綠色建筑中的暖通空調(diào)設(shè)計

付東輝

(雙城市時空建筑設(shè)計院，哈爾濱市雙城區(qū) 150100)

綠色建筑中的暖通空調(diào)設(shè)計

付東輝

(雙城市時空建筑設(shè)計院，哈爾濱市雙城區(qū) 150100)

暖通空調(diào)是建筑物內(nèi)的重要組成部分，它可為建筑物內(nèi)提供良好的空氣流通環(huán)境，在嚴(yán)寒季節(jié)可為建筑物內(nèi)提供足夠的暖氣環(huán)境，且不易出現(xiàn)故障，高效、環(huán)保，但是從另一個角度來看，暖通空調(diào)的能源消耗量很大，每年所耗的能源占建筑物內(nèi)能源總消耗的30%左右。而通過合理的設(shè)計，改變建筑物內(nèi)的熱力學(xué)結(jié)構(gòu)，分散暖通空調(diào)機(jī)組，可有效的減少能源消耗。因此做好暖通空調(diào)的設(shè)計是十分重要的。

綠色建筑 建筑設(shè)計 暖通空調(diào)

近年來，綠色建筑在我國逐漸興起。所謂綠色建筑，就是在建筑物建造過程中采取綠色建材，在建筑物運行過程中使用綠色能源，且建筑物在使用的過程中不僅不會對周邊環(huán)境造成破壞，還會與周圍環(huán)境達(dá)成互惠關(guān)系。綠色建筑中暖通空調(diào)的設(shè)計既要節(jié)約資源、控制成本，又要協(xié)調(diào)周圍環(huán)境，不能產(chǎn)生過大的噪音。綠色建筑的設(shè)計需要考慮各個方面，節(jié)省原則與循環(huán)原則是綠色建筑設(shè)計的兩個核心原則，設(shè)計人員在設(shè)計暖風(fēng)空調(diào)組時要秉承環(huán)保的理念，不要選擇高能耗、高污染的設(shè)備。

1. 進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計需要考慮的問題

1.1 選擇合適的能源

綠色建筑設(shè)計的理念是綠色、低碳、環(huán)保。只有使用綠色環(huán)保能源的建筑，才能稱之為綠色建筑。目前建筑中暖通空調(diào)常用的能源有火力電能、綠色電能和自發(fā)能源。就目前來說，大多數(shù)的建筑都使用了火力電能，雖然選擇火力電作為主要的能源可以降低運行的成本，但是該種能源會造成大量的能源污染，不符合綠色建筑設(shè)計的理念。因此，在選擇建筑內(nèi)能源時，要杜絕使用火力電能這種高污染的能源。綠色電能是指利用風(fēng)力、太陽能、潮汐能作為發(fā)電源的電能，該種電能綠色環(huán)保，且能夠再生，很適合綠色建筑使用。但是其缺點是受限條件較多，成本高于火力電能。為此，在綠色建筑的能源選擇上可采取綠色電能和自發(fā)能源相結(jié)合的方式來減少運營成本，如在建筑物頂端設(shè)置太陽能發(fā)電板或使用地源熱泵來提高能源供應(yīng)效率，事實證明，這種方式不僅使用效果較好，而且?guī)缀鯖]有污染，完全符合綠色建筑的設(shè)計理念。

1.2 提高暖通空調(diào)的運作效率

暖通空調(diào)的能源消耗占建筑物內(nèi)能源總消耗的30%左右，這是一筆很大的開支。為了盡可能的減少能源消耗，設(shè)計人員在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計時，就要采取各種各樣的方法來提高暖通空調(diào)的運作效率。具體來說，可通過改變建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，對建筑物進(jìn)行熱力學(xué)優(yōu)化設(shè)計，減少死角、空道的面積，將暖通空調(diào)防止在空間較大的區(qū)域，使暖通空調(diào)的作用面得以拓寬，最大化暖通空調(diào)的運作效率。除此之外，還可減少暖通空調(diào)排風(fēng)管道的長度，通過設(shè)置“小功率、多機(jī)組”的暖通空調(diào)來提高建筑內(nèi)，再通過內(nèi)置能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，減少余能的消耗，使建筑物在低能耗的條件下達(dá)到最佳的暖風(fēng)供應(yīng)效果。一般來說，通過優(yōu)化建筑物熱力學(xué)設(shè)計，分散機(jī)組編制，可使暖風(fēng)空調(diào)的的運作效率提高25-34%，這對于大型建筑來說這是十分有用的。另外，在暖風(fēng)機(jī)組的選擇上，要選擇COP值較高的風(fēng)機(jī)，提高空調(diào)的運作效率，如離心式水機(jī)組三級壓縮COP值能夠達(dá)到7.3，就很適合大型綠色建筑。

1.3 與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)

