綠色建筑暖通空調(diào)設計研究

魏巍

（河北 石家莊 050000）

隨著世界經(jīng)濟、科技的飛速發(fā)展，地球上各種資源、能源在得到充分利用的同時數(shù)量也在不斷減少，氣候也在不斷變暖。因此，環(huán)境和能源等生態(tài)方面的問題也日趨得到重視。文章在此對綠色建筑和暖通空調(diào)設計的相關(guān)概念進行了概述并分析了兩者之間的聯(lián)系，研究了綠色建筑中暖通空調(diào)的設計原則和要求等方面的問題。隨著人們對健康的重視，綠色施工理念正在逐漸地深入人們的工作和生活中。在具體的建筑暖通空調(diào)設計工作中要明確綠色建筑設計的基本理念，要善于把握綠色建筑的內(nèi)容。且有能力掌握綠色建筑暖通空調(diào)設計的原則，進而在建筑暖通空調(diào)設計以太陽能、地源熱泵和自然通風等技術(shù)來降低建筑暖通空調(diào)的能源消耗，進而體現(xiàn)著綠色建筑設計的內(nèi)涵和主旨。

一、綠色建筑設計的概念

綠色建筑設計是當前建筑設計的主要觀念和重要方向，其主要內(nèi)核就是在建筑設計中盡量利用可再生資源和材料。在不違背自然現(xiàn)象和規(guī)律的基礎上，充分考慮到環(huán)境因素，在不破壞環(huán)境、不浪費材料的前提下。盡量做到建筑設計的節(jié)約資源和對環(huán)境的保護。綠色建筑設計要遵循生態(tài)保護、能源高效利用、環(huán)境維護、經(jīng)濟適用等原則，使建筑設計盡可量地貼近自然，回歸到環(huán)境之中，形成建筑與自然、建筑與環(huán)境的和諧共處。暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑的功能系統(tǒng)，進行建筑暖通空調(diào)設計同樣需要實現(xiàn)綠色設計的方向，這樣才能在踐行綠色建筑設計的同時，將建筑暖通空調(diào)設計推向科學、合理和可持續(xù)的高度。

二、建筑暖通空調(diào)設計實現(xiàn)綠色理念的原則

（一）建筑暖通空調(diào)設計的綠化性原則

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的選材要綠色環(huán)保，要盡量在保溫材料、管道材料、密封材料中選擇高質(zhì)量的材料，這樣不但可以降低環(huán)境的污染，而且有利于建筑暖通空調(diào)的能源節(jié)約。此外，建筑暖通空調(diào)的材料要便于回收和利用。這不但有利于建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)為維護和保養(yǎng)，同時也有利于對能源的節(jié)約，更有利于對環(huán)境污染的控制。

（二）建筑暖通空調(diào)設計的節(jié)能性原則

節(jié)能是進行建筑暖通空調(diào)設計的基本要求，同時也是踐行綠色建筑設計的根本保障。在建筑暖通空調(diào)的運行中送風、除濕、制冷、供熱都需要消耗大量的能源，如果在建筑暖通空調(diào)設計中考慮到節(jié)能的因素。同時設計人員應該在對暖通空調(diào)進行設計時，多加考慮利用可再生能源，比方說太陽能、潮汐能等，用可再生能源使資源利用實現(xiàn)最大化。設計人員可以根據(jù)建筑環(huán)境來調(diào)節(jié)暖通空調(diào)的運行參數(shù)，使得暖通空調(diào)可以保持常態(tài)化進行長時間使用，減少能源的消耗，提升了運行的效率。

（三）建筑暖通空調(diào)設計的可循環(huán)利用原則

暖通空調(diào)設計時，設計人員可以將其系統(tǒng)不同功能區(qū)進行劃分，同時在設計者應著重強調(diào)它的獨立性，使得某些功能區(qū)的構(gòu)件老化時不影響其他功能區(qū)的使用。若某些功能區(qū)的構(gòu)建出現(xiàn)故障時，可以對其進行回收，對其進行加工處理，使其可以二次被利用。在綠色建筑暖通空調(diào)設計環(huán)節(jié)，為控制施工成本、減少材料消耗量，必須遵循循環(huán)利用原則，在保證施工質(zhì)量達標、滿足技術(shù)標準的前提下，盡可能使用各類由廢棄材料二次加工形成的，或具備回收利用價值的綠色材料。在建筑墻體結(jié)構(gòu)中額外鋪設一層新型保溫材料，可以改善建筑熱工性能，起到降低建筑總體使用成本的設計效果。這樣極大提高了空調(diào)材料的利用率，使得資源得以回收再利用，達到了循環(huán)利用的目的。

三、綠色建筑暖通空調(diào)的設計方法

綠色發(fā)展是現(xiàn)在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標的具體實踐。實現(xiàn)綠色建筑的暖通空調(diào)設計，可以基于建筑本身的設計方法，可以基于太陽能的設計方法，同時也可以基于自然通風、地源熱泵等的設計方法。下面是對一些技術(shù)的詳細論述。

