探析綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計

摘要：隨著國家經(jīng)濟快速發(fā)展和人口數(shù)量的逐漸增長，資源問題已經(jīng)是影響國家發(fā)展的重要因素。為了盡可能滿足人們對資源的需求，所以我們在暖通設(shè)計中也應(yīng)盡可能的將綠色節(jié)能的理念在整個工程建設(shè)中體現(xiàn)出來。建筑暖通空調(diào)設(shè)計應(yīng)以人為本，將滿足人的舒適性要求放在首位，其對于室內(nèi)熱濕環(huán)境、噪聲控制、空氣質(zhì)量等方面要有更高的要求。只有與其他各專業(yè)相互配合，才能使建筑暖通空調(diào)設(shè)計達到較好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：綠色建筑;暖通空調(diào)設(shè)計;探討

1.綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計的原則

1.1節(jié)能原則

節(jié)能不僅指節(jié)約能源，還要節(jié)約材料。從整個空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部所涉及到的水泵、制冷機、控制系統(tǒng)、風(fēng)機等各個結(jié)構(gòu)的投資過程，控制其原材料和能源涉及材料的投資費用和運行費用。而對于現(xiàn)代新型綠色建筑來說，暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計、應(yīng)用，還要與綠色建筑物內(nèi)的圍護結(jié)構(gòu)、室內(nèi)照明等系統(tǒng)互相結(jié)合、互相協(xié)調(diào)、互相關(guān)系。

1.2回用原則

綠色建筑設(shè)計的暖通空調(diào)系統(tǒng)中各部分具有相對的獨立性，其大部分可以拆卸，在其經(jīng)過一段時間運行甚至報廢后，其中的諸如管材、運行設(shè)備中的部分非運轉(zhuǎn)件等部分設(shè)備及材料經(jīng)過維修、保養(yǎng)以及清洗等過程仍可回收再利用。

1.3廣回收原則

廣回收應(yīng)包括暖通空調(diào)系統(tǒng)中的零部件和材料的回收，與回用的區(qū)別是其指對零部件及材料進行分門別類的回收，并非籠統(tǒng)的回收，比如對系統(tǒng)管道、設(shè)備報廢后其在拆散或維修過程中對拆卸下來的零件進行系統(tǒng)回收。

1.4循環(huán)原則

對暖通空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)計的材料設(shè)備等進行回收、回用等后將廢料送到專門的工廠進行再生，從而實現(xiàn)原料——產(chǎn)品——廢料——原料為閉環(huán)的良性循環(huán)，而對于諸如玻璃鋼、巖棉等不能回收或回收利用成本過高的產(chǎn)品在設(shè)計過程中則應(yīng)最大限度的限制其使用量。

2.暖通空調(diào)設(shè)計在綠色建筑的具體應(yīng)用

2.1主動式方法

所謂主動式手法，就是利用建筑自身和天然能源來保障室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)。用主動式措施改善室內(nèi)生態(tài)環(huán)境，主要是做好太陽輻射和自然通風(fēng)這兩項工作?；舅悸肥鞘谷展狻?、空氣僅在有益時進入建筑，其目的是控制陽光和空氣于恰當(dāng)?shù)臅r間進入建筑，以及儲存和分配熱空氣和冷空氣以備需要。

控制太陽輻射：太陽輻射對于暖通空調(diào)而言是一柄雙刃劍：一方面增加進入室內(nèi)的太陽輻射可以充分利用晝光照明，減少電氣照明的能耗，也減少照明引起的夏季空調(diào)冷負(fù)荷，減少冬季采暖負(fù)荷。另一方面，增加進入室內(nèi)的太陽輻射又會引起空調(diào)日射冷負(fù)荷的增加?？刂铺栞椛渌扇〉木唧w措施有：

