綠色節(jié)能暖通空調(diào)技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用

郭士毅

摘要：暖通空調(diào)技術(shù)對(duì)于提升綠色建筑的能源利用率、降低空調(diào)能耗、提高實(shí)用性、推動(dòng)節(jié)能減排而言意義重大。而在當(dāng)前綠色建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)施工中，如何在節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上，滿(mǎn)足人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境舒適度的要求，這就需要廣大技術(shù)人員不斷努力加緊研究，并遵循“以人為本”、“節(jié)能環(huán)?！钡脑瓌t，實(shí)現(xiàn)綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：綠色節(jié)能;暖通空調(diào)技術(shù);綠色建筑;應(yīng)用

1 綠色建筑概述

綠色建筑是可持續(xù)發(fā)展理念提出的客觀(guān)要求，在建筑材料應(yīng)用、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)等環(huán)節(jié)。在材料的選擇上，盡可能應(yīng)用新型節(jié)能環(huán)保材料，能夠減少材料對(duì)人體、環(huán)境造成的損壞。在建筑結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)保溫、保暖的客觀(guān)目標(biāo)。在施工技術(shù)上，能夠?qū)Y源進(jìn)行全面利用，能夠有效減少建筑施工過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的最終目標(biāo)。綠色建筑是指能耗低、保溫效果強(qiáng)、污染物質(zhì)排放少的建筑，需要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)其進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、環(huán)保、無(wú)污染的建筑建設(shè)目標(biāo)，能夠促進(jìn)我國(guó)社會(huì)資源的可持續(xù)發(fā)展[1]。

2 節(jié)能綠色設(shè)計(jì)的基本原則

2.1 全面減低能源消耗量

從當(dāng)前現(xiàn)狀來(lái)看，與暖通空調(diào)有關(guān)的能耗總量呈現(xiàn)顯著遞增的趨向。對(duì)于上述趨勢(shì)如果不予以全面控制，則會(huì)引發(fā)總量較大的能源耗費(fèi)。因此可見(jiàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)新型的暖通空調(diào)有必要秉持減低能耗的宗旨，此項(xiàng)舉措在根本上符合了現(xiàn)階段的綠色設(shè)計(jì)理念。從能耗節(jié)約的視角來(lái)講，節(jié)能空調(diào)能耗的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)落實(shí)于節(jié)約能源以及節(jié)約材料，其中涉及到從采購(gòu)、運(yùn)輸、施工、到空調(diào)運(yùn)行能耗的全過(guò)程。

2.2 保護(hù)周邊環(huán)境

在傳統(tǒng)的暖通設(shè)計(jì)中，通常來(lái)講都會(huì)增添周邊污染，以至于引發(fā)程度較重的環(huán)境污染。為了在根源上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變，針對(duì)現(xiàn)階段的暖通設(shè)計(jì)就要秉持環(huán)保的基本思路，對(duì)于潛在性的碳排放、各類(lèi)污染排放與其他污染物都要進(jìn)行控制減低。因此可見(jiàn)，綠色理念最關(guān)鍵的舉措就在于妥善消除污染，尤其是潛在的暖通空調(diào)污染。

2.3 再次利用并且妥善回收能源

暖通空調(diào)在日常運(yùn)行中，經(jīng)常會(huì)排出廢氣與其他廢物。如果不對(duì)廢棄物加以處理利用，則會(huì)耗費(fèi)珍貴的暖通能源。與之相比，如果可以將其改換為再次回收的全新模式，則能在根源上減少空調(diào)能源消耗，此項(xiàng)舉措也符合了再次利用及循環(huán)回收的宗旨與目標(biāo)。具體在實(shí)踐中，回收利用的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)包含某些暖通部件、暖通系統(tǒng)管道與其他廢料物質(zhì)，確保實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的廢物再次利用。

3 綠色建筑中的綠色節(jié)能暖通空調(diào)技術(shù)

