基于綠色建筑中暖通空調設計探析

謝建標

廣東省建筑設計研究院

摘要：隨著新時期的的到來，綠色建筑為人們營造理想的居住環境，它不僅是對節能環保的響應，也大大提高了建筑的舒適度和安全性。為此，人們對居住的建造和設計提出了更高的要求，而綠色建筑暖通空調設計符合了可持續發展的理論。而“綠色建筑”作為實施可持續發展戰略的任務之一，已被世界許多國家所接受。而在建筑中使用可再生能源的暖通空調新技術，也是實現可持發展，貫徹綠色建筑理念的必然選擇。本文將主要針對如何科學設計綠色建筑的暖通空調這一問題進行探討，從而進一步深入應用暖通空調技術。供同行參考。

關鍵詞：綠色建筑；暖通空調設計；技術應用；策略

21世紀的今天，人們的觀念不斷轉換，對建筑有了新的認識，綠色建筑已成為建筑行業的一個發展趨勢，綠色建筑是時代發展的產物，人們在享受高質量的生活的同時，也必須對加強對環境資源、能源大量損耗的認識，而在綠色建筑應用暖通空調設計，降低能源消耗，保證環境質量，提高建筑室內生活的舒適性和健康性，真正實現走可持續發展道路，促進建筑行業進一步發展。

1、暖通空調的應用在綠色建筑中的積極作用

暖通空調相對于傳統的只能制冷或制熱的空調來說，具有處理和凈化空氣的作用，將中央空調的概念分戶運用到每一戶家庭中去。暖通空調將天然空氣進行進一步過濾，在冷卻和除塵的基礎上對細菌進行消除，從而凈化空氣，使人們的居住環境的空氣質量大大提高，這也是綠色建筑的重要歸宿之一。

當下，暖通空調系統在未來的發展趨勢也很明朗，這從當前暖通空調技術的發展現狀就可以窺見。環保問題和能源危機日益突出，建筑業面對人類社會發展提出的新要求，以生態環保、可持續為主旨的綠色建筑應運而生并被大力發展，暖通空調系統在綠色建筑中占有重要地位并對資源節約和減少污染目標發揮著不可忽略的作用，我們說，綠色建筑是暖通空調技術的未來發展趨勢。另一方面，科技的進步為暖通空調的進一步深化發展提供了更多可能，從暖通空調的設計理念到具體技術都不斷更新，暖通空調在節能環保與舒適和諧的結合中找到了更加科學的方法。

2、綠色建筑暖通空調的具體設計

2.1 設計基本原則

（1）綠化原則

眾所周知，綠化性是暖通空調在綠色建筑的運用中需要遵循的基本原則之一，堅持暖通空調設計的綠化性，需要從幾個方面來進行。第一，選材方面。暖通空調的材料是影響其運作效果的基本要素，材料選取不當，不僅會降低暖通空調的性能，甚至會造成環境污染。而科學的選材標準應該是選取可再生的、環保性能好的橡塑保溫材料。第二，暖通空調的系統要相對獨立，這有利于暖通空調內部各零件能夠進行拆卸更換，以便于對零部件的回收利用。同時，暖通空調系統的構成相對獨立，在系統運行中出現局部問題時，有利于進行拆卸和單獨維修，從而提高暖通空調的使用壽命。這也是綠色節能所倡導的。

（2）節能原則

暖通空調作為綠色建筑的一部分，同樣需要發揮其節能環保的效用。節能是綠色建筑的重要原則和特點，它不僅體現在對能源的節約，也深刻體現在對暖通空調設計中各材料的節約。從控制系統內部各個結構所用到的材料的投資費用和系統各環節運行所需要的運行費用著手，進行有效的控制，暖通空調的設計、運行不僅要實現與整個綠色建筑的相互協調和配合，更要實現節能的要求，充分提高系統運行的效率。

（3）回收和循環利用原則

暖通空調系統中各個部分都具有一定的相對獨立性，這就為系統各零件、設備和材料的回用提供了便利，系統各部件的回收實行分類回收，在此基礎上，這些設備材料經過專門的處理后進行再生，從而再次投入到良性的循環利用中去。

2.2 暖通空調技術的具體應用

（1）蓄冷技術

蓄冷技術主要是通過將儲存的冷量轉化為空調的能量，從而大大節省了能源利用，也節省了電費。其具體的工作原理在于：在夜間用電的低峰時段進行制冷，冷量水或者冰的形式在蓄冷設備中儲存，以備電力高峰時釋放出來供空調使用，從而提高空調使用的節能環保度。蓄冷技術的重要優點在于它對于電力資源的利用率高，錯開了用電高峰，不僅緩解了用電緊張的局面，也能夠有效利用電力資源實現節能環保。

（2）太陽能暖通節能技術

太陽能是最方便使用的能源，它不僅分布廣泛，能源豐富，便于開采利用而不受客觀環境的限制，而且是清潔能源之一，對于當今環境問題日益嚴重的地球來說，太陽能是非常具有利用價值的清潔能源。太陽能在當今人們的生活中應用最廣泛的形式就是太陽能熱水器，隨著人民生活水平的普遍提高，太陽能熱水器得到了更加大規模的使用。而太陽能在供暖中的應用主要是通過特定的集熱設備將太陽能轉化為熱能，并在熱導循環系統的運行下將熱能導入換熱中心再導入到采暖系統。其中，集熱器主要由換熱水箱和其他的加熱設施構成，室內的溫度則由電子儀器來控制。太陽能供暖系統不僅綠色環保，而且壽命較長，成本低且可以回收，在實現良好的節能效果的同時，也大大改善了綠色建筑的居住條件。