a）選用節(jié)能玻璃窗。例如，在采暖為主的地區(qū)，可選用雙層中充惰性氣體、內(nèi)層低輻射Low-E鍍膜的玻璃窗，能有效地透過可見光、遮擋室內(nèi)長波輻射，發(fā)揮溫室效應(yīng);而在供冷為主的地區(qū)，可選用外層Low-E鍍膜玻璃或單層鍍膜玻璃，能有效地透過可見光、遮擋直射日射和室外長波輻射。國外最新利用液晶技術(shù)的智能窗（又稱開關(guān)窗，SwitchGlassing），利用晶體在不同電壓下改變排列形狀的特性，可以根據(jù)室外日射強度改變窗的透明程度。

b）采用將可見光引進建筑物內(nèi)區(qū)，同時遮擋對周邊區(qū)直射日射的遮檐。

c）采用通風(fēng)窗技術(shù)，將空調(diào)回風(fēng)引入雙層窗夾層空間，帶走由日射引起的中間層百葉溫度升高的對流熱量。中間層百葉在光電控制下自動改變角度，遮擋直射陽光，透過散射可見光。

d）利用建筑物中庭，將晝光引入建筑物內(nèi)區(qū)。

e）利用光導(dǎo)纖維將光能引入內(nèi)區(qū)，而將熱能擯棄在室外[。

f）最簡單易行但又是最有效的方法是設(shè)建筑外遮陽板，也可將外遮陽板與太陽能電池（又稱光伏電池）結(jié)合，不但降低空調(diào)負(fù)荷，而且還能為室內(nèi)照明提供補充能源。

（2）利用有組織的自然通風(fēng)：自然通風(fēng)是當(dāng)今生態(tài)建筑中廣泛采用的一項技術(shù)措施。它是一項久遠(yuǎn)的技術(shù)，我國傳統(tǒng)建筑平面布局坐北朝南，講究穿堂風(fēng)，都是自然通風(fēng)，節(jié)省能源的樸素運用。只不過當(dāng)現(xiàn)代人們再次意識到它時，才感到更加珍貴，與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，從理論到實踐都提高到一個新的高度。在建筑設(shè)計中自然通風(fēng)涉及建筑形式、熱壓、風(fēng)壓、室外空氣的熱濕狀態(tài)和污染情況等諸多因素。自然通風(fēng)可以在過渡季節(jié)提供新鮮空氣和降溫，也可以在空調(diào)供冷季節(jié)利用夜間通風(fēng)，降低圍護結(jié)構(gòu)和家俱的蓄熱量，減少第二天空調(diào)的啟動負(fù)荷。實驗表明，充分的夜間通風(fēng)可使白天室溫低2～4℃。

2.2被動式方法

（1）置換式送風(fēng)系統(tǒng)

置換式送風(fēng)系統(tǒng)主要有以下幾種形式（a）背景空調(diào)與個人空調(diào)相結(jié)合的下送風(fēng)或桌面送風(fēng);（b）用作全場空調(diào)的地板送風(fēng);（c）置換式頂送頂回系統(tǒng)。第一種形式又可以分成桌面可調(diào)球形風(fēng)口和通過圍擋屏靜壓箱的條縫風(fēng)口送風(fēng)兩種形式。空調(diào)送風(fēng)通過架空地板送到各工作站。一般每個工作站自帶一臺將送回風(fēng)混合的循環(huán)小風(fēng)機，根據(jù)各人的習(xí)慣和愛好可以調(diào)節(jié)桌面風(fēng)口，以達到每個人最為滿意的環(huán)境狀態(tài)。工作站帶有人體傳感器，當(dāng)人離開后經(jīng)延時自動切斷風(fēng)機和工作照明的電源。

第二種形式可以采用地面送風(fēng)柱（可帶再熱）送風(fēng)和地板送風(fēng)口送風(fēng)。如德國法蘭克福商業(yè)銀行的辦公室部分就是采用了地板送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。

第三種方式是利用噴嘴將空氣送到地板附近，通過人體之后從上部燈具回風(fēng)，起到置換作用，人可以通過遙控器控制風(fēng)量和風(fēng)溫。

下送風(fēng)先經(jīng)過人體，將人體周圍的污染空氣和熱濕空氣置換掉，提高了通風(fēng)效率，縮短了“空氣齡“。由于下送風(fēng)只需保證人體周圍（標(biāo)高2m以下）的環(huán)境品質(zhì)，因此也減少了空調(diào)負(fù)荷。

