綠色建筑技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

李佳男

摘 要：時(shí)代在進(jìn)步，社會(huì)在發(fā)展，近年來(lái)，氣候變暖現(xiàn)象愈發(fā)明顯，環(huán)境和能源的相關(guān)問(wèn)題也受到越來(lái)越多人的關(guān)注。對(duì)于建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員也需要遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，推行綠色的建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)。在實(shí)際的施工過(guò)程中，所使用的建筑材料也應(yīng)是綠色材料，以在不影響舒適度的基礎(chǔ)上最大限度地節(jié)約資源。本文主要探討綠色建筑技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；暖通空調(diào)；綠色節(jié)能

1 引言

當(dāng)前中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，建筑行業(yè)發(fā)展迅速，建筑物的數(shù)量呈現(xiàn)爆炸式增加。同時(shí)，社會(huì)的進(jìn)步不再是以犧牲環(huán)境為代價(jià)，而是在發(fā)展建設(shè)過(guò)程中秉持著綠色環(huán)保的理念，注重建筑物的能源利用率和與周圍環(huán)境的友好相融。暖通是一個(gè)建筑不可或缺的部分，但也是消耗能源最大的部分。在進(jìn)行暖通設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須在保證建筑的使用體驗(yàn)的前提下，如何使用綠色建筑技術(shù)來(lái)提高暖通的能源利用率，防止其對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響就成為當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)企業(yè)和施工企業(yè)亟需解決的重要難題。

2 建筑物中暖通設(shè)計(jì)原則分析

2.1 經(jīng)濟(jì)原則

暖通空調(diào)技術(shù)在綠色建筑工程應(yīng)用的過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)原則是重點(diǎn)考慮的一項(xiàng)問(wèn)題。因此，在方案設(shè)計(jì)和選取的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)選著多個(gè)方案，針對(duì)各方案的不同優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行綜合性的考慮，選擇出各個(gè)方面相對(duì)適合的方案，以此滿足綠色建筑工程經(jīng)濟(jì)原則的需求。同時(shí)，暖通空調(diào)技術(shù)在綠色建筑工程應(yīng)用的過(guò)程中，也應(yīng)當(dāng)對(duì)其設(shè)備的價(jià)格，以及后期的維護(hù)進(jìn)行綜合的考慮，制定一個(gè)最優(yōu)的方案，這也是評(píng)定經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)重要指標(biāo)。

2.2 空調(diào)設(shè)施的可調(diào)節(jié)性原則

暖通設(shè)計(jì)中應(yīng)該著重對(duì)空調(diào)設(shè)施進(jìn)行關(guān)注，并注重其可調(diào)節(jié)性，即根據(jù)氣候環(huán)境以及季節(jié)性等特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行空調(diào)設(shè)施的設(shè)計(jì)，使之能夠適應(yīng)四季氣候和溫度的變化等情形，同時(shí)也要考慮到能源消耗的因素。目前，我國(guó)暖通工程中使用較為廣泛的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案主要是VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)和VAV空調(diào)系統(tǒng)，這兩種空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)都是具有較強(qiáng)的可控性以及后期的能源消耗相對(duì)較小，缺點(diǎn)就是在初期的投資費(fèi)用較大。因此，在進(jìn)行暖通工程空調(diào)設(shè)施的設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅要考慮成本因素，更應(yīng)該是為了提高其實(shí)用性和使用體驗(yàn)而注重系統(tǒng)的優(yōu)良性，即可根據(jù)氣候及溫度的變化進(jìn)行及時(shí)的調(diào)節(jié)和調(diào)整。

3 暖通設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色建筑技術(shù)

3.1 關(guān)注建筑的全面節(jié)能

多元通風(fēng)技術(shù)、被動(dòng)太陽(yáng)輻射設(shè)計(jì)、熱回收技術(shù)、置換通風(fēng)技術(shù)等是綠色建筑技術(shù)和暖通設(shè)計(jì)相聯(lián)系的體現(xiàn)，這些技術(shù)也在一定程度上影響建筑的整體布局。比如，多元通風(fēng)技術(shù)，其是利用機(jī)械通風(fēng)、自然通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)三者之間的交互使用來(lái)保持室內(nèi)良好的環(huán)境的技術(shù)，具體的交互使用方法為：在過(guò)渡季節(jié)時(shí)利用機(jī)械通風(fēng)向室內(nèi)引入室外風(fēng)，或者打開(kāi)窗戶進(jìn)行自然通風(fēng)，在合理的配置下達(dá)到空調(diào)季節(jié)按照最小新風(fēng)運(yùn)行的目的，此方法在滿足節(jié)能環(huán)保的要求的基礎(chǔ)上，還完成了暖通設(shè)計(jì)。當(dāng)然，整個(gè)過(guò)程需要運(yùn)用包括用于能耗分析的軟件和計(jì)算流體力學(xué)CFD軟件的專業(yè)工具來(lái)為整體布局做恰當(dāng)而合理的安排，以能夠最大限度地減小暖通系統(tǒng)的壓力。又比如被動(dòng)太陽(yáng)輻射設(shè)計(jì)，在此設(shè)計(jì)中，如果想要在降低空調(diào)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的前提下維持室內(nèi)溫度，最有效的方法就是直接在建筑外面鋪設(shè)遮陽(yáng)板，以阻擋炎熱夏天的陽(yáng)光進(jìn)入室內(nèi)。如果再在遮陽(yáng)板上鋪設(shè)太陽(yáng)能電池板，則節(jié)能環(huán)保的效果就會(huì)更好。將綠色建筑技術(shù)應(yīng)用于暖通設(shè)計(jì)之中是大勢(shì)所趨，綠色建筑技術(shù)與暖通設(shè)計(jì)的相輔相成也將會(huì)讓環(huán)境更加美好、讓居住者更加舒適。

