劉旭峰， 陳力， 蒙飛， 陳勇

（四川省公路規(guī)劃勘察設計研究院有限公司）

1 智慧城市與綠色建筑的概念簡述

1.1 智慧城市

智慧城市在我國是一個全新的概念，它是指將先進科學技術應用到城市規(guī)劃、建設和管理之中而形成的一種新型城市化發(fā)展模式，是實現(xiàn)人、社會和自然之間協(xié)調發(fā)展的重要途徑。信息通信技術、互聯(lián)網、物聯(lián)網等新信息技術在城市規(guī)劃管理中的應用推動了“智慧城市”的出現(xiàn)。相關人員在此基礎上以計算機技術、控制技術為核心，通過對各種信息資源進行有效整合而形成的新型城市規(guī)劃管理模式，也被稱為智慧城市管理體系，該體系具有明顯的數(shù)字化特征，通過數(shù)字化手段實現(xiàn)對信息資源的收集、存儲、處理、分析和利用，達到優(yōu)化資源配置、提升城市管理效率、增強城市綜合競爭力的目的。

1.2 綠色建筑

綠色建筑指的是在滿足人們生活質量需求基礎上，以節(jié)約能源消耗以及減少環(huán)境污染為目的，采用一系列可持續(xù)發(fā)展理念建設而成的一類建筑物，是人類在建筑實踐中追求與自然和諧相處的產物。作為一種新的建筑設計理念，綠色建筑建設的主要目的在于通過對環(huán)境和資源進行合理有效的利用，達到人與自然和諧相處。若要站在智慧城市的角度上來說，綠色建筑已經成為建筑行業(yè)的發(fā)展方向之一。

2 綠色建筑與暖通空調在智慧城市中的設計原則

2.1 智能化原則

就目前情況來看，智慧城市在不斷發(fā)展中已經展現(xiàn)出較強的高效性特征，而智能化是推動智慧城市進一步發(fā)展與建設的重要力量，相關人員在加強智慧城市、綠色建筑、暖通空調的建設中應時刻遵循智能化原則，并將其始終擺在首要位置上。通常情況下，智慧城市的智能化主要顯現(xiàn)在門禁管理、一卡通停車制度、自動化安全監(jiān)控系統(tǒng)、樓宇自動化控制系統(tǒng)、智慧社區(qū)、智慧環(huán)保、智慧交通等幾方面，這些設備和系統(tǒng)的智能化應用不僅大大提高了智慧城市綠色建筑的管理效率和質量，還能為樓內用戶營造一個安全舒適的工作和生活氛圍，增強用戶的個人體驗。

在暖通空調的智能化管理中，可通過能量消耗系統(tǒng)對目標暖通空調進行二十四小時不間斷監(jiān)控，從而明確該暖通空調的能量消耗情況。技術人員也可以利用該系統(tǒng)和其監(jiān)測到的相關數(shù)據(jù)信息對暖通空調的運行風速等進行有效管理與控制，從而利用綠色建筑與暖通空調的智能性提升整個智慧城市建設的能源節(jié)能性能[1]。

2.2 節(jié)能化原則

節(jié)能化原則是相關人員在智慧城市建設時必須遵循的基礎性原則，該原則在暖通空調中的設計主要體現(xiàn)在以下幾個方面：暖通空調能源消耗量的降低、可再生能源在暖通空調中的使用、暖通空調節(jié)能排放系統(tǒng)等。此外，在暖通空調的實際設計與建造過程中，若能將節(jié)能化原則與智能化原則結合起來，將相關工藝或技術融入暖通空調的送風、取暖、制冷、除濕等環(huán)節(jié)的建設與管理中，勢必會加強對該暖通空調運行各個環(huán)節(jié)能源消耗的合理控制，從而大大減少該空調的能源消耗。

2.3 技術性原則

綠色建筑與暖通空調設計與實際建設的技術性原則要求相關人員在開展實際工作中，必須要加大對各種工藝和技術的使用力度，在保質保量完成工作任務的同時，盡可能提升綠色建筑與暖通空調的運行穩(wěn)定性和可靠性。不僅如此，技術性原則還是實現(xiàn)綠色建筑與暖通空調智能性與節(jié)能性的基礎。

