試析綠色建筑暖通空調(diào)設計的技術

王立

（大同市二院建筑設計研究有限責任公司，山西大同 037000）

暖通空調(diào)是綠色建筑建設中的重要內(nèi)容，直接關系到綠色建筑的整體質(zhì)量。因此，加強暖通空調(diào)設計十分關鍵。綠色建筑暖通空調(diào)設計中，設計人員需要結合綠色建筑特征和需求，積極引入和學習先進技術，一方面有效加強工程設計的科學性與合理性，另一方面也要在設計中堅持人本理念，為大眾打造更加舒適的生活環(huán)境。

1 綠色建筑暖通空調(diào)設計技術的作用

綠色建筑暖通空調(diào)設計技術關系到我國綠色建筑施工發(fā)展，同時也決定著暖通空調(diào)設備的合理應用，在應用暖通空調(diào)設備的過程中，暖通空調(diào)數(shù)量顯著增加，使用范圍明顯擴大，所以人們也對暖通空調(diào)的性能提出更嚴格的要求，暖通空調(diào)的節(jié)能性能尤其如此。

在工程設計中，合理應用暖通空調(diào)設計技術，可全方位展現(xiàn)暖通空調(diào)節(jié)能設計的作用與價值。采取有效措施維護暖通空調(diào)的運行狀態(tài)，能夠滿足人們的個性化需求，優(yōu)化人們的生活品質(zhì)。在綠色建筑中，合理應用暖通空調(diào)設計技術能夠有效減少能源消耗，營造健康和諧的自然環(huán)境，確保工業(yè)建設與自然環(huán)境的發(fā)展平衡。除此之外，暖通空調(diào)設計技術也可提高綠色建筑的經(jīng)濟效益，為綠色建筑的穩(wěn)定發(fā)展奠定堅實基礎。

2 暖通空調(diào)設計原則

暖通空調(diào)設計具有一定的系統(tǒng)性和復雜性，為有效改進暖通空調(diào)設計質(zhì)量，設計人員應準確把握設計原則，注重暖通空調(diào)設計的規(guī)范性和科學性。

2.1 綠化原則

暖通空調(diào)設計中，務必高度重視暖通空調(diào)選材工作。選材時，在設計理念的基礎上科學選擇綠色環(huán)保材料，如選材不合理或在工程設計和施工中選用存在環(huán)境污染的材料，則一方面會降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行質(zhì)量，另一方面也會破壞周邊的生態(tài)環(huán)境。另外，在選擇建筑材料的過程中，還要全方位考慮材料回收的便捷性。如工程建設中出現(xiàn)明顯的問題，則需拆除重建或及時修繕。若受損的材料無法循環(huán)利用，則會增大工程的材料成本，降低施工的效率。而且也會對周邊環(huán)境造成不同程度的污染。所以，工程設計的材料選用必須始終堅持回收利用原則，重視工程設計的綠色環(huán)保性。

2.2 節(jié)能原則

節(jié)能性是綠色建筑設計理念中的關鍵內(nèi)容，可有效減少資源消耗，綠色建筑設計人員必須始終遵循節(jié)能性原則，一方面建立完善的綠色環(huán)保暖通空調(diào)系統(tǒng)，另一方面推動現(xiàn)代建筑的長遠、穩(wěn)定進步。

節(jié)能的含義十分豐富，可從能源和材料兩方面加以分析。綠色建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)運行的過程中，不僅需要較多的材料，而且也需消耗諸多的能源。所以，在選材的過程中，必須高度關注可再生資源的消耗問題，提高資源利用率。我國資源消耗量較大，各行業(yè)建設和發(fā)展的過程中均使用了大量不可再生資源，進而對資源儲備和自然環(huán)境均產(chǎn)生了十分不利的影響，諸多寶貴資源面臨瀕臨枯竭的處境。綠色建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)是能源消耗大戶，在設計中必須加大節(jié)能力度，全面貫徹綠色建筑設計理念。

2.3 循環(huán)利用原則

資源的循環(huán)利用可顯著降低資源消耗，也可改善和保護生態(tài)環(huán)境。工程建設的過程中，空調(diào)系統(tǒng)會排放剩余能源，降低資源利用率。為更加充分地利用自然資源，設計人員需在暖通空調(diào)設計中全面考慮以上因素，實現(xiàn)資源的二次利用，以降低資源利用成本，及時回收剩余的能源，為資源循環(huán)利用創(chuàng)造有利條件。再者，保護生態(tài)環(huán)境可嚴格控制能源應用成本，發(fā)揮能源的最大使用價值，最終大力推動生態(tài)環(huán)境保護工程的可持續(xù)發(fā)展。同樣值得高度關注的是，在工程設計中，要求人員采取其他類型材料減少玻璃制品的用量，可以選擇成本較低，安全環(huán)保且結實耐用的材料，從而加強建筑工程的環(huán)保性。