（2）冷輻射吊頂系統(tǒng)：今天的辦公建筑中主要內(nèi)熱源是設(shè)備、照明形成的顯熱，而其中輻射成分又占了50%以上。因此，用輻射形式供冷可以平衡掉這部分熱量。實驗證明，輻射形式供冷可以提高人體舒適性。1998年日本東京竣工的SANKYO本部大廈和德國杜依斯堡的商業(yè)促進中心等均采用了將輻射板與室內(nèi)吊頂結(jié)合的冷輻射吊頂空調(diào)方式。冷輻射具有出色的環(huán)境品質(zhì)特性，冷吊頂空調(diào)具有良好的節(jié)能特性。但是采用冷吊頂系統(tǒng)的建筑有幾個問題應(yīng)當(dāng)值得注意：第一，用冷輻射吊頂?shù)姆块g窗戶必須采取外遮陽措施，以減少太陽輻射對室內(nèi)冷輻射效果的影響;第二，在我國南方高溫高濕地區(qū)，必須采取一系列技術(shù)措施，確保冷輻射吊頂不結(jié)露;第三，室內(nèi)氣流組織應(yīng)作仔細(xì)考慮，室內(nèi)空氣如果沒有一點流速，居住者也會產(chǎn)生不舒適感。

（3）結(jié)合冰蓄冷的低溫送風(fēng)系統(tǒng)：蓄冷低溫送風(fēng)系統(tǒng)目前已在空調(diào)設(shè)計中被廣泛采用。該系統(tǒng)雖然起不到節(jié)能的作用，但卻能平衡市區(qū)用電負(fù)荷，提高發(fā)電效率，對環(huán)境負(fù)荷的降低是有利的。

（4）蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)：蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)是一種綠色仿生空調(diào)技術(shù)，包括直接蒸發(fā)冷卻（DEC）和間接蒸發(fā)冷卻（IEC）。它采用水作為制冷劑，對環(huán)境無污染;另外，蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)制冷不需消耗壓縮功，它的COP值比機械制冷大的多，因此，是一種節(jié)能環(huán)保型綠色空調(diào)產(chǎn)品。目前在我國新疆等西部地區(qū)的大型工業(yè)及商業(yè)建筑中得到廣泛應(yīng)用。

（5）去濕空調(diào)系統(tǒng)：去濕空調(diào)（DesiccantCooling）的原理很簡單，室外新風(fēng)先經(jīng)過去濕轉(zhuǎn)輪，由其中的固體去濕劑進行去濕處理，然后經(jīng)過第二個轉(zhuǎn)輪（熱回收轉(zhuǎn)輪），與室內(nèi)排風(fēng)進行全熱或顯熱交換，回收排風(fēng)能量。經(jīng)過去濕降溫的新風(fēng)再與回風(fēng)混合，經(jīng)表冷器處理（此時表冷器處理基本上已是干冷過程）后送入室內(nèi)。

3.結(jié)語

隨著科學(xué)的發(fā)展，人類對生存環(huán)境不斷認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)，能及時把新技術(shù)，新材料應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中，使我們的建筑成為真正意義上的“生態(tài)建筑”和“綠色建筑”綠色建筑的興起為暖通空調(diào)技術(shù)的進步和發(fā)展提供了前所未有的機遇，同時，暖通空調(diào)技術(shù)的不斷發(fā)展，推動了現(xiàn)代建筑的可持續(xù)發(fā)展，為現(xiàn)代建筑的發(fā)展注入了生機和活力。

參考文獻：

[1]李志彬.淺談綠色建筑中太陽輻射能的利用[J].黎明職業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013（3）.

[2]王如竹，翟曉強.基于太陽能熱利用的生態(tài)建筑能源技術(shù)[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2012（1）.