淺談綠色建筑中暖通空調節(jié)能技術應用

王東

北京首都機場動力能源有限公司 北京 100621

暖通空調節(jié)能技術作為近年來興起的一項建筑領域新興技術，在綠色建筑工程中發(fā)揮了巨大的作用，在節(jié)能減排、綠色發(fā)展、建筑升級等方面扮演著重要角色。綠色建筑之所以興起并迅速發(fā)展，其主要原因就是傳統(tǒng)的建筑材料以及建筑工程對環(huán)境、空氣和人的身體健康會造成較大的負面影響，而綠色建筑采用環(huán)保材料和環(huán)保的工程模式，極大地降低了建筑對環(huán)境和人體的破壞。根據研究顯示，傳統(tǒng)的工程建筑產生的廢物材料占全部污染物的百分之三十以上，因此，綠色建筑在近年來越來越受關注和受歡迎， 我國政府高度重視綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展，因此綠色建筑工程成為建筑行業(yè)者研究的一個重點課題。

1 建筑行業(yè)能源消耗的原因

1.1 能源消耗的原因

21世紀以來，我國經濟以迅猛之勢發(fā)展，城市化進程明顯加快，基礎設施逐漸完善，在此過程中，高樓大廈不斷地被修建和投入使用，這也導致城市居民室內的采光度降低，人們不得不消耗更多的能源來進行照明從而實現(xiàn)屋內明亮、溫暖的目的。

暖通空調被使用的直接目的往往是為室內的人營造出溫暖或涼爽的宜人環(huán)境，提高人的舒適度，減少室外空氣和溫度對屋內的影響。冬季和夏季是空調使用頻率最高的季節(jié)，由于屋內外溫差較大，建筑的外部結構中有導熱設施，因此人們會通過空調調節(jié)室內溫度，而在這種室內外溫差大的情況下使用暖通空調這種設施，無疑會產生大量的電量和其他能源消耗，這也是綠色建筑耗能的原因之一。

1.2 影響冷熱量消耗的主要因素

1.2.1 室內溫度和室外溫度差

生活在綠色建筑中的人們總是能清楚的感受到室內外溫差，可以通過窗戶上的水霧，也可以通過溫度計等設施。當室外溫度波動變大時，而暖通空調需要將室內溫度保持一致，造成溫差加大，空調需要調節(jié)的溫度區(qū)間也就越大，耗能自然也越大。在夏季室外溫度高，太陽直射北半球，太陽輻射強烈，致使屋內溫度熱負荷迅速升高，為了降低室內溫度，把溫度調整到適合人體生活的合理區(qū)間，需要消耗更大的能量；而在冬季，太陽直射南半球，北半球晝短夜長，太陽輻射時間短且陽光柔和，室外溫度較低，空調為了避免室內溫度降低使人體不舒適，又需要大量能量提升室內溫度，這樣一來，空調的消耗功率自然而然大大增加。

1.2.2 建筑內發(fā)熱源的因素

綠色建筑內發(fā)熱源的因素主要是人體發(fā)熱和家用電器等的發(fā)熱，與室內外溫差和太陽輻射相比，此類因素對暖通空調能耗影響較小。在夏季，外界溫度增高，生物新陳代謝速度加快，人體會散發(fā)更多的熱量，家用電器運轉速度也逐漸加快，這使得屋內溫度遠高于室外溫度，暖通空調為了為人體制造出宜人的環(huán)境而消耗更多的電量去降低室內溫度，這造成了綠色建筑的能源消耗。

1.2.3 人對室內溫度的要求

隨著90后逐漸成為新一代年輕購房者的主體，成為房子的主人，他們個性化的性格和個性化的要求也帶入了綠色建筑暖通空調技術要求中。一般情況下，人們在夏天需要暖通空調制造出涼爽的室內環(huán)境，在冬天要求暖通空調制造出溫暖的室內環(huán)境。但同時不同的用戶也有多樣化的個性化需求，有時空調需要剛加熱就降溫，剛降溫就升溫，這種短時間內迅速變更指令的方式也會大大增加暖通空調的能耗，不利于暖通空調系統(tǒng)的自我維護和保養(yǎng)，空調得不到休息，就會減少其壽命，降低其功率和電能的利用效率。