3 綠色建筑與暖通空調在智慧城市中的具體設計分析

3.1 太陽能節(jié)能技術的應用

為了推動綠色建筑、暖通空調與智慧城市建設的進一步融合，在實際工作中可以借助太陽能節(jié)能技術。眾所周知，太陽能作為一種可再生能源，目前已被廣泛應用于我國各個行業(yè)和領域中，其在建筑行業(yè)中的應用效果最為顯著。

在暖通空調的設計和使用方面，技術人員可以在暖通空調中安置具有較高自動化和智能化的集熱器或循環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能對太陽能進行有效收集和存儲，又能將這些太陽能自動轉化為熱能，為綠色建筑提供其運行所需的熱能。若遇到該系統(tǒng)無法收集太陽能的陰雨天氣，暖通空調就會自動切換為燃氣模式，持續(xù)為目標綠色建筑提供熱量[2]。

3.2 地源熱泵技術的應用

地源熱泵技術在綠色建筑與暖通空調中的有效應用已經成為我國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，并且隨著國家對節(jié)能減排工作重視程度的不斷提升，這也為地源熱泵技術在建筑行業(yè)的推廣普及提供了良好機遇。

具體來說，地源熱泵技術指的是通過將地下埋設于土壤中的能量轉化裝置所產生的熱量實現(xiàn)建筑物供熱及制冷需求的一種新型高效節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)，其能夠充分利用自然界取之不盡用之不竭的淺層地溫能資源。技術人員和綠色建筑施工人員可以利用地下埋管系統(tǒng)將熱能從一處區(qū)域傳輸至另一區(qū)域并利用其自身高效的換熱能力實現(xiàn)制冷或制熱功能的一種新型供暖和空調方式，其中包括地下水回灌式、空氣源熱泵以及土壤源熱泵等多種類型。

3.3 冰蓄冷系統(tǒng)技術的應用

冰蓄冷系統(tǒng)技術指的是把太陽能、地熱能等低品位能量轉化為高品位冷能儲存在蓄冰裝置中，通過冷凍或蒸發(fā)方式將低溫熱量釋放出來供空調使用。或是將建筑物中存儲有大量冷量的空調水進行冷凍，并通過蓄冰裝置對其儲存的低溫冷量進行回收利用。這種方法可以在不影響用戶正常使用空調系統(tǒng)的情況下，有效降低空調系統(tǒng)的能耗，具有較好的節(jié)能效果和經濟效益。

技術人員在利用該技術對暖通空調進行設計時，首先要分析不同建筑類型的需求特點及要求，然后根據(jù)實際需要選擇合適的空調形式以及制冷機組容量；其次要合理確定制冷系統(tǒng)與設備選型，包括壓縮機型式、蒸發(fā)器型式、冷凝器型式、節(jié)流器型式及控制系統(tǒng)方案等；最后要優(yōu)化系統(tǒng)運行控制，確保空調機組安全穩(wěn)定地運行。

3.4 暖通空調的低溫增焓系統(tǒng)

就目前情況來看，低溫環(huán)境下的暖通空調在運轉過程中主要會出現(xiàn)三個問題。第一，空調系統(tǒng)的回氣壓力會隨著所處環(huán)境溫度的降低而降低，而回氣壓力的降低也會進一步導致暖通空調內部的制冷劑吸氣比容出現(xiàn)增加和提高的趨勢，系統(tǒng)制冷劑在這一作用的推動下會減少相應的流量，最終導致整個空調的供熱能力與制熱量呈現(xiàn)出下降的趨勢。第二，暖通空調的系統(tǒng)壓比與系統(tǒng)回氣壓力之間成反比關系，即系統(tǒng)壓比會隨著系統(tǒng)回氣壓力的降低而增大，系統(tǒng)壓比的升高會提高空調的排氣溫度，從而阻礙空調系統(tǒng)的潤滑油發(fā)揮作用，不僅會導致潤滑油性能的下降，嚴重時還會對整個暖通空調的運行產生消極影響。第三，若暖通空調的側換熱器在室外結霜，也會影響換熱器的正常工作，從而對暖通空調的制熱與供熱起到阻礙作用[3]。

