤管，空氣處理機(jī)組，潔凈空調(diào)，專家周轉(zhuǎn)房四個(gè)區(qū)域。

（2）整個(gè)空調(diào)水系統(tǒng)冷凍水側(cè)和冷卻水側(cè)循環(huán)泵均采用同步變頻技術(shù)和加減機(jī)技術(shù)，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行和保護(hù)水泵及主機(jī)設(shè)備安全，達(dá)到最大的節(jié)能效果；系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)開啟一臺(tái)泵，一臺(tái)主機(jī)，且水泵頻率預(yù)置為主機(jī)最小流量對應(yīng)頻率，隨著負(fù)荷加大，主機(jī)調(diào)整功率滿足供水溫度，而循環(huán)泵則提高頻率滿足回水溫度；加機(jī)時(shí)，首先將水泵流量調(diào)整到加機(jī)后主機(jī)所需的最低流量，連鎖兩臺(tái)水泵開啟，該過程需要一定時(shí)間完成，以確保流量變化率滿足要求，減機(jī)過程與此相反進(jìn)行。

（3）空調(diào)水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)均采用變頻技術(shù)，且供、回水系統(tǒng)每層分支處和空氣處理機(jī)組處安裝相應(yīng)的水力平衡閥門，空調(diào)系統(tǒng)的一次回風(fēng)空氣處理機(jī)組風(fēng)機(jī)采用變頻控制，1層～8層的數(shù)字化分體式能量回收機(jī)組的新風(fēng)和排風(fēng)機(jī)組聯(lián)動(dòng)、變頻控制。

（4）1層～8層的數(shù)字化分體式能量回收機(jī)組的新風(fēng)和排風(fēng)機(jī)組聯(lián)動(dòng)、變頻控制，通過乙二醇溶液進(jìn)行液體回收排風(fēng)的熱量，熱回收效率為61．9%＞60%；利用乙二醇溶液回收排風(fēng)的熱量，不僅節(jié)約了系統(tǒng)能耗，同時(shí)避免了新、排風(fēng)的交叉感染，降低了空氣安全隱患。

此例結(jié)合實(shí)際工程對綠色建筑設(shè)計(jì)中的部分常用節(jié)能措施進(jìn)行了闡述，然而在合理利用蓄冷蓄熱、余熱廢熱、可再生能源和科學(xué)合理的管理策略上還有很大的發(fā)展空間，更要跟建筑、結(jié)構(gòu)、自動(dòng)控制等其他專業(yè)的設(shè)計(jì)有效配合，才能更好的將綠色建筑以人為本、節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重，國家對節(jié)能減排的要求力度逐漸加大，對綠色建筑的鼓勵(lì)政策也會(huì)出臺(tái)，綠色建筑評價(jià)必會(huì)逐步體現(xiàn)其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；空調(diào)系統(tǒng)是建筑的耗能大戶，采用綠色節(jié)能技術(shù)是暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計(jì)的必然趨勢，這就要求我們暖通設(shè)計(jì)人員不斷提高對于暖通設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)，充分考慮暖通設(shè)計(jì)過程中各個(gè)影響因素，合理、系統(tǒng)、全面的進(jìn)行暖通工程設(shè)計(jì)。

[1]牛犇.綠色建筑開發(fā)管理研究[D].天津:天津大學(xué),2011.

[2]張馬斌.綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)探析[J].山西建筑,2014,35:217-218.

[3]張磊,陳麗芳,胡文,陳健,陸明剛.綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方法初探[J].智能建筑與城市信息,2014,08:56-60.

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1007-6344（2017）08-0350-01

羅強(qiáng)（1976-），男，四川遂寧人，四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系講師。研究方向：熱能工程、電氣控制。趙慧娣（1975-），女，四川江油人，四川天一學(xué)院建筑工程系教學(xué)科科長。研究方向：教育學(xué)、高等職業(yè)教育。