2 暖通空調設計應該遵循的原則

2.1 節(jié)能原則

節(jié)能是綠色建筑和新能源材料的基本要求之一。節(jié)能即節(jié)約能源、減少能耗和建筑材料。除了要盡量在提高暖通空調調節(jié)溫度的效率和能力的同時降低能源消耗，還要盡可能減少暖通空調在建造和安裝、使用過程中的廢物生產和環(huán)境破壞。在空調的設計和建造階段，企業(yè)和技術人員要注重環(huán)保材料的使用，提高暖通空調設計的科學性和實用性，同時要盡可能減少暖通空調建筑材料對環(huán)境的破壞。在投入使用后要強調空調的功率大小和瓦數(shù)高低，盡量減少電耗，注意空調內部不應有危害人體的氣體和固態(tài)小顆粒，以防住戶在使用空調時吸入有毒物質造成身體損壞和空氣污染。除此之外，綠色建筑中暖通空調的安裝要考慮與外圍結構的適配性，考慮與室內電器、照明設施是否有關系。

2.2 回用原則

回用原則即回收利用，提高綠色建筑內暖通空調利用效率?；赜迷瓌t不是要求暖通空調能長時間使用后經過維護和維修還能投入新區(qū)域使用，而是要求暖通空調的內部結構足夠環(huán)保，在空調損壞后其零件還可以進行資源的二次利用。雖然空調幾乎是一次性產品，在損壞后繼續(xù)正常使用的概率較小，但在空調內部的零部件當中仍然有部分部件可以經過一定程序的維護投入其他空調中使用，這樣就可以大大提高暖通空調的整體利用率，不僅可以節(jié)約資源，還可以節(jié)省資金，推動現(xiàn)代綠色建筑行業(yè)創(chuàng)新協(xié)調高效發(fā)展。

2.3 廣回收原則

廣回收原則與上述的回用原則有一些相似之處，但也有一些差別。廣回收原則是要求對暖通空調的零部件廣泛、分類別回收，是對回用原則的細化和拓展，空調的零部件回收項目被充分細化，并且回收和重復利用工作增加了一些規(guī)則。例如對空調的制冷系統(tǒng)拆分并回收利用，在空調的關鍵部位回收上下足功夫，最大程度的提高了空調零部件和資源的利用效率，同時也是對新發(fā)展理念的落實。

2.4 循環(huán)原則

循環(huán)原則也是綠色建筑暖通空調回收利用的原則之一，循環(huán)原則要求在空調部件“回用”和“廣回收”之后送至特定的修理區(qū)域進行維護和改造，最大限度保護其原有價值，提高資源利用率。該循環(huán)過程突出一個“以舊換新”，將已經被使用過的空調的零部件進行維修和檢查，對狀況良好的部件稍作維護然后投入至新空調系統(tǒng)中使用，對機能稍有損壞的進行維修再投入使用，大大提高了空調的整體利用效率。與此同時，相關維護企業(yè)和技術人員要重點考慮成本高的部件的循環(huán)問題，要科學分析其使用量，在最大程度發(fā)揮其作用的同時節(jié)約資金和資源，提高能源利用效率。

3 暖通空調在綠色建筑中的使用

3.1 太陽能技術

我國在改革開放以前一直沿用著傳統(tǒng)的能源結構和能源使用結構，主要以煤、石油和天然氣等天然資源為主，這些資源開采成本較高，且儲存數(shù)量有限，對環(huán)境也會產生較大的破壞。今年來，以太陽能為代表的新興可再生能源逐漸進入到了大眾視野之中。太陽能、水能、風能均為可再生能源，其清潔程度高、轉化成本低，已經在我國的經濟建設和生產生活中發(fā)揮了巨大作用。我國在太陽能開發(fā)和利用領域取得的成就全世界都有目共睹。在綠色建筑中，太陽能技術可以在白天收集太陽輻射，并儲存至特定裝置，熱水進入裝置中利用其熱量和電子儀器來控制室內溫度。在陽光充足的時候，太陽能板可以收集太陽光熱，并加熱水資源提供供暖，遇到陰雨天氣時其可以及時調整回原先的狀態(tài)，利用鍋爐加熱熱水實現(xiàn)供暖。太陽能技術成本較低，且回本快，設備續(xù)航時間和壽命均較長，是現(xiàn)代綠色建筑產業(yè)中值得選擇的一項技術。

