試析綠色建筑暖通空調設計的技術

王立

（大同市二院建筑設計研究有限責任公司，山西大同 037000）

暖通空調是綠色建筑建設中的重要內容，直接關系到綠色建筑的整體質量。因此，加強暖通空調設計十分關鍵。綠色建筑暖通空調設計中，設計人員需要結合綠色建筑特征和需求，積極引入和學習先進技術，一方面有效加強工程設計的科學性與合理性，另一方面也要在設計中堅持人本理念，為大眾打造更加舒適的生活環境。

1 綠色建筑暖通空調設計技術的作用

綠色建筑暖通空調設計技術關系到我國綠色建筑施工發展，同時也決定著暖通空調設備的合理應用，在應用暖通空調設備的過程中，暖通空調數量顯著增加，使用范圍明顯擴大，所以人們也對暖通空調的性能提出更嚴格的要求，暖通空調的節能性能尤其如此。

在工程設計中，合理應用暖通空調設計技術，可全方位展現暖通空調節能設計的作用與價值。采取有效措施維護暖通空調的運行狀態，能夠滿足人們的個性化需求，優化人們的生活品質。在綠色建筑中，合理應用暖通空調設計技術能夠有效減少能源消耗，營造健康和諧的自然環境，確保工業建設與自然環境的發展平衡。除此之外，暖通空調設計技術也可提高綠色建筑的經濟效益，為綠色建筑的穩定發展奠定堅實基礎。

2 暖通空調設計原則

暖通空調設計具有一定的系統性和復雜性，為有效改進暖通空調設計質量，設計人員應準確把握設計原則，注重暖通空調設計的規范性和科學性。

2.1 綠化原則

暖通空調設計中，務必高度重視暖通空調選材工作。選材時，在設計理念的基礎上科學選擇綠色環保材料，如選材不合理或在工程設計和施工中選用存在環境污染的材料，則一方面會降低暖通空調系統的運行質量，另一方面也會破壞周邊的生態環境。另外，在選擇建筑材料的過程中，還要全方位考慮材料回收的便捷性。如工程建設中出現明顯的問題，則需拆除重建或及時修繕。若受損的材料無法循環利用，則會增大工程的材料成本，降低施工的效率。而且也會對周邊環境造成不同程度的污染。所以，工程設計的材料選用必須始終堅持回收利用原則，重視工程設計的綠色環保性。

2.2 節能原則

節能性是綠色建筑設計理念中的關鍵內容，可有效減少資源消耗，綠色建筑設計人員必須始終遵循節能性原則，一方面建立完善的綠色環保暖通空調系統，另一方面推動現代建筑的長遠、穩定進步。

節能的含義十分豐富，可從能源和材料兩方面加以分析。綠色建筑暖通空調系統運行的過程中，不僅需要較多的材料，而且也需消耗諸多的能源。所以，在選材的過程中，必須高度關注可再生資源的消耗問題，提高資源利用率。我國資源消耗量較大，各行業建設和發展的過程中均使用了大量不可再生資源，進而對資源儲備和自然環境均產生了十分不利的影響，諸多寶貴資源面臨瀕臨枯竭的處境。綠色建筑暖通空調系統是能源消耗大戶，在設計中必須加大節能力度，全面貫徹綠色建筑設計理念。

2.3 循環利用原則

資源的循環利用可顯著降低資源消耗，也可改善和保護生態環境。工程建設的過程中，空調系統會排放剩余能源，降低資源利用率。為更加充分地利用自然資源，設計人員需在暖通空調設計中全面考慮以上因素，實現資源的二次利用，以降低資源利用成本，及時回收剩余的能源，為資源循環利用創造有利條件。再者，保護生態環境可嚴格控制能源應用成本，發揮能源的最大使用價值，最終大力推動生態環境保護工程的可持續發展。同樣值得高度關注的是，在工程設計中，要求人員采取其他類型材料減少玻璃制品的用量，可以選擇成本較低，安全環保且結實耐用的材料，從而加強建筑工程的環保性。

3 暖通空調設計中的常見技術

暖通空調設計中常用的技術十分豐富，且不同技術的特點不同，適用范圍也不同，如太陽能節能技術、自然通風技術、地源泵等，詳細分析暖通空調設計中的常見技術具有十分積極的現實意義。

