綠色建筑在暖通空調(diào)設(shè)計中的體現(xiàn)

李靜

【摘要】隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，綠色建筑技術(shù)以可持續(xù)發(fā)展理念為前提，可以有效節(jié)約能源，在一定程度上降低了建筑企業(yè)的經(jīng)營成本，被廣泛應(yīng)用在建筑行業(yè)中。將綠色建筑技術(shù)應(yīng)用在暖通空調(diào)中，不僅有效的降低能源消耗，還對生態(tài)環(huán)境具有重要的保障作用，必須對綠色建筑在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用高度重視。

【關(guān)鍵詞】綠色建筑;暖通空調(diào)設(shè)計 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.35.012

1、暖通空調(diào)設(shè)計應(yīng)用綠色建筑技術(shù)的必要性

在建筑行業(yè)中，空調(diào)、通風(fēng)、采暖的設(shè)計需要消耗大量的能源，在傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)計中，主要是對建筑室內(nèi)環(huán)境的溫度及濕度進行調(diào)節(jié)，以此控制室內(nèi)的通風(fēng)、溫度、濕度，達到滿足人們需求的目的，但該種設(shè)計存在著嚴重的弊端，不僅需要耗費大量的能源，影響生態(tài)環(huán)境，對室內(nèi)環(huán)境的控制也具有一定的局限性。將綠色建筑技術(shù)應(yīng)用在暖通空調(diào)設(shè)計中，不僅可以避免室內(nèi)環(huán)境控制的局限性，將通風(fēng)、濕度、溫度控制到合理范圍內(nèi)，還有效的減少暖通空調(diào)的能源消耗，提高環(huán)境質(zhì)量，對生態(tài)環(huán)境的平衡具有重要的保障作用。

2、綠色建筑在暖通空調(diào)設(shè)計中應(yīng)用原則

2.1節(jié)能控制原則

綠色建筑技術(shù)的核心理念是節(jié)約能源消耗，保護生態(tài)環(huán)境，是生態(tài)化、綠色化的發(fā)展，針對暖通空調(diào)耗能高的問題，將一些再生的能源應(yīng)用到暖通空調(diào)設(shè)計中，例如太陽光能源，不僅有效的降低了能源的利用率，減少成本投入，保證經(jīng)濟效益，還可起到保護環(huán)境的作用。另外，變頻技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)設(shè)備的自動調(diào)節(jié)，減少空調(diào)出現(xiàn)全負荷運行的情況，真正的實現(xiàn)節(jié)能控制。

2.2綠色環(huán)保原則

在暖通空調(diào)設(shè)計過程中，用綠色材料制冷劑代替CFCs氟烴等具有污染性的制冷劑，不僅保證空調(diào)的制冷效果，還響應(yīng)了國家可持續(xù)發(fā)展理念，遵循綠色環(huán)保原則，最大程度的減少空調(diào)運行所帶來的環(huán)境污染，減振降噪技術(shù)的運用，還可以有效的降低噪聲污染。值得注意的是，在對暖通空調(diào)設(shè)計時，材料要盡可能的選擇可再生資源或“免費資源”，將材料運輸?shù)膯栴}考慮到位，避免因多次運輸材料造成的能源消耗和空氣污染的問題，滿足綠色建筑的建設(shè)要求。

2.3實用性原則

暖通空調(diào)設(shè)計的根本目的是為人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ魈峁┍憷?，隨著生活水平的提高，人們對居住環(huán)境也提出了高要求，在暖通空調(diào)中應(yīng)用綠色建筑技術(shù)時，設(shè)計人員在確保環(huán)保、健康、綠色等要求的基礎(chǔ)上，必須對暖通空調(diào)設(shè)計的實用性和便利性進行重視。設(shè)計人員在對暖通空調(diào)進行綠色環(huán)保設(shè)計時，必須將暖通空調(diào)設(shè)備的工藝性與舒適性理念與其進行融合，以保證暖通空調(diào)設(shè)計的成果既體現(xiàn)綠色環(huán)保理念又具有一定的實用性。

2.4循環(huán)利用原則

當(dāng)今社會，隨著資源和能源需求的不斷增加，對環(huán)境的破壞以及國家的經(jīng)濟效益造成嚴重的影響，為減少污染物的排放，降低能源消耗率，必須采取有效的措施進行解決。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)計在排放能源時，都是以直接的方式進行排放，造成能源的大量浪費，對生態(tài)環(huán)境造成不逆的損害，將綠色建筑技術(shù)與暖通空調(diào)設(shè)計相結(jié)合，堅持遵守能源可再生利用的原則，不僅滿足綠色環(huán)保理念的要求，還減少能源的使用，確保綠色建筑建設(shè)目標(biāo)的順利實現(xiàn)。另外，通過對多余能源的回收與再利用，可以有效的提高資源的利用率，將污染物的排放情況降到最低，減少對環(huán)境的破壞，為環(huán)境保護工作的開展提供重要的保障;在對暖通空調(diào)設(shè)備進行應(yīng)用時，在保證其運行質(zhì)量情況下，可以提升暖通空調(diào)設(shè)備的回收力，進一步推動社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

