綠色建筑中暖通空調設計微探

陳明潔

摘? ? 要：本文以倡導綠色建筑社會為背景，簡要論述了綠色建筑設計理念的基本要求與暖通空調設計應遵循的原則，然后提出了優(yōu)化綠色建筑暖通空調設計的相應策略，以供參考。

關鍵詞：綠色建筑;暖通空調設計;相應策略

1? 引言

當前能源過度損耗及生態(tài)環(huán)境污染惡化已成為公眾關注的焦點，積極倡導綠色建筑設計是大勢所趨。我國暖通空調研發(fā)技術存在能源損耗高、材料利用率低等問題。為此，在新時期背景下，切實優(yōu)化暖通空調節(jié)能設計具有實際意義。

2? 簡述綠色建筑設計的概念與基本要求

2.1? 綠色建筑設計的概念

綠色建筑是指在整個建筑使用壽命周期內(nèi)，最大限度的控制能源損耗，以降低環(huán)境污染，維系生態(tài)系統(tǒng)平衡，實現(xiàn)建筑設計與生態(tài)文明建設的協(xié)同進步。綠色建筑設計需要有機整合主動與被動措施，爭取達到最優(yōu)化設計水平。被動措施主要是指利用空氣濕度、風力、綠色植物及陽光等自然環(huán)境條件，采用能耗水平低的方式，減輕建筑的運行負荷，協(xié)調室內(nèi)環(huán)境的基本性能;主動措施是指依靠耗能機械系統(tǒng)，增強室內(nèi)環(huán)境舒適度，平衡室內(nèi)外環(huán)境差異。通常，主動措施主要包括人工照明系統(tǒng)、暖通空調系統(tǒng)、中水回收系統(tǒng)及機械通風系統(tǒng)等。

2.2? 綠色建筑設計的基本要求

綠色建筑設計應當秉承環(huán)保理念，優(yōu)化室內(nèi)空間布局，提升室內(nèi)環(huán)境舒適度。在大力推進環(huán)保工程的背景下，綠色建筑設計對專業(yè)設計人員的綜合素質提出了更高的要求，其不僅要掌握充足的專業(yè)理論知識與豐富的經(jīng)驗，還需對先進的設計理念有更深入的理解。

3? 綠色建筑暖通空調設計應遵循的基本原則

3.1? 節(jié)約性原則

暖通空調系統(tǒng)屬于綠色建筑的重要組成部分，在暖通空調設計過程中，應當嚴格遵照相關設計標準，并著重把控風機、水泵及循環(huán)控制系統(tǒng)的材料利用率及投資成本，最大限度的壓縮成本損耗，保證經(jīng)濟效益。

3.2? 回收利用原則

綠色建筑暖通空調設計的各分項環(huán)節(jié)具有獨立性，為此，大部分結構是可以整體拆除的。隨著設備投入使用年限的延長，必然會存在磨損，其中，一部分管材在經(jīng)過專業(yè)無害化處理后可以循環(huán)使用，這樣可以提高特定材料的綜合利用率，節(jié)約成本損耗。

3.3? 循環(huán)回收再利用原則

綠色建筑暖通空調設計應堅持遵循廣回收基本原則，主要回收對象包括暖通空調的零構件及應用材料。另外，在回收過程中，要根據(jù)材料的自然屬性做好分類工作。例如，系統(tǒng)管道維修拆卸的零件，可經(jīng)過專業(yè)處理繼續(xù)投入使用，或改造成其它環(huán)節(jié)的零件，達到節(jié)約成本的目的。

3.4? 循環(huán)往復原則

為實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，應當堅定不移的秉承循環(huán)性原則，及時回收綠色建筑暖通空調系統(tǒng)設計的附屬設備及應用材料，實現(xiàn)原料—產(chǎn)品—廢料—原料的循環(huán)轉化，在提高資源綜合利用率的基礎上，節(jié)約投資成本，為促進行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供必要條件。

4? 綠色建筑暖通空調設計的核心內(nèi)容

4.1? 冷熱源交換

在暖通空調系統(tǒng)設計過程中，冷熱源的選擇至關重要。除日常應用的電制冷空調主機外，可優(yōu)先選擇的冷熱源還包括如下幾類：

（1）太陽能暖通節(jié)能技術。通過集熱設備采集太陽能，將其轉化為熱能，再依靠導熱循環(huán)系統(tǒng)將熱量傳導至換熱中心，然后將產(chǎn)生的熱水疏導到地板采暖系統(tǒng)中，可用于調節(jié)室內(nèi)溫度。若遇到雨雪天氣，可使用燃氣鍋爐取暖。采取太陽能暖通技術，不僅可以高效應用可再生清潔型能源，還可以滿足公眾的取暖需求，控制能源損耗，緩解環(huán)境污染。同時，太陽能采暖系統(tǒng)還可以為用戶提供大量的熱水，減小熱水器的使用率，控制電能損耗。

