概述绿色建筑暖通空调设计

黄汝邓

摘要：建筑工程的暖通设计工作至关重要，尤其是对于绿色生态建筑的暖通设计工作，由于设计规范不健全、标准不深入、过程不合理等情况的存在，使得一些技术和管理问题比较突出，要千方百计，提高设计人员对设计标准的深入理解，全面分析各种制约因素，实现暖通设计的合理、系统、科学化，真正的制定了科学并且合理的设计方案，才能利用最少的投入从而获得最大的收益。

关键词：绿色建筑；暖通空调；设计

1.绿色建筑中的暖通空调的优点

一是暖通空调节能技术与我们生活的环境相适应，相对于其他的建筑技术，它是对环境危害最小的，因为该技术是采用各种可再生能源作为能源来源，例如我们常说的太阳能、风能、地热能等等。二是有很大的节能潜力，因为该技术采用的能源都是自然可再生的太阳能、风能等可再生能源，既充分利用了大自然的天然能量，同时也在生产费用上节约了一定的费用。在管理上是从制定室内温度参数着手，增强了建筑的经济性。三是暖通空调节能技术使得室内空气品质更好，这样人们的健康也得到了有力的保证。

2.绿色建筑中暖通空调设计的原则

在绿色建筑中进行暖通空调设计时，需要遵循一定的原则，以保证设计的效果，具体原则内容为：一是节省原则，也就是指节约利用各种材料和能源，这种节省并不是指单个或某部分的节省，而是整个暖通空调系统在建设、施工、后期运行以及整体层次上的节省；二是回用原则，此原则是指选用的暖通空调的局部或部件应具备可重复使用的特性，在发生故障后，经过对故障部位的拆卸维修后，此部件可以再次回用；三是广泛回收原则，此原则与回用原则有所区别，是指暖通空调中的整体或零部件材料可以被回收，这种回收不是笼统的，而是分门别类的，比如统一回收系统报废的管道设备零件等；四是循环原则，此原则是指回收的零部件材料可以经过处理后再次循环利用，在此原则下，实现了暖通空调系统原材料―废料―新原材料的有效循环，避免了原材料的大量消耗，起到节约材料的目的。

3.绿色生态建筑暖通设计中存在的问题

3.1缺乏对暖通设计相关标准和规范的全面认识

在当前的建筑暖通设计工作中，要遵从相关的规范和标准，在根本上保证暖通设计的合理性、科学性和可行性。但是，在实际的建筑暖通设计中，相关人员对技术规范和准则认识不到位，理解不深入，致使很多细节设计出现失误，致使暖通设计方案出现不科学和不合理的地方，影响了暖通设计施工的品质，降低了使用者的生活品质。例如，在进行防火阀的设计的时候，一旦在穿越防火墙的时候，忽略防火阀，就会违背设计规范，为工程埋下隐患。

3.2暖通设计中存在的不足之处

在当前的建筑暖通设计中，不合理和不科学的地方比较多，首先，在设计流程中，涉及诸多结构类型，给暖通的衔接工作造成压力，难度增大，不利于对室内空间的有效调节。在很多建筑暖通设计中，针对暖通通道，主要采取双侧连接的方式，一个方向连接一个室内的房间，另外一个与楼梯进行连接，其中一个用于散热装置，一个用作换热器。这样做的后果是与暖通设计的基本原则不符，安全系数较低。如果发生故障，就会影响设备的正常使用，引起散热器运行的不顺畅。对于暖通设计工作来说，鉴于所处环境的不同，在标准和要求方面也存在较大的差异性。在当前的建筑暖通设计中，对适应性缺乏深刻的认识，忽略对气候等自然因素的影响，针对性不强，致使相关设备的功能没有被充分体现。

3.3对暖通设计缺乏系统性原则

在建筑暖通设计中，涉及诸多方面，一旦考虑不周全，导致设计工作缺乏系统性，主要的系统有排烟、采暖、排风等，任何一个系统出现问题，都会导致整个设计系统的失灵性，造成巨大隐患。因此，在设计进行中，要对各种不同因素进行全面考虑，深入进行分析，避免不良现象的发生，有效保证暖通工程的品质，为后期运行奠定基础，提升建筑的实用价值。