3.2 蓄冷技術

傳統(tǒng)的能源結構下，火電廠發(fā)出的電較為昂貴且數(shù)量有限，在一些用電高峰期，為了限制居民用電，保護用電安全，供電所會選擇拉閘從而達到節(jié)約用電和保障安全的效果。而隨著新型可再生能源的興起和蓄冷技術的出現(xiàn)，這類情況發(fā)生的概率大大降低。

蓄冷技術是近幾年來興起的一項節(jié)能技術，在夜間蓄冷裝置將冷量儲存在水或冰體中，當白天用電需求較高時，再將水或冰中的冷量釋放出來并轉化成電能，以保證電能穩(wěn)定供應。如此一來在節(jié)能環(huán)保的同時也防止了拉閘情況的出現(xiàn)，貫徹落實了科學發(fā)展觀和綠色發(fā)展理念。

3.3 輻射供暖技術

輻射供暖技術自出現(xiàn)和發(fā)展以來，便大規(guī)模地替代了原先的“暖氣”，原因是其讓屋內受熱更加均勻，人居環(huán)境更加舒適，且也著實踐行了節(jié)能環(huán)保的理念。輻射供暖技術通過對室內地面進行加熱，均勻地吸收輻射中的熱量，均勻地對屋內的空氣進行加熱。這項技術有很大的操作性，如果對該技術把握不當，則容易導致受熱不均勻，引起屋內人員不適，同時還會導致大量的能源流失。因此，技術人員需要對該門技術掌握熟悉的基本理論知識和豐富的實際經驗，從而提高輻射技術使用效率，推動綠色建筑產業(yè)進步。

4 綠色建筑中節(jié)能技術優(yōu)化措施

4.1 選擇好熱源系統(tǒng)

在綠色建筑中，熱源系統(tǒng)的選擇非常重要。建筑熱源分為集中供熱熱源和建筑物獨立熱源兩種，這其中又有燃氣爐、太陽能、熱泵技術等，這其中的一些熱源技術在上文已經提到過，這些熱源系統(tǒng)各有優(yōu)點，如燃氣爐供熱效率高、熱量大，太陽能可再生，屬于清潔能源，成本較低，地源熱泵可以使室內空氣受熱均勻，加熱快，且溫度調節(jié)效率高。為了最大限度提高綠色建筑暖通空調技術的優(yōu)化度，建筑人員和設計人員應該科學規(guī)劃，合理選擇熱源系統(tǒng)進行耦合，因地制宜，充分考慮當?shù)氐乩項l件和客戶需求，在節(jié)約資源的同時最大限度地提高熱量發(fā)出的效率。

4.2 調節(jié)運作方式——建議使用大溫差，小流量，集中系統(tǒng)改為分布式能源系統(tǒng)，改善水利失衡

我國很多地區(qū)的熱能系統(tǒng)中熱能利用率都較低，常常出現(xiàn)利用的熱能還沒有損失的多，這與技術不成熟、運作方式不恰當、人員操作不科學等多種因素有關。該現(xiàn)象在建筑行業(yè)也很常見?；诖耍瑹崮芄块T和相關技術人員應該積極調節(jié)運作方式，盡量使用大溫差、小流量，集中系統(tǒng)應該改為分布式熱源系統(tǒng)，從而達到改善水利失衡的目的。因地制宜，根據當?shù)氐牡乩砬闆r和溫度高低科學設計空調的運作方式，采用新興能源和高回收率和利用率的空調部件提高空調運行效率，提高升溫和制冷技術水平和工作效能，要結合相關規(guī)定和規(guī)范對空調合理調控，從而更好地貫徹可持續(xù)發(fā)展理念。

