淺談建筑環境與暖通空調能耗

林偉華

【摘 要】全球所有區域的建筑都是人類與環境互動的結果，從極寒地區愛斯基摩人的冰屋到極熱地區熱帶雨林的樹屋，無不是人類利用環境改造人居環境的結果。現代建筑也是如此，在暖通空調的配合，建筑所營造出來的環境已經能夠與自然環境媲美。

【關鍵詞】建筑環境；暖通空調；能源消耗；生態環境；節能減排

隨著人類對居住環境的改造，現代建筑在人居舒適方面已經有了巨大的進步，從過去的非智能建筑到智能建筑，從過去的非生態建筑到生態建筑、綠色建筑。暖通空調的供熱制冷隨氣候與人居舒適度而自動調節，在既已滿足建筑的基本功能的前提下，暖通空調已經開始考慮到建筑環境問題。

一、建筑環境與暖通空調能耗概述

（1）我國傳統的建筑業對于環境的破壞與污染非常大，傳

統的建筑業與環境的關系是純粹的予取予奪，是自然反過來適應建筑，這樣做的惡果必然是人類激怒自然，自然以災難對人類還以顏色。建筑與生態之間的正確關系，應該是建筑較少擾動生態，建筑與生態融為一體。這種做法雖然看似較為困難，但是，實際上卻是可行的。尤其是在暖通空調領域中有許多方法可以將建筑與生態之間的關系形成協調的自然關系。二者之間互相聯系，互相促進。進行深層研究，我們發現暖通空調的最大能耗就是供熱與制冷，而這兩點的決定因素就是暖通空調系統中由用戶產生的冷熱負荷參數，這兩項參數決定了空調的運行工況與系統配置。內部用戶的需求是一種內部負荷，而外部環境的影響則構成了暖通空調的外界負荷。所以針對暖通空調的節能降耗必須從這兩方面入手加以解決。在實際施工過程中我們發現建筑物的朝向位置，以及建筑過程中的圍護、門的材料、窗的密封狀況大小以及形狀等都會對暖通空調的負荷產生極其重要的影響，而綠色建筑正是在這些方面下足了功夫。（2）圍護結構包括外圍結構和內圍護結構。外圍護結構主要包括屋面、外墻和窗戶；內圍護結構主要包括地面、頂棚、內隔墻等。在采暖建筑中，圍護結構的傳熱熱損失占總的熱損失的比例是較大的，在北京地區，通過圍護結構的傳熱熱損失約占全部熱損失的77%；通過門窗縫隙的空氣滲透熱損失約占23%；在哈爾濱地區，通過圍護結構的傳熱熱損失約占全部熱損失的71%；通過門窗縫隙的空氣滲透熱損失約占29%。由此可見改善圍護結構的熱工性能對于暖通空調節能具有重要意義。（3）規劃設計時建筑節能設計的重要方面，規劃節能設計應從建設選址、分區、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑體型、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環境構成等方面進行研究。以優化建筑的微氣候環境；有利于節能，充分重視和利用太陽能、冬季主導風向、地形和地貌，利用自然因素。節能規劃設計就是分析成氣候的決定因素、輻射因素、大氣環流因素和地理因素的有利、不利影響，通過建筑的規劃布局對上述因素進行充分利用、改造，形成良好的居住條件和有利于節能的微氣候環境。