（一）太陽能技術(shù)

我國現(xiàn)階段在光伏技術(shù)方面有了一定的研究，可以使用由太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榈碾娔軄磉_到暖通空調(diào)能源的要求。利用光伏技術(shù)可以極大地改善環(huán)境，節(jié)約能源，同時具有環(huán)保與清潔的作用。光伏技術(shù)不僅可以將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，還可以使太陽能轉(zhuǎn)換為熱能。設計人員可以根據(jù)光照條件，在合適的位置對太陽能進行采收，使其轉(zhuǎn)換為熱能，為綠色建筑提供熱能進行供暖。同時太陽能轉(zhuǎn)化為熱能之后，還可以通過熱循環(huán)系統(tǒng)與溫度控制器為室內(nèi)提供一個令居住者感到舒適的溫度。而綠色建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)，即使在寒冷，潮濕，陰雨天氣也可以轉(zhuǎn)換為常規(guī)的供熱系統(tǒng)使得建筑能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定且長期的供暖。建筑人員可以將常規(guī)的窗戶更換為具有惰性氣體的雙層玻璃，實現(xiàn)節(jié)能減排的要求同時可以實現(xiàn)能源利用的最大化。

（二）自然通風技術(shù)

自然通風技術(shù)不僅可以使得排煙系統(tǒng)的能量降低，也可以改善空氣質(zhì)量。自然通風技術(shù)是根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)進行調(diào)整的，可以利用百葉窗等進行氣流調(diào)節(jié)，從而達到通風的效果。自然通風技術(shù)又包括熱壓通風技術(shù)和風壓通風技術(shù)。風壓通風技術(shù)可以實現(xiàn)綠色建筑內(nèi)部空氣循環(huán)系統(tǒng)的能量損耗。熱壓通風系統(tǒng)又可以根據(jù)空氣的內(nèi)外溫度 壓力差，交換與改變建筑內(nèi)外部的空氣。熱壓通風技術(shù)也很好地實現(xiàn)減少排煙的功能。同時，設計人員也可以將以上兩種操作技術(shù)進行結(jié)合 根據(jù)建筑的外形尺寸來對建筑進行深度設計管理是建筑內(nèi)部的通風程度提高，從而達到節(jié)能減排，提升空氣質(zhì)量的目的，也很好地利用有限的能源。

（三）節(jié)能材料

要想使得建筑實現(xiàn)綠色化、環(huán)?；瑒t一定要保證材料的選擇實現(xiàn)綠色化、環(huán)?；?。設計人員在觀察建筑通風采光情況時，對于門窗高度進行合理的設計。同時門窗材料一定要選擇節(jié)能環(huán)保的。一方面可以使得室內(nèi)溫差不大，保持恒溫狀態(tài)，同時可以保證室內(nèi)的光線充足，不處于陰暗環(huán)境中。另一方面則是可以減少能源的消耗。對門窗構(gòu)件與建筑墻體結(jié)構(gòu)的間隙進行密封處理，如在間隙內(nèi)填充發(fā)泡膠。再次，優(yōu)先安裝具有良好保溫、氣密性能的窗體，如雙層真空玻璃，在玻璃中間設置一處沒有空氣的空間，起到保溫隔熱作用。對于外圍檔的設計，設計人員可以根據(jù)居住者的具體要求，進行不同材料的選擇。由于不同材料的散熱效果不同，建筑物的面積對空調(diào)的能源消耗起到?jīng)Q定性作用。在系統(tǒng)長期運行過程中，在單獨部件、設備出現(xiàn)故障問題后，工作人員可以及時切斷故障設備與系統(tǒng)的連接，并對故障設備、部件進行維修或更換處理，從而減少系統(tǒng)運行故障所造成的損失，控制系統(tǒng)使用成本。由于建筑物外圍的散熱面積會隨熱量傳播速度的增加而增加，因此暖通空調(diào)主要是通過空氣傳播熱量，設計人員通過對綠色建筑暖通空調(diào)的設計，真正起到環(huán)保與節(jié)能的作用。通過使用節(jié)能的原材料，來減少暖通空調(diào)能源的消耗。同時可以增加空氣的密閉性，減少熱量的消耗。

（四）地源熱泵技術(shù)

在綠色建筑暖通空調(diào)設計中設計人員可以通過運用地源熱泵系統(tǒng)達到綠色環(huán)保的目的，減少廢氣污染物的產(chǎn)生，實現(xiàn)節(jié)能減排。地源熱泵由于其不需要消耗化石能源，因此在將地熱能源進行轉(zhuǎn)變和獲取時，可以通過地埋管的形式進行獲取能源，對地質(zhì)結(jié)構(gòu)不會造成損害。無論夏季還是冬季都可以通過地源熱泵技術(shù)達到節(jié)能減排的效果。當處于夏季時，可以將通過制冷獲得的熱能通過一定的操作技術(shù)，使得轉(zhuǎn)變來的熱能存儲到地下。而處于冬季時，可以使用夏季儲存在地下的能源，有效減少能源的消耗。

