淺談綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)

喬國生

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們開始反過頭來思考發(fā)展與環(huán)境之間的關(guān)系，逐漸意識可持續(xù)發(fā)展的重要性。它要求我們在發(fā)展的過程中注意保護(hù)環(huán)境，同時(shí)也要節(jié)約能源。本文主要探討未來綠色建筑設(shè)計(jì)中暖通空調(diào)方面的設(shè)計(jì)技術(shù)，希望能夠最大限度地降低能耗，節(jié)約能源，促進(jìn)綠色建筑發(fā)展，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；暖通空調(diào)設(shè)計(jì)；技術(shù)

1 前言

隨著國家整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，迎來了建筑行業(yè)的快速發(fā)展，在建筑工程的設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮到人們對于工作及居住環(huán)境舒適度的要求，那么暖通空調(diào)系統(tǒng)必不可少，暖通設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)方面，即采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)，這些設(shè)施的能源消耗很大，還會產(chǎn)生大量的廢氣廢品，給自然環(huán)境帶來污染與損害，所以，改善暖通設(shè)計(jì)的理念與方式是非常必要的，在對建筑工程的整體規(guī)劃及暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，更加科學(xué)合理的設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本、節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的目的。

2 綠色建筑暖通空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀

所謂綠色建筑，是指在滿足建筑各項(xiàng)使用功能的基礎(chǔ)上盡可能多地利用可再生的資源和材料，減少空調(diào)通風(fēng)以達(dá)到節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的目的。但是減少空調(diào)通風(fēng)并不等于完全杜絕空調(diào)的應(yīng)用，客觀的環(huán)境條件決定了空調(diào)在建筑中不可替代的地位，但是在設(shè)計(jì)綠色建筑的暖通空調(diào)時(shí)，也應(yīng)當(dāng)貫徹綠色建筑的設(shè)計(jì)理念，在設(shè)計(jì)過程中要注意保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排。綠色建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)盡可能地多利用新型材料和新型技術(shù)，在滿足各項(xiàng)使用功能的基礎(chǔ)上要注意順應(yīng)綠色建筑的發(fā)展趨勢。但是實(shí)際情況是，目前我國的空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)普遍存在研發(fā)力量不足的問題，專業(yè)科研人員匱乏，在這方面的科研投資也相對較少，這一系列的原因都導(dǎo)致目前我國在綠色建筑暖通空調(diào)這一領(lǐng)域的研究處于相對落后的水平。

3 綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)原則

3.1 回用原則

回用原則是指對建筑的暖通空調(diào)部分實(shí)現(xiàn)整體或部分的回收和再利用。因?yàn)榕照{(diào)包含了多個(gè)獨(dú)立的部件，并且具有可拆卸性，因此可以在一部分發(fā)生故障時(shí)，通過局部替換的方式排除故障。這樣也方便自行拆卸清洗和修理，便于回收再利用。

3.2 節(jié)省原則

節(jié)省原則的范圍包括材料和能源的節(jié)約利用。這里的節(jié)約除了指部分部件的節(jié)省，還包括了在暖通空調(diào)設(shè)備制造過程中原材料的節(jié)約，這就關(guān)系到暖通空調(diào)的多個(gè)工作環(huán)節(jié)，比如制冷系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、水泵等。

3.3 廣回收原則

廣回收的含義是指對暖通空調(diào)的各個(gè)部件或零件進(jìn)行回收，這個(gè)與上面講的回用原則有所不同。廣回收從字面意思理解就是廣泛的回收，它并不是指材料或部件的再利用問題，也并非是大規(guī)?；\統(tǒng)的粗放式回收，而是按照門類，進(jìn)行系統(tǒng)的、有條理的回收，其中也包括空調(diào)系統(tǒng)的熱回收。

3.4 循環(huán)原則

循環(huán)原則的含義是將廣回收的材料和部件進(jìn)行加工，使它們得到再生，從而能夠循環(huán)使用。這樣就使得舊材料得到充分的利用，形成一種良性的循環(huán)使用模式。從這個(gè)角度上來看，我們在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)設(shè)備時(shí)，就可以多使用可循環(huán)的材料，盡量少使用玻璃鋼、巖棉等不可循環(huán)材料，避免造成過多的材料浪費(fèi)，加重環(huán)境的負(fù)擔(dān)。

