基于綠色理念的建筑暖通空調系統(tǒng)節(jié)能設計思路及運用

程朝陽

(中交一公局集團有限公司，北京 100024)

1 工程概況

經濟運行已經由高速發(fā)展逐步轉向高質發(fā)展，綠色理念則是此階段發(fā)展中的重要引導，基于綠色理念在建筑領域的滲透融合，有助于減少建筑能耗過大的問題。在傳統(tǒng)節(jié)能設計的基礎上引入綠色理念后，除了要解決污染外還需做到杜絕浪費，以便給建筑系統(tǒng)的穩(wěn)定運行創(chuàng)造更充足的條件，使其彰顯出節(jié)能、綠色的特性[1]。暖通空調系統(tǒng)設計中，靈活融入綠色理念也極具必要性，由此形成暖通空調新型系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)方式下暖通空調運行過程中污染大、效率低等問題。

某工程總建筑面積15000 m2，施工內容包含一棟辦公大樓及附屬樓。該項目中，電氣專業(yè)工程是重點施工內容，以暖通系統(tǒng)尤為關鍵，并配套有風機盤管、配電箱等多個部分。針對其中的暖通空調系統(tǒng)加以優(yōu)化，提高其降耗水平，此舉也正好契合于當前的綠色設計理念。

2 綠色理念的基本內涵

基于建筑領域的基本特點，綠色理念的核心在于最大化地減少能耗，以高水平建筑技術作為支持，全面杜絕建筑設計污染。縱觀社會發(fā)展，建筑設計工作中融入綠色理念具有突出的現(xiàn)實意義，最為基礎的則是建筑節(jié)能，即各環(huán)節(jié)施工的能源損耗都要降到最低，實行多種節(jié)能措施相并行的方式，實現(xiàn)對傳統(tǒng)設計模式的優(yōu)化。綠色設計的重要宗旨在于實現(xiàn)對能源的保護，尤為關鍵的是各類不具備再生性的能源，最大化減少其使用量或以合理的方式實現(xiàn)對此類能源的應用優(yōu)化，充分發(fā)揮出該能源的應用價值。對此，設計人員要在主觀上形成正確的認知，明確現(xiàn)階段的節(jié)能減耗結構，以綠色理念為指導，以多途徑相結合的方式實現(xiàn)對能耗總量的強有力控制，切實提高建筑節(jié)能水平。

建筑環(huán)保是綠色理念的重要應用方向。暖通空調系統(tǒng)的設計，是否具有環(huán)保性至關重要，將直接對建筑能耗情況帶來影響[2]。因此，暖通設計要充分融入綠色理念，兼顧建筑周邊的環(huán)境情況，實施全方位環(huán)保措施，最大化降低空調運行及安裝階段所產生的污染，維護周邊環(huán)境品質。

3 建筑暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能設計思路

3.1 提高能源的回收利用水平

暖通空調設計的基礎內容應當是各項空調部件的選擇，除了維持正常運行狀態(tài)外，還需要在后續(xù)使用中便于回收。如暖通空調系統(tǒng)運行中存在受損的零件，則要評定其是否具備可回收價值，在此基礎上以合理的方式拆除并清理干凈。從這一角度來看，設計中注重回收利用的意義在于能夠有效減少成本投入，對于綜合成本的控制具有積極的意義。由于技術水平的不斷提高，現(xiàn)階段智能化技術具有較好的應用效果，將其應用于節(jié)能式空調設計中具有可行性，可引入智能模塊，發(fā)揮出自動調控的作用，更好地滿足用戶使用需求，如提供自動化的空調靜音、立體送風等功能。如圖1所示，為暖通空調的系統(tǒng)架構圖。

圖1 暖通空調的系統(tǒng)架構

3.2 運行循環(huán)利用的新模式

空調部件在使用中不可避免發(fā)生受損或是報廢的情況，從設計角度來看則要考慮到各部件的循環(huán)利用特性。實際設計工作中，應從循環(huán)利用的角度切入，以合理的方式解決部分空調部件不具備回收價值而產生污染的問題。設計工作中可引入人工神經網絡相關技術，實施智能化模擬，從而完成對空調的自動化調節(jié)，在成熟的自動化技術的支持下最大程度地減少空調能源損耗大的問題。

3.3 最大化減少設計成本

建筑暖通空調的工作量較大，設計是重要的環(huán)節(jié)，其對于成本的需求也相對較大。在綠色理念的引導下，暖通設計工作中需要具有最大限度減少綜合成本的思想，結合實際情況以合理的方式優(yōu)化暖通空調。具體實踐則要充分遵循經濟性原則，在不影響設計品質的前提下減少各類不必要開支。近年來，已經在此方面實現(xiàn)了突破，ERP模型的應用為設計工作提供了更可靠的指導，可實現(xiàn)對暖通空調成本的綜合性模擬，該模型的突出特點在于融合了多方面的成本管理因素，為減少總成本投入提供了重要依據。