（五）根據(jù)建筑本身

由于建筑本身的氣候條件與地理位置不同，因此操作人員可以通過開發(fā)自然資源構(gòu)建，暖通空調(diào)系統(tǒng)的同時，利用當?shù)氐奈镔|(zhì)能源，為暖通空調(diào)的實現(xiàn)提供幫助。設計人員在制訂建筑暖通空調(diào)設計方案時，應重點對建筑熱工性能加以改善，通過強化建筑保溫性能來降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗、縮短運行時長。目的就是建筑節(jié)能。夾心保溫層、泡沫聚苯板的外墻節(jié)能技術(shù)，中空玻璃、鍍膜玻璃、真空玻璃門窗節(jié)能技術(shù)，太陽能集熱屋頂、可控制的通風屋頂節(jié)能技術(shù)實現(xiàn)綠色建筑的暖通空調(diào)設計保暖能力與散熱能力，實現(xiàn)能源的有效利用，達到節(jié)能減排的目的，同時使得居住環(huán)境能夠自然且舒適。

四、暖通空調(diào)的節(jié)能技術(shù)設計

對于綠色建筑整體規(guī)劃，應該在技術(shù)與經(jīng)濟均合理的條件下，盡可能地使得冷熱資源能在淺土層被利用。在傳統(tǒng)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中，采取的調(diào)速方式比較落后，系統(tǒng)運行能耗較高，需要持續(xù)消耗大量電能完成調(diào)速操作，且水泵、風柜等設備之間不匹配，系統(tǒng)在長期運行過程中容易發(fā)生故障。結(jié)合暖通空調(diào)系統(tǒng)運行特點與綠色建筑要求，設計人員分析控制系統(tǒng)應具備的功能，為軟硬件設計提供指導。要求控制系統(tǒng)全面采集暖通空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)，涵蓋冷熱源、水系統(tǒng)與風系統(tǒng)等各個部分，在對綠色建筑進行設計時，應該嚴格對建筑的門窗比、體形系數(shù)等指標進行詳細要求。為實現(xiàn)節(jié)能的目的，應大力使用節(jié)能環(huán)保的材料，有效地利用可持續(xù)利用資源。將節(jié)能材料與節(jié)能技術(shù)充分應用在建筑的設計與施工過程中。節(jié)能技術(shù)既可以使用常規(guī)的手段，還可以通過精準控制的監(jiān)測系統(tǒng)進行暖通空調(diào)的設計。

綠色建筑對于人類居住環(huán)境建設與生態(tài)文明建設起到?jīng)Q定性作用，它對于節(jié)約資源、實現(xiàn)能源的重復利用起到重要的作用，要使相關(guān)的設計方案適應綠色建筑的發(fā)展要求，最大程度上實現(xiàn)對各項能源的循環(huán)利用，同時可以使得建筑實現(xiàn)可持續(xù)且綠色發(fā)展。設計人員在綠色建筑中對于暖通空調(diào)進行設計時，一定要著重注意到資源與能源的節(jié)約是新形勢下節(jié)能減排的重要舉措。實現(xiàn)綠色化設計，不僅可以減少能源消耗，也可以增強蓄能。同時為居住者提供具有采暖、通風和空氣調(diào)節(jié)功能的居住環(huán)境。

對于綠色建筑暖通空調(diào)的設計，設計人員一定要選擇綠色、高效的設計方案。由于現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，操作人員可以從軟件、硬件兩個方面來進行設計。實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的智能控溫、智能啟停等作用。通過智能化來使得科技對于人類現(xiàn)代生活產(chǎn)生重要作用。同時也可以通過天然的綠色制冷劑 環(huán)保過濾器等節(jié)能設備來使得能源消耗減少。同時使用熱回收裝置、冷熱水交換裝置等現(xiàn)代科技設備來對能源消耗的速度進行控制，實現(xiàn)了暖通空調(diào)的綠色化設計，同時也提升了暖通空調(diào)的運行效率，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

結(jié)語

對于科技迅猛發(fā)展的今天，化工污染也逐漸出現(xiàn)在人們的眼前。因此，節(jié)能減排刻不容緩。早日實現(xiàn)綠色化、環(huán)?；木G色建筑也是當今社會的當務之急。建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，使得對于環(huán)保意識也逐漸增強，在對于綠色建筑暖通空調(diào)的設計環(huán)節(jié)，也提出了更高的要求與標準要求，實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的提升，實現(xiàn)可持續(xù)利用的原則，提升建筑的節(jié)能環(huán)保屬性。設計人員在對綠色建筑暖通空調(diào)設計時，必須遵守的就是綠色環(huán)保與節(jié)能降耗原則。根據(jù)建筑本身的條件以及太陽能地源熱泵、自然通風、防排煙技術(shù)、節(jié)能材料的運用等方法來實現(xiàn)暖通空調(diào)的合理化、高效化設計。綠色建筑暖通空調(diào)的設計也達到節(jié)能減耗的目的，實現(xiàn)暖通空調(diào)能源的損耗與污染，實現(xiàn)綠色建筑設計的要求。