4 綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)措施

4.1 地源熱泵應(yīng)用

地源熱泵技術(shù)在解決空調(diào)供熱和制冷方面的問題，相比空氣熱源泵有以下幾點(diǎn)突出的優(yōu)勢，最重要的一點(diǎn)就是地源熱泵系統(tǒng)只通過改變土壤溫度就可達(dá)到對室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。這樣影響小的取熱和散熱方式，不會對地面和地下水造成破壞，因此是較理想的一種處理方式。地源熱泵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要依靠的是埋于地下200m以淺的豎向換熱器，地埋管周圍巖土溫度的高低會影響換熱器的性能，因此需要平衡好夏季散熱量和冬季取熱量，以維持換熱器的正常運(yùn)行。因此，地源熱泵系統(tǒng)適用的地區(qū)是冬季和夏季換熱量相當(dāng)?shù)牡貐^(qū)。其他地區(qū)可以通過采取一些輔助供熱、冷卻塔供冷等技術(shù)措施，達(dá)到冬季和夏季的熱量平衡，創(chuàng)造條件使用地源熱泵系統(tǒng)。

4.2 太陽能節(jié)能技術(shù)

太陽能是清潔能源，取之不盡用之不竭，并且不受地域限制。如果能夠充分利用太陽能，將可以大大緩解能源危機(jī)問題，并且無污染。太陽能供暖系統(tǒng)主體由兩部分組成，分別是集熱器和循環(huán)控制系統(tǒng)。前者包含的是換熱水箱和其他加熱設(shè)備，后者包含的是溫度控制器、生活熱水體系和地板采暖等部分。

該技術(shù)的工作原理是：首先通過光源采集設(shè)備進(jìn)行太陽光采集，然后將采集的太陽光轉(zhuǎn)化為熱能，再通過熱循環(huán)系統(tǒng)將熱能處理后輸送到換熱中心，最后將換熱中心加熱的熱水輸送到地板采暖系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。在陰天的情況下，由于無法獲得充足的太陽能，可以通過控制系統(tǒng)將燃?xì)鉅t設(shè)備開啟。

4.3 冰蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化

該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于擁有良好的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能性能。主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面，首先在白天用電高峰的時(shí)候可以制冷，大大降低了電費(fèi)支出；其次在條件相當(dāng)時(shí)，冰蓄冷系統(tǒng)的蓄冷量高于其他，且蓄冷池容積小，同時(shí)節(jié)約了能源。另外，當(dāng)冷水溫度在1℃～4℃時(shí)，才能進(jìn)行低溫送風(fēng)，這樣也可以降低風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和動(dòng)力，從而達(dá)到節(jié)能的目的。由于冰蓄冷系統(tǒng)的COP值較高，因此在制冷效率方面的要求不高，在夜間，冰蓄冷系統(tǒng)更加節(jié)能。

4.4 自然通風(fēng)

自然通風(fēng)是一種被動(dòng)通風(fēng)手段，對于改善室內(nèi)環(huán)境和舒適度有很大幫助，且對環(huán)境沒有污染，因此需要多多利用自然通風(fēng)，現(xiàn)階段的自然通風(fēng)手段主要有風(fēng)壓通風(fēng)和熱壓通風(fēng)。

（1） 風(fēng)壓通風(fēng)。風(fēng)壓通風(fēng)是改善自然通風(fēng)的手段之一，創(chuàng)造條件充分利用自然通風(fēng)達(dá)到建筑節(jié)能很有必要。于是在建筑的設(shè)計(jì)和布局上，必須考慮風(fēng)壓效果，達(dá)到室內(nèi)自然通風(fēng)的最優(yōu)化。具體來講，設(shè)計(jì)時(shí)除了需要考慮朝向問題之外，還需考慮平面和剖面設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，達(dá)到降低風(fēng)阻的目的，比如盡量使門窗安排在一條直線上，增加開口面積。由于風(fēng)向的變化，也可以在室外安裝導(dǎo)風(fēng)設(shè)施，人為控制風(fēng)速和風(fēng)向，比如安裝百葉窗等，加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)效果。

（2） 熱壓通風(fēng)。熱壓通風(fēng)的工作原理是通過溫度的不同導(dǎo)致空氣密度的不同，形成壓力差導(dǎo)致空氣流通。熱壓通風(fēng)可以達(dá)到室內(nèi)熱濁空氣和室外清新冷空氣的交換，熱空氣從頂部經(jīng)過，冷空氣在底部經(jīng)過。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，需要空間應(yīng)該設(shè)計(jì)多個(gè)豎向高度高的空間，起到拔風(fēng)的作用，最好在頂部設(shè)計(jì)時(shí)創(chuàng)造可調(diào)節(jié)的開口，更好排除室內(nèi)熱濁空氣，實(shí)現(xiàn)熱壓自然通風(fēng)。

5 結(jié)束語

綜上所述，綠色建筑是未來建筑發(fā)展的大趨勢，而暖通空調(diào)也勢必會得到越來越廣泛的應(yīng)用，因此空調(diào)行業(yè)從業(yè)者要提高創(chuàng)新能力，改良現(xiàn)有的技術(shù)措施，提高暖通空調(diào)的使用性能，同時(shí)盡可能降低空調(diào)的能源消耗，保護(hù)環(huán)境。

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