（3）地源熱泵技術

所謂地源熱泵技術，是指將地下淺層的地熱資源作為能源來進行供熱，由于只對土壤溫度產生影響，所以，地源熱泵技術是一種較為環保、安全的成熟取熱技術。地泵與熱交換器是地熱資源與供熱實現的媒介，地泵通過熱交換器實現對地下熱量的獲取，然后將熱量供給到供熱系統中去，需要強調的是，地源熱泵系統在冬夏熱量相當或者夏熱冬冷的地

地源熱泵技術只有得到正確使用才能夠真正發揮其積極作用，包括地源熱泵技術使用的地點、項目的具體實際等都是影響該技術運用實效的重要因素，地熱源泵技術具有一定的適用范圍和運用條件，科學合理地使用該項技術，切勿盲目規模化，是當前發展地源熱泵技術中的重要關注點。

（4）冰蓄冷系統

從一定意義上來說，冰蓄冷系統的經濟效益更為良好，因為其耗電量非常小，從而促進電力節省，與此同時，其在低能耗的時候，仍然可以進行低溫送風，極大的節省了能源。冰蓄冷系統的優點具體表現在兩個方面，比如在白天用電高峰期進行供冷，從而節約費用，而且，在相同條件下，冰蓄冷比水蓄冷的蓄冷量明顯提高，而且蓄冷池容積相對而言十分小，從而降低了熱損失，對能源進行節約，與此同時，當冷水的溫度在1～4℃的時候，方可開始低溫送風，而且，風量及其動力也會相應降低，加強節能效果，與此同時，冰蓄冷的COP值相對較高，所以在制冷效率低下的時候也無需懊惱。在夜間的時候，冰蓄冷的效果更為明顯。

3、綠色理念和節能技術對暖通設計的重要價值

能源是社會進步、生產發展的基礎，隨著我國社會現代化水平的提升，能源需求正在迅速擴大。同時，能源市場價格卻在持續提高，因能源過度消耗造成的環境與生態問題正在增長，平衡發展與能源的矛盾變得尤為重要。建筑暖通系統是建筑室內空間與環境的調節系統，同時也是能源消耗的復雜系統。傳統的建筑暖通系統設計只注重舒適與調節功能，缺乏對能源消耗的控制和環保目標的體現，導致能耗過高，不但運行成本高，而且也帶來了建筑能耗過高而引發的生態、環境危機。新時期應該將綠色理念和節能技術融入暖通設計的實際工作中，降低電力、能源的消耗，將建筑物設計成高效率、綠色、節能的綜合系統，在維護建筑室內空間與環境穩定的同時，做到對能源消耗的合理控制，在體現綠色理念的前提下，做到建筑節能、綠色生產生活。

4、進一步加強暖通空調系統的有效策略

4.1 利用自然通風改善空氣質量

自然通風雖然是最常見和原始的室內環境調節手段，卻也是節能、方便操作的方式，能夠有效改善室內空氣質量，從而提高居住的舒適度。而自然通風的主要方式則包括風壓和熱壓。

風壓講求建筑物的朝向和格局，甚至是平面、剖面等細節問題，建筑物的朝向和格局影響著外部的風環境，即是否有利于通風，而建筑的平面、剖面、門窗設計好室內構造等則影響著風進入時的阻力大小，即風是否能夠暢通地進入室內，調節氣流。

熱壓主要通過熱壓差來實現自然通風，室內外空氣密度由于溫度而產生差別，形成壓力差而引起了空氣流動，室內熱空氣多為污濁，室內空氣經由頂部排出，與此同時，室外的清新空氣則由底部進入室內，兩者流動交換，大大促進了室內的自然通風。

4.2 進一步提升防排煙系統

排煙系統是綠色建筑暖通空調設計區別于傳統建筑空調的重要一點，它作為暖通空調系統中的重要功能，在整個綠色建筑中都是不可忽視的部分。暖通空調系統的加強，需要在防排煙技術上進一步提升。暖通空調設計中，防煙設計需要嚴格按照要求進行，排煙窗也最好靠近外墻，在上部進行設置并開啟，這既滿足了住戶的健康要求，也有利于保護建筑的環境。

5、結束語

綜上所述，綠色建筑的迅速發展有著其特定的現實條件和背景。節能環保理念不斷深入人心并被貫徹到人類社會生活的各個方面，居住環境作為人類生存的重要因素，成為實踐環保的重要基地。綠色建筑在人們的生活中廣泛出現，而為了進一步提升其環保性、舒適度，暖通空調技術被廣泛應用到綠色建筑中，并在科技進步中實現了自身的深入發展。我們可以看到暖通空調設計技術得到了顯著的發展，但環保節能是一項長期的全人類的事業，它不僅需要持之以恒，更需要創新來推動其進步。所以，綠色建筑的暖通空調設計還有著極大的發展空間，我們需要持續關注并不斷探索，這是暖通空調設計和綠色建筑、乃至全人類的環保事業的發展趨勢。

參考文獻：

[1]陳旸.淺析綠色建筑和暖通空調設計的研究[J].科技促進發展（應用版），2011.4.

[2]黃翔，顏蘇芊.綠色建筑與暖通空調設計[J].制冷與空調，2010（7）.

[3]岳文韜.淺談環保節能設計在綠色建筑中的應用[J].Chinas Foreign Trade，2011（10）.

[4]田榮金.淺析暖通空調技術在綠色建筑中的應用與應用前景[J].價值工程，2011.4.