二、建筑環境與暖通空調能耗的節能

（1）在室內環境方面的改善對于人居尤為重要，宜居的環境是建筑與暖通空調必須首先加以保證的最重要的關鍵點，因為環境品質的高低直接決定了人居的體驗。室內環境品質包括聲、光、熱等諸多環境物理因素以及室內空氣品質中的諸多物理、化學因素。綠色建筑的室內環境應與地球生物圈的生態環境協調、融合。“以人為本”的室內環境首先要滿足人的生物特性，即節能和環保并不是以影響居住者的健康和降低居住者的工作效率為代價。因此，綠色建筑是資源和能源的有效利用、保護環境、親和自然、舒適、健康、安全的建筑。在實際的工程設計中，人們已經能夠從制冷方式和空調方式出發采取許多降低能耗和提高能源利用效率的措施。（2）空調系統對于環境的影響很大，一部分原因是與監測以及維護的缺乏有關，在我國目前的物業管理隊伍之中還很難找到較為專業的精通暖通空調的管理人員，因此，對于暖通空調的一些較為專業的維護工作無法按照預理順利完成。同時，暖通空調的降耗節能與建筑物的環境的友好卻是工作過程中所不可或缺的一個過程。（3）在解決暖通空調的高能耗問題的道路上并無一定之規，但是尋求政府在法律法規與政策上的支持是首先必須解決的大問題。一則表示政府重視和鼓勵；二則可以為節能工作的開展提供法律依據。我國近年來頻發的自然災害已經給我們敲響了警鐘。建筑環境已經成為影響可持續發展的大問題，因此，研究建筑環境的可持續發展，研究暖通空調的節能降耗，以最大限度的節能改善建筑環境才是未來建筑來及暖通行業的真正的可持續發展的道路，只有端正了保護環境、綠色生態的意識，才能擁有真正的科學發展觀。（4）自從20世紀90年代以來，人類進入了飛速發展的階段，與此同時，生態環境也在飛速發展的同時受到了亙古未有的嚴重破壞，全球氣候持續變溫，碳排放的超標已經達到了令人發指的程度，異常天氣在發達國家以及生態破壞程度最大的國家的周邊長期出現，而且越來越頻繁。科學的發展觀是在保護環境、保護生態的前提之下的發展，這種發展觀才是我國的建筑業與暖通領域必須形成足夠認識的發展的關鍵問題。人口的急劇膨脹，生態系統的嚴重失衡，各種資源的枯竭已經開始對人類的生存與發展形成了巨大的反差，只是人類還沒有意識到這些問題的嚴重性，仍然在肆無忌憚地對生態刀砍斧斫、橫加掠奪。（5）今天，世界的有識之士們已經開始就建筑環境與暖通空調對于生態環境的影響問題進行了廣泛的研究。聯合國的環境開發署已經多次向全球通報環境的問題的嚴重性，我們全人類共同的地球每一個人都有義務對其加以愛護，減少暖通空調的能耗，保護建筑環境，促進人類與自然、與環境的和諧發展人類的未來才能夠得以生存與發展。縱觀世界經濟的發展，在工業革命之后的短短百年，人類已經創造出了以往全部歷史都未能創造出來的巨大的物質文明，但是在這強大的物質文明的背后，是自然與生態的無聲哭泣，這種無聲的哭泣只有給人類帶來巨大的災難的瞬間，人類才能暫時的警醒，當災難過去，人類就又開始了我行我素的下一輪對生態與環境的破壞。對比某些歷史資料片，我們可以清晰看到百年前的自然是野性的自然，而現在的自然則是完全被人類破壞了的自然。也許會有人有疑問，為什么要針對建筑與暖通大談生態與環境問題，這個疑問在看了全球能耗比例就會釋然，在全球的能耗比例之中，人類消耗于建筑之中的能耗是全部能耗的百分之五十，在這百分之五十之中，暖通空調所占的比重已經高達百分之三十至百分之五十，由此可見，研究建筑環境的能耗問題，研究暖通空調的能耗問題對于節能減排至關重要。（6）國外的發達國家早在20世紀80年代就已經在建筑環境與暖通空調的減排降耗方面做出了研究與努力。比如，發達國家的空調的靠墻的背板都使用了高反射的金屬材料，這樣就可以把暖通空調的全部能量都鎖定在室內而不是通過墻壁的冷橋效應流失到戶外，同時，更換密封的加氣加膜窗戶也可以減少室內能量的流失與向外輻射，此外通過減低風量與運行功率以及對運行工況進行智能化控制也能極大地降低能耗。這樣就可以把節能與環保同時放在了一條并行的軌道上來，二者并行不悖。我國目前在某些發達地區積極推行的綠色建筑就是充分地發揮節能環保作用的典范之作，不僅建筑內部大量使用了可再生的材料，而且建筑內部所需的能源也盡可能地使用可循環、環保的能源。盡量減少對環境的破壞。綠色建筑既保證了人居的舒適度，又保證了人居的健康度，而且還符合了可持續發展的光輝論斷，更符合和諧自然的生態理念。

三、結語

建筑生態環境是一種基于生態的建筑環境觀，要求在建筑的范圍內形成一種良性的生態循環，暖通空調系統在建立這種生態平衡中，發揮著重要的作用。建筑生態環境與暖通空調系統是相互影響著的，明確它們之間的相互影響，其目的是為協調這種矛盾服務的。建筑生態環境的觀念在我國建筑設計特別是暖通空調系統設計中的地位還不突出，人們只是在口頭上呼喊著建筑環境的惡化，期盼所謂的生態建筑。但是在實際工程中，建筑設計、施工人員卻很難真正滿足所謂生態建筑的要求。一個很重要的原因，就是建筑生態環境的觀念深如人心，沒有得到足夠的重視。建筑生態環境的指導觀念，是建筑發展的必然趨勢。

參 考 文 獻

[1]姚江波，白蔚君.綠色建筑與建筑節能[J].華中建筑.2000

[2]魏東杰，胡彤.綠色建筑中暖通空調的應用[J].河北建筑科技學院學報.2003