綠色建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)節(jié)能與優(yōu)化措施

■吳志明 ■漢嘉設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230000

在不違背現(xiàn)象以及規(guī)律的前提下，充分利用可再生資源、材料以及可降解資源實(shí)現(xiàn)建筑建設(shè)是綠色建筑的主要核心。綠色建筑設(shè)計(jì)符合現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境和建筑、建筑和自然的和諧統(tǒng)一。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)也需要符合現(xiàn)代建筑理念，這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)，促進(jìn)綠色建筑暖通空調(diào)的科學(xué)合理化發(fā)展。

1 綠色建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容

綠色建筑設(shè)計(jì)是一種動(dòng)態(tài)和綜合性設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)對(duì)建筑物的測(cè)量以及計(jì)算具有嚴(yán)格的精準(zhǔn)性。選取建造材料時(shí)，要使用綠色生態(tài)材料以及能源，不僅要保證室內(nèi)環(huán)境的舒適，還要對(duì)室外環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。在對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選取可持續(xù)發(fā)展特點(diǎn)的建筑場(chǎng)地;選取附近的水資源加以保護(hù)，在建筑時(shí)應(yīng)充分利用水資源;采取就地取材、資源的方式，進(jìn)而有效地節(jié)約了土地資源和水資源等資源;還要保證室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量，從而保護(hù)環(huán)境，降低污染。建筑師要對(duì)綠色建筑發(fā)展以及動(dòng)態(tài)進(jìn)行詳細(xì)了解，提高自我專業(yè)技能知識(shí)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)、環(huán)保以及能源等，構(gòu)建具有創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方案，促進(jìn)建筑業(yè)的發(fā)展。

2 綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及必要性

由于人們文化水平以及對(duì)環(huán)境生態(tài)意識(shí)的不斷提高，人們對(duì)居住、工作以及商業(yè)環(huán)境的追求也越來越高，由原始的簡(jiǎn)單追求向綠色建筑追求方向發(fā)展。暖通空調(diào)行業(yè)也隨著人們追求的改變向綠色建筑方向發(fā)展，盡管發(fā)展方向明確，但目前我國(guó)的空調(diào)研究技術(shù)還存在一定的不足，而且消耗的成本高，嚴(yán)重阻礙了暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展。因此，要加大對(duì)暖通空調(diào)技術(shù)的研究力度，研究開發(fā)出綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)。

3 綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)原則及內(nèi)容

3．1 回收利用原則

在對(duì)綠色建筑的暖通空調(diào)裝置中，會(huì)存在一些完好的、可修復(fù)的整體或者局部材料。由于暖通空調(diào)的部件具有獨(dú)立性以及可拆卸性，當(dāng)暖通空調(diào)在使用過程中出現(xiàn)單獨(dú)部件的故障時(shí)，可將材料進(jìn)行自行拆卸，給予清理和維修處理，以便于再次利用。對(duì)綠色建筑暖通空調(diào)的整體或者局部零件以及材料進(jìn)行回收處理。該處理與再次利用原則存在一定的差異性。回收并不是再利用，盡管是對(duì)材料進(jìn)行廣泛的回收，但并不是將所有的材料實(shí)施籠統(tǒng)堆放回收處理。所謂的回收是通過對(duì)暖通空調(diào)的材料以及零件進(jìn)行分類并實(shí)施回收處理。

3．2 暖通空調(diào)節(jié)能內(nèi)容

傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)節(jié)能的效果不好，還容易造成室內(nèi)環(huán)境污染。其節(jié)能內(nèi)容主要在以下幾個(gè)方面：其一，選取高效率的空調(diào)機(jī)、水泵、冷水機(jī)組水機(jī)組、通風(fēng)機(jī)以及板式熱水換熱器等低能消耗產(chǎn)品。應(yīng)按照空調(diào)系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷的要求，通過控制設(shè)備啟停以及自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)設(shè)備的容量輸出，節(jié)約能源消耗。在過度季節(jié)時(shí)，可以采用全新風(fēng)系統(tǒng)對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行節(jié)能，全新風(fēng)系統(tǒng)是一個(gè)具有單獨(dú)的空氣處理系統(tǒng)，能夠?qū)κ彝獾目諝膺M(jìn)行過濾和凈化，然后經(jīng)由管道輸入到室內(nèi)。由于全新風(fēng)系統(tǒng)是獨(dú)立的空氣處理系統(tǒng)，進(jìn)而減少了其他系統(tǒng)的耗能，有效地節(jié)約了能源。

暖通空調(diào)的節(jié)能內(nèi)容還包括地源熱泵、蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化以及自然通風(fēng)等，通過提高地源熱泵的技術(shù)、蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化及自然通風(fēng)等，有效地節(jié)約能源。根據(jù)夏季與冬季溫度的不同，可以利用遮陽和提高熱阻的方法，減少熱量，還可以通過開窗通風(fēng)，提升室內(nèi)空氣的質(zhì)量。由于冬季室外空氣溫度低，對(duì)外墻的提高熱阻設(shè)計(jì)就能有效地避免熱量流失，提高了能源的利用率。大地是非常好的冷熱源，可以利用地源熱泵技術(shù)，有效地提高了夏季與冬季的冷熱量的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而節(jié)約能源。

4 綠色建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)節(jié)能

4．1 地源熱泵技術(shù)