3.1 被動(dòng)式方式

利用被動(dòng)式的方式提高室內(nèi)生態(tài)環(huán)境，主要是通過(guò)合理布置建筑朝向與周?chē)h(huán)境，科學(xué)選擇建筑材料與結(jié)構(gòu)等，有效調(diào)節(jié)太陽(yáng)能輻射、處理自然通風(fēng)，使日光、熱能、空氣流等僅在合理、有益的時(shí)間進(jìn)入建筑室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱、冷空氣的良好儲(chǔ)存與合理分配，使建筑物能夠充分利用自然資源，實(shí)現(xiàn)“冬暖夏涼”。

（1）控制太陽(yáng)輻射。太陽(yáng)輻射對(duì)于建筑暖通空調(diào)技術(shù)而言有利也有弊：首先，提高太陽(yáng)光進(jìn)入室內(nèi)的輻射量，可以充分利用太陽(yáng)輻射熱能，減少冬季暖通空調(diào)的采暖負(fù)荷，并能充分利用晝光照明，降低室內(nèi)電氣照明的能耗。但是在夏季，太陽(yáng)輻射量的增加又會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)日間空調(diào)冷負(fù)荷升高。因此，必須對(duì)太陽(yáng)能輻射能量進(jìn)行有效控制。

首先，選擇節(jié)能玻璃。優(yōu)先選擇雙層玻璃、Low-E 玻璃、鍍膜玻璃，使可見(jiàn)光能夠順利穿過(guò)，并對(duì)長(zhǎng)波輻射進(jìn)行有效遮擋，提高溫室效應(yīng)。其次，應(yīng)用內(nèi)置百葉技術(shù)。雙層玻璃夾層中空腔安裝百葉，百葉的角度可通過(guò)光電或磁力控制而發(fā)生改變，從而對(duì)直射光進(jìn)行有效遮擋，并使可見(jiàn)的散射光通過(guò)。另外，布置建筑外遮陽(yáng)板。將外遮陽(yáng)板結(jié)合太陽(yáng)能電池，起到降低室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的目的，同時(shí)為室內(nèi)提供照明能源，實(shí)現(xiàn)了照明與空調(diào)負(fù)荷的有效協(xié)調(diào)。

（2）利用自然通風(fēng)。自然通風(fēng)涉及因素較多，因此，比較難以實(shí)現(xiàn)有組織的自然通風(fēng)。但是，可通過(guò)利用計(jì)算流體力學(xué)軟件與能耗分析軟件，并借助于先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，使自然通風(fēng)簡(jiǎn)單易行。在過(guò)渡季節(jié)，有組織的自然通風(fēng)能夠?yàn)槭覂?nèi)提供新鮮空氣，并有效降低室內(nèi)溫度。同時(shí)，在高溫天氣時(shí)，充分利用夜間進(jìn)行自然通風(fēng)，使建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)與室內(nèi)家具的蓄熱量得到有效降低，從而使白天空調(diào)的啟動(dòng)負(fù)荷大大降低。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在夜間進(jìn)行充分的室內(nèi)通風(fēng)，能夠使白天室內(nèi)的溫度降低至2～4°。對(duì)于外窗無(wú)法開(kāi)啟或雙層、三層的玻璃幕墻，可通過(guò)間接自然通風(fēng)，將室內(nèi)空氣引入雙層玻璃的夾層，然后排放到室外。比如廈門(mén)第一個(gè)綠色三星建筑海滄生態(tài)花園住宅項(xiàng)目的超高層住宅，外飄窗正面采用三玻兩腔內(nèi)置百葉玻璃，側(cè)面采用開(kāi)啟式雙層中空玻璃，玻璃均為高透型Low-E 玻璃。既控制了太陽(yáng)輻射，又可以自然通風(fēng)。

3.2 主動(dòng)式方式

建筑規(guī)模的日趨復(fù)雜，使得很多建筑氣候區(qū)無(wú)法通過(guò)被動(dòng)式方式保持良好的室內(nèi)環(huán)境。因此，就需要借助相關(guān)的機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備，使室內(nèi)保持良好的生態(tài)環(huán)境。