3、綠色建筑在暖通空調(diào)設(shè)計中具體應(yīng)用

3.1水冰蓄冷設(shè)計

水冰蓄冷卻系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法以削峰填谷的用電方式應(yīng)用在暖通空調(diào)設(shè)計中，不僅可以提高電網(wǎng)運行效率，還有效的節(jié)約能源消耗。該設(shè)計主要是將蓄能裝置安裝在水冷機組，借助雙工況電制冷機組生產(chǎn)冷量，再將其以冷水的形式儲存在蓄冰裝置中，以達到制冷的效果，當(dāng)暖通空調(diào)在白天運行時，通過該設(shè)計可以有效的減少能源消耗。其主要操作方法是利用蓄冰裝置將存儲的冷量通過機械式的方式進行轉(zhuǎn)化，當(dāng)用電高峰時，可以將存儲的冷量進行釋放，以達到減輕空調(diào)運行負荷的目的，保證空調(diào)可以正常運行，從而實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟效益。設(shè)計原理主要是在換熱管道和機組運行時，將水作為冷熱量轉(zhuǎn)換的載體，在用電處于低峰時期時，水的溫度會相應(yīng)降低，將其儲存在蓄冰裝置中，當(dāng)用電高峰時，冷水的供應(yīng)可以減少能源的消耗，從而達到節(jié)能環(huán)保的效應(yīng)。值得注意的是，在設(shè)計此技術(shù)時，必須根據(jù)實際情況，安裝靜態(tài)或動態(tài)的水利平衡閥，提高水力平衡設(shè)置，調(diào)節(jié)水力平衡系統(tǒng)，以保證機組的穩(wěn)定運行。

3.2地源熱泵設(shè)計

地源熱泵系統(tǒng)因使用成本低，具有供熱和制冷兩種功能的特點被廣泛應(yīng)用在綠色建筑工程暖通空調(diào)設(shè)計中（如圖1）。在設(shè)計的過程中，利用地源熱泵可以將換熱器的使用性能發(fā)揮最大化，對暖通空調(diào)的制冷和制熱性能具有重要的保障作用。該系統(tǒng)在設(shè)計時，主要將換熱裝置埋設(shè)在地下30-100m處，在夏季時，室內(nèi)熱源可以通過換熱系統(tǒng)直接傳送到地下，使熱量大量蓄積;在冬季時，蓄積的熱量可以為其提供熱能，較少空調(diào)能源的消耗，而且換熱裝置只會對地面溫度產(chǎn)生影響，對地下水或其它生物沒有破壞，也進一步的實現(xiàn)綠色環(huán)保。另外，利用地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計空調(diào)相比于其它空調(diào)性能更全，可以實現(xiàn)低熱能等可再生能源的開發(fā)和利用，保證空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3.3主動式設(shè)計

綠色建筑技術(shù)的實行是在能源有效利用的基礎(chǔ)上，提高自身能源與資源利用率，從而達到降低能源消耗，保證能源利用率的目的。在綠色建筑設(shè)計中，自然主動式暖風(fēng)控制系統(tǒng)因其采用風(fēng)能過渡的方式來獲取新鮮空氣，有效利用風(fēng)能資源，從而達到通風(fēng)良好的目的，被廣泛應(yīng)用。其主要應(yīng)用原理是通過增加夏季建筑圍護與建筑內(nèi)部散熱量的方式，來減少空調(diào)應(yīng)用過程中出現(xiàn)的負荷量，是室內(nèi)溫度降低的過程，通過該種方式不僅降低空調(diào)運行時的能源消耗，減少環(huán)境污染，對室內(nèi)的潮濕情況也會有相應(yīng)的改善。在實際運用時，主要將深色土層涂抹在朝向向陽的墻面外表，或者安裝透明塑料薄片的形式，借助所形成的空氣間層，從而達到驅(qū)動室內(nèi)空氣流動的目的，在這一過程中，不僅體現(xiàn)該設(shè)計的節(jié)能性，還有效的達到節(jié)能環(huán)保的作用。

3.4被動式設(shè)計

被動式暖通空調(diào)設(shè)計方法因可以有效降低建筑暖通能源消耗，提高可再生資源利用率被廣泛的應(yīng)用在綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計中。該設(shè)計在實際應(yīng)用中，主要以太陽能接收板收集太陽光的方式進行操作，在太陽光接收完畢后，將其轉(zhuǎn)化為可以使用的資源，在天氣寒冷時，將其轉(zhuǎn)化為熱能為供熱系統(tǒng)提供熱源，以減少空調(diào)的使用情況，從而緩解能源短缺的問題。能源短缺對社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要的影響，而太陽能的使用不僅減少成本的投入，實現(xiàn)綠色節(jié)能，改善生態(tài)環(huán)境，還有效降低傳統(tǒng)能源的依賴性。

溫度控制器、生活熱水體系和地板采暖等部分是太陽能轉(zhuǎn)化后使用的形式，主要原理是在晴天，通過熱導(dǎo)循環(huán)系統(tǒng)可以快速的將其傳入換熱中心，在換熱中心將其轉(zhuǎn)化熱水，并注入采暖系統(tǒng)中，再對設(shè)備進行調(diào)控，以保證室內(nèi)溫度的合理性（如圖2）。若在陰雨天氣，因無法保證太陽能供熱，系統(tǒng)會自動切換到市政管網(wǎng)或鍋爐輔助等常規(guī)供熱設(shè)備中，不會影響居民的正常供暖。在正常天氣下，其會自動進行切換，有效減少人力投入。另外，被動式太陽輻射技術(shù)，借助充滿惰性氣體的雙層玻璃達到遮擋長波輻射的作用，對室內(nèi)溫度的控制具有重要的意義，在應(yīng)用的過程中可以與通風(fēng)窗技術(shù)進行融合，進一步發(fā)揮其應(yīng)用效果。

結(jié)論：

總而言之，現(xiàn)代綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用符合我國可持續(xù)發(fā)展原則，必須重視其在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用。提高暖通空調(diào)設(shè)計的創(chuàng)新力度，不斷總結(jié)經(jīng)驗，使節(jié)能環(huán)保理念與建筑行業(yè)有效融合，緩解能源短缺問題，為人們的生態(tài)環(huán)境及生活環(huán)境提供保障，推動建筑行業(yè)的進一步發(fā)展。