实现绿色建筑暖通空调设计的技术黄钟

实现绿色建筑暖通空调设计的技术黄钟

黄钟

上海五鑫建筑有限公司上海市201302

摘要：随着我国城市化进程的不断加快和人民生活化水平的不断提高，建筑业也得到了迅猛发展。目前，空调已经成了民用建筑的重要组成部分，并朝着商业化的趋势发展，但是，空调耗能占整个建筑能耗的40%以上，是能耗大户。所以暖通空调设计必须全方位的考虑，因地制宜的选择资源，运用科学合理的设计，降低对资源的浪费，从而提升高层建筑用能系统的实际效率。本文主要阐述了建筑暖通空调设计的主要原则，针对设计与应用的相关问题进行探讨。

关键词：绿色建筑；暖通空调；技术

一、绿色建筑暖通空调的设计原则

1、建筑暖通空调设计绿化性原则

建筑暖通空调的建造材料要绿色环保，管道材料、保温材料和密封材料的质量经过严格的检验，这样才能最大限度降低对周围环境的污染，也有利于建筑暖通空调实现能源节约。除此之外，建筑暖通空调材料要方便利用和回收，才能有效地实施对暖通空调的保养与维护，避免对环境造成二次污染。

2、建筑暖通空调设计节能性原则

节能环保，是实现绿色建筑暖通空调设计的基础性要求，是实现绿色建筑环保设计的重要保障。建筑暖通空调在运行的过程中要经历送风、制冷、除湿、取暖等环节，都将消耗大量的自然能源。若是能够在建筑暖通空调的设计过程中事先考虑到节能减排的因素，通过科学和系统的手段将建筑内外的环境进行协调和优化，控制消耗能源的速度，就能充分减低建筑暖通空调的材料消耗和系统运转的磨损，这也是实现绿色建筑暖通空调设计的基本性原则。

3、回用原则

正如字面的意思，再次回用暖通空调完好或可修复的整体或局部部件。独立的各个部件实现了暖通空调的可拆卸性。如果暖通空调在使用过程中出现非运转系统的单独部件故障，则可以通过自行拆卸，并对其进行清洗和修理，便于再次回用。

4、广回收原则

广泛的对暖通空调的整体或零部件和材料进行回收，但要区别于回用原则，广泛的回收不是用于再利用，而且，虽然是广泛的回收，但并非是笼统的大规模堆放回收，而是分门别类，有条理系统的对暖通空调的零件和材料予以回收。

5、循环原则

循环原则是在广回收之后再进行加工后循环再生。对报废的材料进行循环再利用，逐渐形成良性的原材料到废料再加工成新原材料循环。但其中也有一些成本过高或者没有再回收价值的材料，例如玻璃钢、岩棉等诸多材料，这时在绿色建筑中暖通空调的设计一定要合理的控制其用量，避免不可循环材料的浪费。

二、实现绿色建筑暖通空调设计的技术措施

1、太阳能节能技术

太阳能取之不尽，用之不竭，既不受地域限制，又绿色环保无污染，被认为是人类可持续发展的首选资源。太阳能供暖系统由集热器和循环控制系统组成，其中集热器包括换热水箱及其他加热设备，循环控制系统包括温度控制器、生活热水体系和地板采暖三部分，其工作原理如下，首先利用特定的设备直接采集源源不断的太阳光，将其转化为热能，然后在热导循环系统的处理下将热量传至换热中心，转换成热水后再进入地板采暖系统，最后通过电子仪器来控制、调节室内温度。出现阴天、雨雪天气不利于直接获取太阳能时，控制系统会自动转到燃气锅炉设备对其辅助加热，使人们在冬天也能享受温暖，同时在其他季节还可以利用太阳能集热设备提供大量热水，大大的方便了人们生活。

2、地源热泵应用

地源热泵技术在解决供热、制冷方面具有较高的经济和节能优势，相对空气热源泵来说，优点更显著，因为地源热泵系统只影响土壤温度，并不会造成地面下沉和地下水位下降、水质，是目前较为成熟的、对环境影响较小的取热、散热方式。