3.2 風(fēng)系統(tǒng)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)

在風(fēng)系統(tǒng)的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)包括空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。按照國(guó)家規(guī)定進(jìn)行空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)合理控制室內(nèi)二氧化碳的濃度。如果處于集中分布建筑物內(nèi)部時(shí)，為了減少能耗，可選用集中式的空調(diào)系統(tǒng)，如果人員相對(duì)較多，建筑面積較大，且比較分散，可以采用全空氣空調(diào)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。而對(duì)于高層建筑，可以采用分層空調(diào)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以一定程度上提高電氣系統(tǒng)的散熱能力，確保系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定，并可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的質(zhì)量。中央空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)相應(yīng)的熱回收排氣設(shè)計(jì)、設(shè)備需要與根據(jù)國(guó)家綠色節(jié)能原則相互一致，若建筑不需要嚴(yán)格的通風(fēng)系統(tǒng)，可以利用自然通風(fēng)系統(tǒng)，從而節(jié)省了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

3.3 太陽(yáng)能通風(fēng)管理

暖通設(shè)計(jì)中的通風(fēng)設(shè)計(jì)也可以利用綠色建筑技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源的有效利用。從能源使用角度來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能是取材方便且使用簡(jiǎn)單的能源類型之一，太陽(yáng)能利用技術(shù)是人類社會(huì)重要的發(fā)明之一。作為可再生清潔能源，太陽(yáng)能綠色環(huán)保、再生性強(qiáng)，有效緩解地球能源危機(jī)。太陽(yáng)能的使用范圍廣、利用率高，且受外部環(huán)境影響小，在暖通系統(tǒng)的通風(fēng)處理中應(yīng)用安全且可靠。太陽(yáng)能光熱技術(shù)和太陽(yáng)能光電技術(shù)可以在暖通設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換和熱傳遞效用。熱水箱和其他加熱設(shè)備組合形成集熱器，從而構(gòu)成控制循環(huán)系統(tǒng)；利用溫度控制器能完成地板采暖和供暖控制，同時(shí)根據(jù)不同季節(jié)、天氣氣溫變化情況也可以隨時(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)室溫。這種系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)太陽(yáng)能利用和控制實(shí)現(xiàn)室內(nèi)暖氣供應(yīng)與調(diào)節(jié)，是良好的通風(fēng)處理工藝。暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容包含供暖、采暖、制冷和通風(fēng)等設(shè)計(jì)內(nèi)容，均屬于室內(nèi)氣流氣溫調(diào)節(jié)控制的一種手段。設(shè)備改進(jìn)設(shè)計(jì)后使用，需要消耗大量能源，電力資源供應(yīng)有限，且使用成本較高，而替代使用太陽(yáng)能，環(huán)保節(jié)能效用顯著，且使用成本低，對(duì)暖通設(shè)計(jì)中的通風(fēng)處理具有較高的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。

3.4 地源熱泵應(yīng)用

與空氣熱源泵相比，地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用在解決供熱和制冷方面有非常高的經(jīng)濟(jì)和節(jié)能優(yōu)勢(shì)，地源熱泵系統(tǒng)是目前最成熟且對(duì)環(huán)境影響較小的去熱和散熱方式。該系統(tǒng)只影響土壤溫度，而對(duì)地面和地下水則基本沒(méi)有影響，所以對(duì)環(huán)境影響較小。土壤溫度發(fā)生變化的最直接原因就是埋于地下30～100m的豎直埋管換熱器。豎直埋管換熱器的性能也會(huì)受溫度的影響，如果能夠有辦法平衡冬季吸收和夏季排除的熱量，就能夠保證其性能。由此可知，最適合使用地源熱泵的地區(qū)是冬季夏季熱量能夠相當(dāng)?shù)牡貐^(qū)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在暖通設(shè)計(jì)中運(yùn)用綠色建筑技術(shù)，是現(xiàn)代社會(huì)建筑業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨，綠色建筑技術(shù)實(shí)現(xiàn)了建筑與環(huán)境的平衡發(fā)展，暖通設(shè)計(jì)保證了建筑的實(shí)用性和舒適度。將二者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合能有效促進(jìn)現(xiàn)代建筑朝綠色環(huán)保、節(jié)能舒適的方面發(fā)展，對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展起到了促進(jìn)作用。

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