解決制冷和供熱最有效技術(shù)就是地源熱泵技術(shù)，該技術(shù)能夠節(jié)約資源和能源，還能降低成本。與空氣熱源泵相比，地源熱泵只對(duì)土壤溫度產(chǎn)生一定影響，對(duì)地面、地下水位以及水質(zhì)都不會(huì)產(chǎn)生影響，是具有環(huán)保性的一種散熱以及取熱方式。溫度的改變能夠?qū)Φ乩砉芫€的換熱性能造成一定影響，如果夏季吸收的熱量與冬季排除的熱量處在平衡狀態(tài)就不會(huì)影響地理管線的性能，維持地源熱泵的正常性能以及運(yùn)作效果。在設(shè)計(jì)施工過程中，可針對(duì)寒冷地區(qū)增加輔助系統(tǒng)，將輔助系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)相串連，為地源熱泵提供更多的熱量，保證熱泵系統(tǒng)的正常運(yùn)行，維持地理管線的熱量處于平衡狀態(tài)。由于南方溫度過高，可以在一些地區(qū)采用冷卻塔制冷方法，幫助地源熱泵承受部分壓力與負(fù)荷，轉(zhuǎn)化土壤中的熱量，有效地降低地理管線的溫度。

4．2 蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)

實(shí)施蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化的主要目的是通過減少能源的消耗，降低送風(fēng)的溫度，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。在夜間時(shí)，該系統(tǒng)容易積累冷量，而且耗電量相對(duì)較低，一旦到了用電高峰期時(shí)，其能夠自動(dòng)釋放冷量實(shí)現(xiàn)供冷，進(jìn)而減少了電費(fèi)支出。由于病的蓄冷量在相同條件以及環(huán)境下高于水的蓄冷量，而且蓄冷池的容積相對(duì)較小，因此進(jìn)會(huì)造成極少的熱量損失，最大限度地降低了能源消耗。

4．3 自然通風(fēng)

自然通風(fēng)能夠提升室內(nèi)空氣質(zhì)量以及室內(nèi)舒適度，而且沒有能源消耗和污染，成為最有效的一種方式。在綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中也可采用此方式。目前，由風(fēng)壓以及熱壓通風(fēng)是自然通風(fēng)的兩個(gè)重要手段。風(fēng)壓通風(fēng)是自然通風(fēng)中最主要的手段，但是建筑外的風(fēng)質(zhì)量決定了通風(fēng)的效果。在選擇施工地點(diǎn)以及建筑物設(shè)計(jì)過程中，要對(duì)建筑物的格局以及朝向進(jìn)行考慮，進(jìn)而能夠提高通風(fēng)的效果。設(shè)計(jì)前要對(duì)建筑的平面及剖面進(jìn)行細(xì)節(jié)分析，盡可能的降低空氣阻力帶來的影響。在門窗設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用一條直線對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，增大開口的面積，減少空氣阻力。

室外風(fēng)速會(huì)隨著天氣的變化而變化，可以在窗戶設(shè)計(jì)中可以采用百葉窗等設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)速進(jìn)行控制。提升室內(nèi)通風(fēng)效果。熱壓通風(fēng)主要是通過室內(nèi)外溫度影響空氣密度的原理，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外空氣交換。當(dāng)室內(nèi)外溫度存在差異時(shí)，就會(huì)使室內(nèi)外的壓力不同，進(jìn)而促進(jìn)空氣流動(dòng)。因?yàn)榭諝饷芏炔煌瑹峥諝鈺?huì)從頂部流出，冷空氣會(huì)從底部流入，從而達(dá)到了室內(nèi)的污濁空氣和室外的清新空氣的相互交換。

5 綠色建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

根據(jù)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該對(duì)構(gòu)造設(shè)計(jì)、平面布局以及建筑空間進(jìn)行優(yōu)化。以地區(qū)溫度不同為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)夏熱冬暖地區(qū)的通風(fēng)開口面積和房間地板面積設(shè)計(jì)時(shí)，要保證其比例為10%，對(duì)夏熱冬冷地區(qū)是要保證比例為8%，其他地區(qū)則為5%。同時(shí)要對(duì)室內(nèi)的CO2濃度通過采集分析處理，檢測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量，保證室內(nèi)空氣的空氣質(zhì)量符合《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。

就暖通空調(diào)系統(tǒng)來看，可以調(diào)節(jié)建筑物的保溫性能、空調(diào)運(yùn)行負(fù)荷大小的控制以及減少室內(nèi)冷熱量的損失等手段，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。還可以通過控制空調(diào)的新風(fēng)量，降低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷，有效地減少電能的損耗。還可對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)采用變頻技術(shù)，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，變頻技術(shù)空調(diào)消耗的功率僅為傳統(tǒng)空調(diào)設(shè)計(jì)的66%，進(jìn)而能夠提高暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，降低能源的消耗，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。

6 總結(jié)

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在給予我們物質(zhì)生活豐富的前提下，也對(duì)生活的環(huán)境造成了一定的影響，嚴(yán)重影響了人們的生命健康。綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與原始空調(diào)設(shè)計(jì)相比，能夠減少耗能和污染，為人們營(yíng)造一個(gè)舒適、節(jié)能以及環(huán)保的空間。在對(duì)綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)地域和空間的實(shí)際情況，選取節(jié)能環(huán)保材料，結(jié)合自然環(huán)境與系統(tǒng)建設(shè)，有效地提高綠色建筑建設(shè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

［1］公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)．GB 50189-2005．

［2］綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)．GB/T 50378-2014．

［3］張馬斌．綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)分析［J］．山西建筑，2014(35)：217-218．