淺析綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計的技術(shù)

胡華煒

（貴州中建建筑科研設(shè)計院有限公司　貴州貴陽　550001）

淺析綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計的技術(shù)

胡華煒

（貴州中建建筑科研設(shè)計院有限公司貴州貴陽550001）

如今，人們的環(huán)保意識逐漸增強，各行各業(yè)都在加大力度推行綠色生產(chǎn)，建筑事業(yè)也不例外，綠色建筑將成為日后主流發(fā)展趨勢。在建筑設(shè)施中，暖通空調(diào)的耗能極大，占據(jù)總能耗的絕大部分。因此，采取相應(yīng)措施有效改善建筑的暖通空調(diào)節(jié)能措施，對于建筑整體節(jié)能有著重要的意義和指導。本文簡單敘述了綠色建筑實施暖通空調(diào)節(jié)能時應(yīng)遵循的基本原則，在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，為綠色建筑真正實現(xiàn)全方位節(jié)能提供技術(shù)支持。

綠色建筑；暖通空調(diào)；節(jié)能設(shè)計；技術(shù)

隨著全球能源危機的不斷擴張，人們在享受高質(zhì)量生活的同時逐漸意識到節(jié)能環(huán)保的重要作用，對于居住環(huán)境的要求不斷提高，這為建筑行業(yè)帶來了全新的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)階段建筑設(shè)施不僅要實現(xiàn)綠色建筑的所有基本功能，還要真正做到資源的節(jié)約與循環(huán)利用。對建筑暖通空調(diào)實施全面的節(jié)能設(shè)計是綠色建筑設(shè)計的重要組成部分，也是使綠色建筑切實走上可持續(xù)發(fā)展道路的必要前提，對于其他方面的節(jié)能設(shè)計工作具有一定指導作用。

1　綠色建筑實施暖通空調(diào)節(jié)能時應(yīng)遵循的基本原則

1.1節(jié)省原則

節(jié)省原則實際上就是強調(diào)資源節(jié)約利用。對于建筑暖通空調(diào)而言，節(jié)省原則并不僅局限于空調(diào)部件等方面，而是需要在生產(chǎn)時就對所需原材料實施節(jié)省，盡可能降低成本，資源節(jié)省原則關(guān)系到空調(diào)運行的各個環(huán)節(jié)，如制冷、水循環(huán)以及風機等。

1.2回用原則

顧名思義，回用原則就是充分利用空調(diào)中完好無損及進行簡單修復就可使用的部件原料。獨立的組裝型部件原料促成了建筑暖通空調(diào)的靈活性，為維修與保養(yǎng)提供了便利的條件。若暖通空調(diào)出現(xiàn)故障，經(jīng)診斷證實故障不屬于運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，則可通過拆卸更換故障部件完成修理，方便快捷，節(jié)省了大修的經(jīng)濟成本。

1.3廣回收原則

廣回收原則是指對建筑空調(diào)所有零件與材料實行廣泛的回收，與回用原則不同的是，廣回收的重點在于收集，而不是二次利用，此外，雖然回收范圍越廣效果越好，但要注重分類，而不是一味的大面積堆放，根據(jù)材料的應(yīng)用范圍與特點將其妥善分類回收，從而為后續(xù)處理提供便利。

1.4循環(huán)原則

循環(huán)原則需要建立在廣回收基礎(chǔ)上，對回收的材料進行加工完成再利用。對已經(jīng)報廢的材料進行相應(yīng)的處理，充分發(fā)揮材料的價值，以便形成良性循環(huán)[1]。然而，在材料當中會存在一些造價較高且不具有再回收利用價值的原料，比如鋼化玻璃、巖棉等，為此在節(jié)能設(shè)計過程中要求把握好這些原料的用量，以免造成不必要的浪費。

2　綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計技術(shù)

2.1太陽能技術(shù)

在眾多清潔能源當中，太陽能無疑是首選，是真正意義上的不受任何限制且取之不盡的理想能源，對于環(huán)境不會造成任何影響或污染。利用太陽能進行供暖主要由兩部分構(gòu)成，分別為集熱器與循環(huán)控制設(shè)備。集熱器主要由熱水箱等加熱裝置組成，循環(huán)控制則包含溫度控制裝置、熱水循環(huán)體系以及采暖設(shè)施，如圖1所示。