因此，為了減少或避免上述情況的發(fā)生，使暖通空調能夠迎合綠色建筑與智慧城市建設的需求，技術人員應加強對暖通空調的設計與研究，為其增設低溫增焓系統(tǒng)。由于低溫增焓系統(tǒng)原理復雜，壓縮機需要經濟器或者閃蒸器輔助才能實現(xiàn)制冷劑運行，制冷劑經外界降溫后，會被噴氣增晗壓縮機沖入壓縮腔內，由此冷卻壓縮腔中的原氣體，以實現(xiàn)暖通空調排氣溫度下降。為了確保噴氣增焓壓縮機能夠正常穩(wěn)定的發(fā)揮作用，就必須要做好其日常維護管理工作。采用噴氣增晗壓縮機，既可以增強小型家用空調制熱和供熱能力，也可在一定范圍內有效地控制排氣溫度，大大降低或者避免故障，提升壓縮機及整體空調運行的安全性和穩(wěn)定性。

3.5 暖通空調設計的智能化應用

暖通空調設計的智能化應用主要借助以VAV系統(tǒng)和BA聯(lián)網技術為主的各類技術手段，這些智能化技術不僅能對暖通空調的新風量、送風靜壓等進行有效控制，還能在此基礎上實現(xiàn)對周邊環(huán)境和空氣質量的改善。

一方面，要想實現(xiàn)對暖通空調能量消耗的管理與控制，技術人員可使用具有高度智能化特征的定量化模擬系統(tǒng)，并由此推動暖通空調、綠色建筑與自然環(huán)境的融合與協(xié)調發(fā)展；另一方面，技術人員還應在原有基礎上想辦法增強暖通空調的整體性能，盡可能減少或避免相關能源或資源的不必要消耗或浪費[4]。

3.6 熱回收應用

暖通空調熱回收應用技術是指在建筑圍護結構中的各個部位，對建筑物所需的熱量進行吸收、轉換和存儲，以達到降低室內溫度或調節(jié)室內環(huán)境溫濕度的目的。具體包括：利用空氣源熱泵機組將室內空氣與室外新鮮空氣交換后產生的冷熱源（即新風）送入到建筑物內；采用熱泵機組向建筑物內部供給生活熱水等。通過合理選擇使用各種不同類型的冷熱電聯(lián)產系統(tǒng)，使其既能滿足人們舒適宜人的居住環(huán)境要求，又可取得可觀的節(jié)能效果。

而對于智慧城市與綠色建筑來說，暖通空調的熱回收應用不僅能解決傳統(tǒng)空調帶來的能源浪費問題，而且還能夠實現(xiàn)建筑節(jié)能減排目標。技術人員在運用熱回收技術進行相關作業(yè)時，要考慮實際工程條件和具體需求，并結合當?shù)貧夂蛱攸c、地理狀況以及經濟水平確定熱回收方式及其運行模式，這樣才能充分發(fā)揮該技術的優(yōu)勢作用。首先要了解熱回收裝置的工作原理，其次要根據(jù)實際需求設計出符合當?shù)貧夂驐l件的適宜的熱回收設備。同時，還要從多方面入手提高熱回收技術的可靠性與穩(wěn)定性，并做好各項安全保障措施，這樣才可以充分發(fā)揮熱回收技術的作用。

4 結語

綜上所述，加強綠色建筑與暖通空調的建設目前已成為推動智慧城市建設的重要抓手，但在實際建設與運行中還存在諸多問題。因此，相關技術人員和施工人員應及時轉變自己的傳統(tǒng)觀念和思維，通過各種手段加強對智慧城市的認識和了解，并站在全局視角下重新審視綠色建筑與暖通空調的設計工作。這樣才能提供高質量服務，提升整個行業(yè)和社會的經濟效益、社會效益與生態(tài)效益。