3.1 太陽能節能技術

如圖1 所示，太陽能是具有代表性的清潔可再生能源，太陽能資源儲量巨大，不僅能突破地域的限制，也可達到保護生態環境的目的，不易產生嚴重的環境污染。太陽能供暖系統主要由解熱器和循環控制系統結合而成，太陽能供熱系統主要由換熱水箱及其他加熱設備構成。循環控制系統主要由生活熱水體系和底板采暖構成。

圖1 太陽能節能技術

現階段，太陽能供暖系統運的過程中，充分利用專業設備采集太陽光，將太陽能轉化為熱能，借助熱導循環系統將經處理的熱能傳輸至換熱中心當中，隨后可將冷水變為熱水，流入底板采暖系統中，借助新型電子儀器，科學把控室內的溫度。

天氣因素具有較強的復雜性，如出現陰天或雨雪天氣，太陽能明顯下降，而應用控制系統便可保證能源的自主轉換，轉換后可將其置于燃氣爐設備中加熱。這樣即使在冬季，居民也可在較為舒適的環境中生活。在其他季節，太陽能可在設備的支持下提供熱能，為人們的日常生活提供諸多便利。采取有效措施實現暖通空調系統與太陽能技術的有機結合，不僅可以減少成本投入，同時也能降低資源消耗，保護工程周邊的生態環境，為綠色建筑施工的順利開展奠定堅實基礎。

3.2 自然通風設計

室內環境調節方式十分豐富，自然通風是最為原始的室內環境調節方式，自然通風可提高工程建設質量。綠色暖通空調設中，可采用風壓和熱壓兩種方式保證空氣流通。如采用風壓模式，則可結合建筑朝向及布局，開展通風系統設計，并對外部風環境和室內風環境流通產生較為顯著的影響。暖通空調設計中如采取熱壓模式，便可應用熱壓生風的原理，利用室內外的熱壓差產生溫度差，在空氣對流中促進室內空氣流通。工程設計期間，要在底部設置風口，頂部設置出口，引導室內氣流由下至上流動，將低質量空氣排出室內，引入室外的新鮮空氣，從而改善室內空氣質量，為人們營造舒適安全的居住空間。

3.3 應用地源泵

地源熱泵系統只影響土壤溫度，并成為當前建筑設計中較為完善的取暖、散熱方式。地下30～100m 的豎直埋管換熱器能夠直觀地體現地下土壤的溫度變化。地泵也可利用交換器在冬季提取地下的熱量，達到供熱的目的。夏季，地泵可將地上熱量送至地下，提高埋管附近的溫度。可以說，溫度是影響埋管性能的重要因素。埋管主要應用在冬冷夏熱或冬夏熱量差距較小的地區。

低溫地區夏季排熱多于冬季吸熱，易于出現冷熱負荷失衡問題，會破壞地埋熱管的換熱性能。為縮小埋管吸收與排放熱量的差異，低溫地區可在系統中設置輔助設備，提供大量能源。太陽能是諸多清潔可再生能源的首選，太陽能與地源熱泵串聯運行，可滿足采暖需要。南方地區平均溫度較高，可合理應用冷卻塔制冷，分擔負荷，夜間也可吸收土壤中的熱量，滿足降溫需求。

3.4 冰蓄冷系統優化技術

如圖2 所示，冰蓄冷系統在降低能耗的同時，也可提高經濟效益，實現低溫送風。夜間可在水中存儲冷量，白天可釋放冷量，降低電能消耗。相同條件下，冰蓄冷量較大，可減少能耗。若冷水溫度在1～4°C，便可做到低溫送風，降低能源損耗。系統在能源利用率上優勢明顯，并取得較為理想的節能效果。

圖2 冰蓄冷系統優化技術

4 結語

綠色建筑暖通空調設計有利于創建舒適安全的生活環境，也可促進我國生態環境保護事業的穩定發展。建筑暖通設計人員應當準確把握綠色暖通設計原理和原則，合理利用冰蓄冷系統、地源泵系統，以高效利用自然能源，降低資源的過度消耗，提高綠色建筑工程的綜合效益。