3 暖通空調(diào)設計中的常見技術

暖通空調(diào)設計中常用的技術十分豐富，且不同技術的特點不同，適用范圍也不同，如太陽能節(jié)能技術、自然通風技術、地源泵等，詳細分析暖通空調(diào)設計中的常見技術具有十分積極的現(xiàn)實意義。

3.1 太陽能節(jié)能技術

如圖1 所示，太陽能是具有代表性的清潔可再生能源，太陽能資源儲量巨大，不僅能突破地域的限制，也可達到保護生態(tài)環(huán)境的目的，不易產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染。太陽能供暖系統(tǒng)主要由解熱器和循環(huán)控制系統(tǒng)結合而成，太陽能供熱系統(tǒng)主要由換熱水箱及其他加熱設備構成。循環(huán)控制系統(tǒng)主要由生活熱水體系和底板采暖構成。

圖1 太陽能節(jié)能技術

現(xiàn)階段，太陽能供暖系統(tǒng)運的過程中，充分利用專業(yè)設備采集太陽光，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，借助熱導循環(huán)系統(tǒng)將經(jīng)處理的熱能傳輸至換熱中心當中，隨后可將冷水變?yōu)闊崴魅氲装宀膳到y(tǒng)中，借助新型電子儀器，科學把控室內(nèi)的溫度。

天氣因素具有較強的復雜性，如出現(xiàn)陰天或雨雪天氣，太陽能明顯下降，而應用控制系統(tǒng)便可保證能源的自主轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后可將其置于燃氣爐設備中加熱。這樣即使在冬季，居民也可在較為舒適的環(huán)境中生活。在其他季節(jié)，太陽能可在設備的支持下提供熱能，為人們的日常生活提供諸多便利。采取有效措施實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)與太陽能技術的有機結合，不僅可以減少成本投入，同時也能降低資源消耗，保護工程周邊的生態(tài)環(huán)境，為綠色建筑施工的順利開展奠定堅實基礎。

3.2 自然通風設計

室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)方式十分豐富，自然通風是最為原始的室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)方式，自然通風可提高工程建設質(zhì)量。綠色暖通空調(diào)設中，可采用風壓和熱壓兩種方式保證空氣流通。如采用風壓模式，則可結合建筑朝向及布局，開展通風系統(tǒng)設計，并對外部風環(huán)境和室內(nèi)風環(huán)境流通產(chǎn)生較為顯著的影響。暖通空調(diào)設計中如采取熱壓模式，便可應用熱壓生風的原理，利用室內(nèi)外的熱壓差產(chǎn)生溫度差，在空氣對流中促進室內(nèi)空氣流通。工程設計期間，要在底部設置風口，頂部設置出口，引導室內(nèi)氣流由下至上流動，將低質(zhì)量空氣排出室內(nèi)，引入室外的新鮮空氣，從而改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，為人們營造舒適安全的居住空間。

3.3 應用地源泵

地源熱泵系統(tǒng)只影響土壤溫度，并成為當前建筑設計中較為完善的取暖、散熱方式。地下30～100m 的豎直埋管換熱器能夠直觀地體現(xiàn)地下土壤的溫度變化。地泵也可利用交換器在冬季提取地下的熱量，達到供熱的目的。夏季，地泵可將地上熱量送至地下，提高埋管附近的溫度?？梢哉f，溫度是影響埋管性能的重要因素。埋管主要應用在冬冷夏熱或冬夏熱量差距較小的地區(qū)。

低溫地區(qū)夏季排熱多于冬季吸熱，易于出現(xiàn)冷熱負荷失衡問題，會破壞地埋熱管的換熱性能。為縮小埋管吸收與排放熱量的差異，低溫地區(qū)可在系統(tǒng)中設置輔助設備，提供大量能源。太陽能是諸多清潔可再生能源的首選，太陽能與地源熱泵串聯(lián)運行，可滿足采暖需要。南方地區(qū)平均溫度較高，可合理應用冷卻塔制冷，分擔負荷，夜間也可吸收土壤中的熱量，滿足降溫需求。

3.4 冰蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化技術

如圖2 所示，冰蓄冷系統(tǒng)在降低能耗的同時，也可提高經(jīng)濟效益，實現(xiàn)低溫送風。夜間可在水中存儲冷量，白天可釋放冷量，降低電能消耗。相同條件下，冰蓄冷量較大，可減少能耗。若冷水溫度在1～4°C，便可做到低溫送風，降低能源損耗。系統(tǒng)在能源利用率上優(yōu)勢明顯，并取得較為理想的節(jié)能效果。

圖2 冰蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化技術

4 結語

綠色建筑暖通空調(diào)設計有利于創(chuàng)建舒適安全的生活環(huán)境，也可促進我國生態(tài)環(huán)境保護事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。建筑暖通設計人員應當準確把握綠色暖通設計原理和原則，合理利用冰蓄冷系統(tǒng)、地源泵系統(tǒng)，以高效利用自然能源，降低資源的過度消耗，提高綠色建筑工程的綜合效益。