（2）地源熱泵空調系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)在綠色建筑設計中應用較為廣泛。冬季時，室內(nèi)土壤溫度略高于室外，是現(xiàn)在應用較多的一種系統(tǒng)。夏季時，室內(nèi)土壤溫度明顯低于室外，且溫度指標維持在恒定水平。相反的，冬季時，室內(nèi)土壤溫度則高于室外，地源熱泵在不需要其它冷熱源輔助的情況下，也可以穩(wěn)定運行，滿足不同季節(jié)居住者的實際需求。與空氣源熱泵相比，地源熱泵具有溫度穩(wěn)定性良好的優(yōu)勢特征，而這也使得地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能效應更為突出。

（3）自然通風。自然通風是指依靠自然能量調節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境，保證通風條件良好，而且自然通風的適用性較好。自然通風常用于夏季或季節(jié)更替期間的建筑室內(nèi)通風。眾所周知，建筑方位多是坐北朝南，這樣可以利用過堂風調節(jié)室內(nèi)溫度，促進室內(nèi)空氣流通，增強舒適度體驗。在設計過程中，應當根據(jù)熱壓、風壓及空氣濕度，優(yōu)化總體設計，并充分利用自然風調節(jié)室內(nèi)溫度，降低空調設備的使用頻率，在保證室內(nèi)空氣質量的基礎上，控制能源損耗，緩解環(huán)境污染。

4.2? 新風系統(tǒng)設計

由于公共建筑的容留空間較大，且流動人員較多，為此，所需新風量也相對較大。冬季與夏季新風調節(jié)所損耗的能源指標在整個空調系統(tǒng)中占據(jù)著絕對比重。故而應當在滿足標準規(guī)范的基礎上，最大限度的控制新風能耗。建筑物功能特征不同，流通人員數(shù)量及停留時間差異較大，且所需新風量也各不相同。針對空間規(guī)模較大，使用功能特殊的建筑物來說，在不能利用新風作冷熱源的季節(jié)，需以室外二氧化碳濃度檢測值為基準，適當調整新風量。

空調風系統(tǒng)設計應著重注意如下幾方面內(nèi)容：

（1）控制風道漏風量，減小風道散熱量。設計人員可以在土建風道內(nèi)設置保溫風管，并最大限度的控制風管銜接部位的漏風量。在空氣濕度較大的地方，為防止保溫層銹蝕，可在其外部設置防潮層，進而強化保溫效果。

（2）控制風系統(tǒng)作用半徑。空氣所輸送的熱量是固定的，如果系統(tǒng)作用半徑有限，為滿足實際需求，應當適當增加風管尺寸。針對矩架高度有限的建筑結構來說，需要增加吊頂空間的占用比例。當然，系統(tǒng)作用半徑越大，風量的耗功率也就越大。通常來說，商業(yè)建筑的風系統(tǒng)作用半徑最大不得超過120m。

4.3? 水循環(huán)系統(tǒng)設計

當下，隨著綠色建筑設計理念的深化落實，現(xiàn)代建筑設計標準規(guī)范對節(jié)能性提出了更高的要求。綠色建筑暖通空調水系統(tǒng)設計應當從如下幾方面著手：

（1）增大冷水供回水溫差。在保證技術性、經(jīng)濟性的前提下，盡可能的加大冷水供回水溫差，降低水系統(tǒng)能耗，同時縮小特殊部位管徑，節(jié)約材料。

（2）準確計算水力平衡值。水泵的揚程標準直接決定了其能耗水平，通常，水泵揚塵的估算值偏大。若放大各部分組成構件的阻力值，實際阻力損失的增大值就很可觀，且與選擇水泵揚程也存在直接影響。通過計算水力平衡值，可減小近端區(qū)域的管徑增加阻力，放大末端部分管徑減少總阻力，進而合理調節(jié)管徑的平衡阻力，降低平衡閥的使用率，壓縮成本。

（3）采用變速水泵。大多數(shù)空調系統(tǒng)的末端設備是可調節(jié)的，而末端的負荷也呈動態(tài)變化特征，在一次泵變流量系統(tǒng)中空調冷水循環(huán)泵，二次泵系統(tǒng)中的二級循環(huán)泵，應盡可能的采用變速泵作為換熱后的二次水循環(huán)泵，進而調節(jié)系統(tǒng)流量，降低系統(tǒng)輸送能耗。

5? 結束語

綜上所述，隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，能源損耗及環(huán)境污染日益加重，這極大的制約了我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，并對生存環(huán)境造成不可逆的損害。為此，綠色建筑設計成為時下建筑業(yè)發(fā)展的主流趨勢，其不僅可以增大資源綜合利用率，降低能源損耗，還能緩解環(huán)境污染，提升室內(nèi)空間舒適度，最終保證居民的身體健康，并為全面建成現(xiàn)代化綠色都市做出貢獻。

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