事实上，位于地下30-100米的竖直埋管换热器是地下土壤温度变化的本质所在。在冬季，地泵会通过热交换器将地下的热量提取到地上实现供热，同时降低了地埋管周围的土壤温度，在夏季，地泵则把地上热量传送到地下，提高了地埋管周围温度，显而易见，温度的或高或低会在一定程度上影响地埋管换热器的性能，但如果冬季吸收的热量和夏季排除的热量平衡,那么它的性能就不会受到影响，也不会影响地源热泵的运作效果，因此在夏热冬冷和冬夏热量相当的地区适用。但在寒冷区域冬季吸热大于夏季排热，在炎热区域夏季排热大于冬季吸热，都会造成冷热负荷失衡，影响地埋热管换热器性能，造成热泵耗能高，效率低。

为保证垂直埋管吸收和排出的热量平衡，保证热泵系统高效运行，可在寒冷地区为系统增设一个辅助设备用以提供热量，取之不尽的太阳能是首选，可以通用串联或并联的方式联合运行地源热泵和太阳能，向系统提供更多的热量，进而满足采暖需求。在南方等温度较高区域可以利用冷却塔供冷，通过和地源热泵的串联运行分担部分负荷，在夜间将土壤中积蓄的热量带走，实现降温，保证热泵性能较高。

3.冰蓄冷系统优化

冰蓄冷系统的优化不仅可以减少用电量，有着良好的经济效益，还能降低能耗，实现低温送风，实现节能。一方面是在用电低谷的夜间将冷量蓄积在水中，在用电高峰期的白天释放冷量用于供冷，降低了电费支出。另一方面是同等条件下冰的蓄冷量远高于水的蓄冷量，所以蓄冷池的容积相对较小，热损失较小，一定程度上节约了耗能。当冷水温度在1-4℃左右时，可采用低温送风，减小风机动力和风量，自然起到节能效果，虽然冰蓄冷系统中的冷冻机的制冷效率降低，但是整个系统的COP值增大，尤其是在夜间室外温度较低的时候，COP值较高，此外制冷剂基本处于满负荷工作，工作效率和设备利用率也较高，即冰蓄冷系统的优化具有良好的节能效果。

4、自然通风

①风压实现的自然通风

风压是自然通风的基本动力之一，也是主要手段之一。要想实现自然通风，建筑物外部的风环境是关键，所以建筑物要有利于通风的朝向和格局，其次，为了更好地实现风进入室内，应减小气流的阻力，多考虑建筑的平面、剖面等细节，如尽可能将门窗设计在一条直线上，开口面积尽量要大等，此外由于风向、风速极不稳定，应通过安装可，节的百叶窗户、合理的设计开口构造等调节室内气流，以达到良好的自然通风效果。

②热压实现的自然通风

利用热压差自然通风的原理就是所谓的“烟囱效应”，当内外空气温度不同引起空气密度的不同，进而形成压力差，引起空气流动，实现室内污浊的热空气从顶部排出和室外清新的冷空气由底部进入。所以应在建筑物内部多设置如中庭、楼梯间等竖向空腔，并在其顶部安置可调节的开口，进而有效的实现室内空气的排出，达到自然通风。

③风压和热压共同作用下的自然通风

风压和热压是相辅相成、密不可分的，风压易受外部环境影响，相对不稳定，而热压作用容易实现且稳定性较强，当两者作用方向相同时，会促进自然通风效果，反之就会削弱通风效果。虽然在暖通空调设计规定中，一般不考虑风压作用，但是为为保证良好的通风效果，风压对自然通风的影响不容忽视，必须予以定性的考虑。

结束语：

随着国家经济快速发展和人口数量的逐渐增长，资源问题已经是影响国家发展的重要因素。为了尽可能满足人们对资源的需求，所以我们在暖通设计中也应尽可能的将绿色节能的理念在整个工程建设中体现出来。综上所述，建筑暖通空调设计应以人为本，将满足人的舒适性要求放在首位，其对于室内热湿环境、噪声控制、空气质量等方面要有更高的要求。只有与其他各专业相互配合，才能使建筑暖通空调设计达到较好的应用效果。

参考文献：

[1]卜增文，刘俊跃，实现绿色建筑暖通空调设计的技术措施[J].制冷与空调，2004，（2）

[2]黄翔，颜苏芊.绿色建筑与暖通空调设计[J].制冷与空调，2010，（7）