4.3 合理的使用變頻技術

在暖通空調的使用規(guī)范中，變頻技術是相當重要的一項技術，如果使用得當，則可以大大提高能源利用效率，節(jié)約能源和資源成本。暖通空調的頻率和檔位轉換有其特定的規(guī)律，技術人員要合理把握空調運作模式，科學使用變頻技術，努力達到室內外恒溫的效果。要合理搭配暖通空調技術和變頻技術的協(xié)作關系，在環(huán)境影響下，負荷運動會產生相應的變化，要落實各項行為規(guī)范，嚴格遵守暖通空調的使用守則和綠色建筑的方針，爭取達到恒溫節(jié)能的效果。

4.4 科學使用冷熱量回收技術

冷熱量回收技術可以實現(xiàn)空調冷熱量之間的良性轉化，一是把室內排出的空氣與新風進行熱量交換，進行預冷/熱，二是把制冷時放出的冷凝廢熱制成生活熱水，從而達到節(jié)約用電和提高環(huán)保效能的效果，同時又不妨礙屋內的正常制冷、制熱工作。冷熱量回收技術運用的好，則可以貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，提高空調運作效率的效果，如果用的不好，則反而會增加用電量，加大單位制熱或制冷能耗。因此，相關人員要不斷革新冷熱量回收技術，找到平衡點，為暖通空調編寫正確的程序和代碼，確保空調運行不出差錯，提高住戶生活質量，建設智能家居。

5 節(jié)能技術的重要性

節(jié)能環(huán)保并不是我們多喊幾句口號就可以實現(xiàn)的，它需要我們真正的從實際生活中去改善，去實踐，從身邊的每一件事情開始做起。作為每一個家庭，我們更應該提高家庭的綜合素質，切實了解節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)實意義和重大作用，將每個家庭成員組織起來，牢牢抱成一團，從生活的方方面面著手去認識，去改進，將節(jié)能環(huán)保的主題落到實處。

近年來，節(jié)能技術的研發(fā)獲得了越來越高的社會關注，節(jié)能環(huán)保被黨和國家屢次寫入政府工作報告，國家深入實施科學發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，新發(fā)展理念中也有“綠色”“協(xié)調”發(fā)展的身影，這說明了新形勢下節(jié)能環(huán)保和綠色發(fā)展的重要性。以煤、石油、天然氣為代表的傳統(tǒng)能源結構終究是有限的，只有不斷研發(fā)技能技術，開發(fā)新興可再生能源，拓寬能源結構，發(fā)展綠色建筑才是可持續(xù)發(fā)展之道。能源結構的調整需要節(jié)約能源來作為輔助，在綠色建筑領域，暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能技術影響著住戶的居家舒適度和人民的健康水平。

在綠色建筑工程方面，科學技術在不斷進步，人們越來越追求高質量高品質的生活，綠色建筑固然對人體危害幾乎不計，但能源的消耗卻是不容忽視的。綠色建筑中的暖通空調是空調系統(tǒng)里必不可缺的環(huán)節(jié)，它的使用范圍廣泛，在追求高效益的同時，對安裝的質量也是非常嚴格的。為了確保暖空調的使用效果，在施工技術方面有著嚴格的掌控。暖通空調根據溫度、房間的朝向等劃分不同的空調系統(tǒng)，避免出現(xiàn)過熱過冷的不良現(xiàn)象，改變傳統(tǒng)的代替風量系統(tǒng)，使用變風量，隨著負荷的變化來調節(jié)運行，節(jié)約資源。

6 結束語

綜上所述，在經濟社會高速發(fā)展的今天，人們越來越重視生活的質量，黨和國家大力實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，堅持綠色發(fā)展，在建筑領域更是要貫徹科學發(fā)展觀念，建筑人員要積極分析當前綠色建筑發(fā)展的不足，積極改進暖通空調設計工藝，落實節(jié)能、回用、廣回收和循環(huán)的基本原則，要考慮到資源和能源的節(jié)約利用，結合當?shù)貙嶋H情況為客戶設計和推薦合適的環(huán)保空調，推動綠色建筑工程發(fā)展，促進我國建筑行業(yè)長足進步。