3.4 實現(xiàn)對周邊環(huán)境的保護

傳統(tǒng)暖通設計存在諸多局限之處，其中周邊污染問題尤為突出，甚至會造成極為嚴重的環(huán)境污染。鑒于此，現(xiàn)階段的暖通設計應充分貫徹綠色理念，將設計視角擴展到潛在的碳排放等相關污染物中，實現(xiàn)有效控制。因此，綠色理念的重要舉措則是以合理的方式減少甚至完全消除污染，且又以暖通空調污染的控制最為典型。

4 探析設計運用要點

4.1 發(fā)揮清潔能源及再生能源的優(yōu)勢

現(xiàn)階段，暖通空調系統(tǒng)的建設規(guī)模逐步擴大，伴隨有能耗增加的趨勢，部分情況下甚至影響到周邊居民的正常生活，而對生態(tài)所造成的污染更是極為明顯[3]。此時，針對暖通空調系統(tǒng)的設計應高度注重對空調能源的選擇，以可再生能源為宜。基于綠色理念的引導，作為設計人員則要將自身對于能源的認知視野擴寬，在豐富的新型清潔能源類型中進行篩選，選擇具有實用性的能源形式，充分發(fā)揮出能源的利用價值，以免出現(xiàn)資源過度浪費的情況。此外，還可引入現(xiàn)階段較為普遍的物聯(lián)網技術，實現(xiàn)對周邊環(huán)境的實時監(jiān)控。以合理的方式引入環(huán)境監(jiān)測的相關技術，將有效地維持室內溫度合理性。并且，物聯(lián)網的技術手段還能夠實現(xiàn)對室溫的靈活調控，能夠依據監(jiān)測結果生成合理的調整方案并執(zhí)行到位。

4.2 注重對空調熱源的選擇

空調系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定運行的重要前提在于得到空調熱源的支持。熱泵設施、鍋爐房是較為典型的熱源生產形式，除了作出合適的選擇外，還要注重優(yōu)化利用。地源熱泵的綜合應用效果相對良好，有助于減少能源消耗的問題，其得益于地源熱泵的運行機制，它自身便可實現(xiàn)對污染的有效控制，且在大氣污染領域的控制具有更優(yōu)良的表現(xiàn)。要高度注重現(xiàn)場使用環(huán)境，以此為主要依據選擇合適的熱源。以北方冬季為例，大氣溫度相對偏低，為實現(xiàn)對室內溫度的調節(jié)，居民通常會選擇室內空調的方式，此時暖通空調在運行中將存在熱能損耗大的問題。在此使用場景下，若僅采用單一熱泵設施其應用效果相對有限，難以滿足空調運行需求。當出現(xiàn)類似于上述的情況時，則有必要深化設計暖通系統(tǒng)，可在原基礎上增設空調熱源，實行多種熱源相結合的方式[4]。應盡可能地避免使用鍋爐房，主要原因在于此類熱源在運行中將產生極為明顯的污染，而這也違背了綠色理念。

4.3 基于智能化技術減少空調能耗

空調節(jié)能的實現(xiàn)還需要注重余熱循環(huán)。現(xiàn)階段的暖通設計在此方面已經取得較好的成果，基于余熱循環(huán)方式的應用，可有效維持暖通空調系統(tǒng)的工作狀態(tài)，使其以高效率的方式運行，除了發(fā)揮出節(jié)能優(yōu)勢外還能夠提高空調運行效能。從能源輸送層面來看，只要存在能源輸送，必然會帶來能源消耗問題，但主要區(qū)別在于能源消耗量的高低，因此綠色理念則高度注重對輸送能源損耗的控制，最大化減少損耗量[5]。從設計角度來看，應注重對優(yōu)質材料的選擇，其應當具備性能良好、能耗低的特點，且各環(huán)節(jié)的能源輸送都要實行微機自動操控。基于上述所提的各項能耗控制措施及應用，可有效減少輸送階段的能源浪費問題。具體設計中，也有必要加強對余熱循環(huán)的應用，進一步提高節(jié)能水平。

5 結語

建筑暖通設計工作中引入綠色理念具有重要意義，其對于提高建筑暖通設計水平起到推動性作用，是實現(xiàn)節(jié)能的重要途徑。現(xiàn)階段，業(yè)界已經對綠色理念形成了較深層次的認知，在暖通空調系統(tǒng)設計中也更傾向于新技術的應用。在后續(xù)的發(fā)展中，仍需加強暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能設計，充分發(fā)揮出綠色理念的引導作用，提高建筑能源的循環(huán)利用效率，確保空調設計的經濟性。