4.绿色建筑中的暖通空调设计要点

4.1保持良好的绿色建筑外部自然环境

绿色建筑的特点即健康环保节能，在绿色建筑中，充分利用自然资源便是暖通空调设计的优势和特点。因此，要将绿色建筑周围良好的外部环境在暖通空调的设计中充分发挥出来。因此，设计中就要充分保持建筑外围洁净的空气、水源以及土壤，使建筑物远离恶劣环境的影响，同时要特别注重树木和水的作用，水和植物被广泛的引入建筑内部空间。

4.2充分利用绿色材料

绿色材料健康环保无污染，在现代暖通空调设计中应被大量使用，而禁止禁止使用HCFCs及Halons产品，在选用制冷剂制冷方面要减少用CFCs进行制冷，在保温材料的使用中要禁止使用石棉类的保温材料。应尽量选用可回收利用及重复使用的管材及保温材料，包括保温材料、管道、密封材料等，与此同时，选用本土材料成为上乘之选，因为就地取材可以大大减少因材料运输对环境造成的污染。

4.3充分利用太阳辐射能

1）选用节能玻璃窗

例如，在采暖为主的地区，可选用双层中充惰性气体、内层低辐射Low-E镀膜玻璃窗，能有效地透过可见光、遮挡室内长波辐射，发挥温室效应；而在供冷为主的地区，可选用外层Low-E镀膜玻璃或单层镀膜玻璃，能有效地透过可见光、遮挡直射日射和室外长波辐射。国外最新利用液晶技术的智能窗（又称开关窗，SwitchGlassing），利用晶体在不同电压下改变排列形状的特性，可以根据室外日射强度改变窗的透明程度。

2）采用通风窗技术，将空调回风引入双层窗夹层空间，带走由日射引起的中间层百叶温度升高的对流热量。中间层百叶在光电控制下自动改变角度，遮挡直射阳光，透过散射可见光。

3）最简单易行但又是最有效的方法是设置建筑外遮阳板，也可将外遮阳板与太阳能电池（又称光伏电池）结合，不但降低空调负荷，而且还能为室内照明提供补充能源。

4.4蒸发冷却空调系统

蒸发冷却空调技术是一种相当节能环保的空调技术。这种绿色仿生空调技术共包括两个系统，即直接蒸发冷却（DEC）和间接蒸发冷却（IEC）。蒸发冷却空调技术的节能环保性体现在：采用水作为制冷剂，因此对环境无污染；蒸发冷却系统制冷不需要消耗压缩功，COP值比机械制冷大得多，因此节能。当前这种空调技术在我国新疆等西部地区的大型工业建筑中应用广泛。

4.5冰蓄冷系统优化

冰蓄冷系统的优化最终目的通过低温送风降低能耗，从而实现节能。节能的实现途径主要分为两个方面，一方面是降低电费支出，即通过夜间将冷量蓄积在水中，再在白天用电高峰时将夜间蓄积的冷量进行释放，从而使电费支出减少。另一方面是节约耗能，因为同等条件下冰的蓄冷量是要高于水的蓄冷量的，蓄冷池的容积也会相对较小，这便减少了耗能。

当冷水温度在1℃～4℃左右时，可采用低温送风，减小风机动力和风量，自然起到节能效果，虽然冰蓄冷系统中的冷冻机的制冷效率降低，但是整个系统的COP值增大，尤其是在夜间室外温度较低的时候，COP值较高，此外制冷剂基本处于满负荷工作，工作效率和设备利用率也较高，即冰蓄冷系统的优化具有良好的节能效果。

4.6地源热泵空调系统

地源热泵是当前一种高效的空调方式，是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的。其中，土壤其温度适宜、稳定，蓄热性能好且易获得。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵，由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下，属全封闭方式，因此不使用任何水资源，也不会污染地下水源。当前，地源热泵的空调形式在我国山东地区应用广泛。

5.结语

总之，绿色建筑的兴起为暖通空调技术的进步和发展提供了前所未有的机遇，同时，暖通空调技术的不断发展，推动了现代建筑的可持续发展，为现代建筑的发展注入了生机和活力。人类能及时把新技术，新材料应用于现代建筑中，使我们的建筑成为真正意义上的“生态建筑”和“绿色建筑”。所以一个合理的设计应当是舒适，经济，高效，先进的统一体，这就要求我们对产品技术的应用要有一个合理的认识。

参考文献：

[1]田勇.倡导节能降耗，提高空调能效.家用电器，2015，7.

[2]李剑川.空调运行管理手册.上海交通出版社，2014，2.