綠色建筑是指建筑物本身的建筑材料和所用能源綠色環(huán)保、且在運行過程中不僅不會對周圍環(huán)境造成破壞，還會與周邊環(huán)境形成互惠的關(guān)系。因此，綠色建筑的設(shè)計人員在對建筑物進(jìn)行設(shè)計的過程中，要重視與周邊環(huán)境的互動，暖風(fēng)系統(tǒng)要避免使用氟利昂機(jī)組，以免對周圍樹木造成破壞，一般來說，綠色建筑可采用溴化鋰機(jī)組，該種機(jī)組運行過程中產(chǎn)生的物質(zhì)無毒、無臭，能夠被有效的收集、處理，不會破壞周圍環(huán)境，并且運行的時候噪聲比較小，且不會影響周圍的居民，可謂綠色環(huán)保。

2. 綠色建筑中暖通空調(diào)的設(shè)計要求

2.1 資源節(jié)約，控制成本

綠色建筑的設(shè)計要遵從節(jié)省原則，即是節(jié)約使用材料和節(jié)省能源利用。這里要注意的是，節(jié)省原則并不只是進(jìn)行暖通空調(diào)的個別部分節(jié)省，它也包括在投資過程中節(jié)省原材料的和材料運行費用，一般涉及到暖通空調(diào)的制冷機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)等通風(fēng)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。各個環(huán)節(jié)都要秉承節(jié)約環(huán)保的理念，在設(shè)計過程中不要配置高能耗、高污染的設(shè)備。綠色建筑要根據(jù)能源消耗最低的根本標(biāo)準(zhǔn)和根本基礎(chǔ)，提出節(jié)約能源和有效利用資源的要求，其中包括照明、熱水等資源，以及空調(diào)系統(tǒng)和暖通系統(tǒng)中涉及的資源的有效利用。除此之外，綠色建筑中的暖通空調(diào)還要有可回收性，具體來說，其零件組成要有獨立性，因為在長期使用過程中，其單獨零件可能毀壞，如管材等設(shè)備的非運轉(zhuǎn)部件，以前這些零件一旦受損，便可將這些單獨部件和材料拆下進(jìn)行保養(yǎng)和維修等后期處理，以便再回收利用。以免出現(xiàn)“一損俱損”的情況。

綠色建筑的設(shè)計還要遵從循環(huán)原則，即是在暖風(fēng)空調(diào)設(shè)備零件材料回收后在專門的工廠進(jìn)行循環(huán)再生，以做到在材料報廢之后對其進(jìn)行回收再利用，形成原材料-廢料-新原材料的良性循環(huán)。為了遵從循環(huán)原則，在建筑設(shè)計階段，就要而對設(shè)備中一些成本過高或沒有回收價值的材料，如玻璃鋼、巖棉等材料進(jìn)行替換，這樣不僅可提高暖風(fēng)空調(diào)的運作效率，也能最大限度的減少材料的浪費。

2.2 做好噪音控制

綠色建筑不僅追求材料與能源的環(huán)保，它也追求對住戶生活的“環(huán)保”，這其中就包括對噪音的控制。暖通空調(diào)風(fēng)機(jī)在工作過程中勢必會產(chǎn)生一定的噪音，噪音源來源于兩個方面，一是風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，二是排風(fēng)管與壓縮機(jī)。這兩個部分在使用的過程中會通過大量的空氣，快速的氣流移動會導(dǎo)致管壁發(fā)生震動，導(dǎo)致出現(xiàn)噪聲。為了做好暖風(fēng)空調(diào)排風(fēng)系統(tǒng)的噪音控制，設(shè)計人員可以在風(fēng)機(jī)與室內(nèi)出風(fēng)口之間安置管道阻性消聲器，對于立式的排風(fēng)機(jī)，可在排風(fēng)管進(jìn)入室內(nèi)之前安裝多阻斷式的阻音管道，以大幅減少噪音。另外，為了控制排風(fēng)機(jī)組的噪音，可把總機(jī)房放在較遠(yuǎn)的一個位置，在綠色建筑當(dāng)中一般都會放置在地下室，這樣噪聲因為自然衰減對建筑的影響會相對較小，除此之外，還在分機(jī)房中安置多阻斷式的防音玻璃，減少分機(jī)房噪音的傳出量。

2.3 合理配置蓄能空調(diào)采暖系統(tǒng)

一般來說，一個建筑物的空調(diào)系統(tǒng)都有不同的功率檔位，在嚴(yán)寒季節(jié)，暖通空調(diào)以最大功率供暖，在其他時間建筑物內(nèi)的供熱會由專門的管理人員進(jìn)行調(diào)整。然而，人為的功率調(diào)控具有延后性，而且必然會有一定的誤差，長期如此會造成很大的能源浪費。因此，建筑物的暖通系統(tǒng)需要配置專門的蓄能管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)模擬的手段獲得不同負(fù)載下的運行狀況，當(dāng)系統(tǒng)感知建筑物內(nèi)環(huán)境有變化時，會自動調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)暖通空調(diào)的運作效率，從而將本建筑內(nèi)暖通空調(diào)的作用最大化，又不會造成資源的浪費。

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TU7

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1007-6344（2015）11-0132-01