（1）置換式通風(fēng)系統(tǒng)。置換式通風(fēng)系統(tǒng)中，新鮮空氣通過(guò)調(diào)整后，通過(guò)利用下送風(fēng)或頂回風(fēng)的方式送入室內(nèi)工作區(qū)，然后在密度差的作用下，使得冷氣流由于較大的密度而向下流動(dòng)，并在地板區(qū)域的位置形成溫度適宜、空氣清新的空氣湖，熱氣流（向上）與冷氣流（向下）形成對(duì)流氣流向上部運(yùn)動(dòng)，并在房建頂部的排風(fēng)口處排出室外。根據(jù)羽流原理，室內(nèi)流場(chǎng)分成了下部低溫單向流動(dòng)區(qū)以及上部紊流混合區(qū)，上下兩個(gè)區(qū)域形成一個(gè)熱力分層高度，而通過(guò)合理控制這一高度值，就能使室內(nèi)的空氣質(zhì)量得到保障，實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能降耗功效。

在進(jìn)行置換通風(fēng)系統(tǒng)的安設(shè)時(shí)，應(yīng)注意符合以下幾個(gè)要求：首先，置換通風(fēng)器附近不能有體積較大的障礙物影響送風(fēng);其次，置換通風(fēng)器較宜靠外墻或者是外窗的位置;另外，冷負(fù)荷較高的情況下，應(yīng)根據(jù)要求安設(shè)多個(gè)置換通風(fēng)器;此外，室內(nèi)置換通風(fēng)器的安設(shè)時(shí)，整體布局應(yīng)與室內(nèi)的整體空間相互協(xié)調(diào)。

（2）冷輻射吊頂系統(tǒng)。冷輻射吊頂系統(tǒng)主要是利用銅盤(pán)管內(nèi)循環(huán)的冷水和熱水，對(duì)室內(nèi)的人們、地面、墻面以及電氣設(shè)備等提供冷熱輻射，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，并達(dá)到制冷或供暖的效果，并由獨(dú)立的新風(fēng)系統(tǒng)滿(mǎn)足室內(nèi)的通風(fēng)換氣需要。冷輻射吊頂系統(tǒng)搭配獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)，能夠合理控制室內(nèi)濕度，提高室內(nèi)舒適度，并能有效緩解冷輻射吊頂系統(tǒng)的室內(nèi)空氣結(jié)露問(wèn)題，因此，合理搭配新風(fēng)系統(tǒng)就顯得尤為重要。

（3）地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵技術(shù)是通過(guò)對(duì)淺層地?zé)崮茉吹暮侠砝?，?lái)實(shí)現(xiàn)建筑暖通空調(diào)的冬季采暖或夏季制冷功能。主要分為兩種模式：首先，供暖時(shí)，熱泵機(jī)組通過(guò)埋設(shè)的水路循環(huán)吸收淺層水體或土壤的熱能，轉(zhuǎn)移地下熱能至室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)冬季采暖;其次，制冷時(shí)，熱泵機(jī)組將室內(nèi)的熱量吸收并通過(guò)水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤中，并通過(guò)風(fēng)機(jī)盤(pán)管，向室內(nèi)提供13℃的冷風(fēng)，以實(shí)現(xiàn)夏季的制冷效果。

結(jié)束語(yǔ)

綠色建筑能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)能源、材料的充分利用，并在盡量不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上，確保居住人員的身心健康，體現(xiàn)“綠色環(huán)?！崩砟钆c“可持續(xù)發(fā)展”的觀(guān)念。而在綠色建筑中暖通空調(diào)技術(shù)扮演著重要角色，如何充分發(fā)揮暖通空調(diào)的作用，為居住人員創(chuàng)造良好的室內(nèi)環(huán)境，已逐漸成為暖通技術(shù)人員關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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（作者身份證號(hào)碼：130130199010232715）