太陽能系統(tǒng)的基本原理是：利用特定的設(shè)備采集太陽光，同時將其轉(zhuǎn)化為熱能。熱能產(chǎn)生之后通過熱導循環(huán)裝置進入換熱中心，由此對水箱中的冷水進行加熱，加熱到一定溫度之后輸送至各個采暖設(shè)施當中，在供暖的全過程中，系統(tǒng)自帶的儀器會對溫度進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)與控制。天氣變化往往是反復無常的，在陰天下雨時，太陽被厚厚的積云遮擋，很難收集足夠的太陽能，此時太陽能系統(tǒng)會自行切換工作模式，由燃氣爐等加熱裝置輔助供暖，擺脫天氣情況這一因素對供暖效果的影響，使建筑內(nèi)的居民無時無刻都能享受到溫暖。若建筑暖通空調(diào)中可以融入太陽能技術(shù)，則可以極大的降低能源消耗，安全可靠，環(huán)保衛(wèi)生，勢必成為節(jié)能設(shè)計的主要趨勢[2]。

圖1　太陽能供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2地源熱泵技術(shù)

地源熱泵技術(shù)具備很高的經(jīng)濟適應(yīng)性和節(jié)能可行性，尤其是在制冷與供熱轉(zhuǎn)換方面，與傳統(tǒng)的空氣熱源泵不同，地源熱泵主要有如下幾點優(yōu)勢：地源熱泵的主要對象為土壤溫度，并不會破壞地面與地下水，這是一種使用較為廣泛且不會對周邊環(huán)境造成破壞的散熱技術(shù)[3]。土壤溫度改變的重點是埋設(shè)在土體內(nèi)部的換熱器，它的實際性能會受到溫度的顯著影響，但若可以使溫度保持良好的平衡，那么就不會產(chǎn)生較大的影響，不會對系統(tǒng)的正常運行構(gòu)成任何威脅，所以該技術(shù)更適合應(yīng)用在冬夏溫度變化程度相對較低的地區(qū)中。而對于冬夏溫度變化程度相對較大的地區(qū)而言，在冬季可以向系統(tǒng)中加入輔助加熱裝置，在夏季向系統(tǒng)中加入冷卻塔等裝置。

2.3自然通風

自然通風是一種原始但切實有效的方式，不僅可以快速降溫，還可以改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量，使居住者更加舒適，無需消耗任何資源，零污染。所以綠色建筑應(yīng)返璞歸真，堅持借助大自然的力量以滿足人們的各種需求。目前，較為常見的通風方式有風壓與熱壓兩種[5]。

2.3.1風壓通風

借助風壓是實現(xiàn)自然通風的有效措施之一，為達到通風目的，建筑整體風環(huán)境具有十分重要的作用。所以，在設(shè)計選址過程中，必須考慮建筑的基本格局與門窗朝向。具體來講，為達到更好的通風效果，設(shè)計階段中應(yīng)認真分析建筑物的平面圖與剖面圖，采取有效的措施減小空氣阻力，比如盡可能將門窗設(shè)置在同一條直線上，增加有效開口面積。由于受到天氣狀況的影響，室外風速時常會產(chǎn)生一定變化，此時可在門窗上人為增設(shè)一些可以控制風速的設(shè)施，比如百葉窗等，這樣可以按照自己的喜好自行控制通風速度。

2.3.2熱壓通風

熱壓通風主要利用室內(nèi)外溫差帶來的密度差，使室內(nèi)外空氣產(chǎn)生一定壓力差，從而將室內(nèi)溫熱且污濁的空氣帶出室外，實現(xiàn)空氣流通。由于受到密度的影響，所以熱空氣通常在頂部通過，而冷空氣則在底部進入。因此，在建筑設(shè)計過程中，應(yīng)多采用豎向空腔結(jié)構(gòu)，在建筑室內(nèi)頂部設(shè)置一個可以自行調(diào)節(jié)的開口，便于熱空氣排出，促進熱壓通風。

2.4暖通空調(diào)熱回收

暖通空調(diào)在正常條件下運行時，會產(chǎn)生較多的熱量，如將這些熱量合理利用起來，將會節(jié)省大量的能源。因此，在暖通空調(diào)的設(shè)計過程中應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)手段對剩余熱量加以有效回收和利用，比如使用余熱對新鮮空氣進行處理，并使排出的氣體可以與室外氣體溫度保持一致，在顯著減少能源消耗的同時，還可消除對室外空氣所造成的影響。

2.5合理應(yīng)用可再生資源

除太陽能外，還可利用在暖通空調(diào)中的可再生資源有：風能、水能、生物能等。合理應(yīng)用可再生資源不僅可以起到環(huán)保的效果，還可以減少有限的一次能源使用量，是各耗能領(lǐng)域未來發(fā)展的主要方向之一，可緩解能源危機帶來的壓力。在實際應(yīng)用的過程中，應(yīng)遵循因地制宜的基本原則，并充分借助先進技術(shù)，以提高資源利用率。此外，還要盡可能的降低可再生資源使用成本。這是因為我國對于可再生資源的開發(fā)和利用還處于發(fā)展階段，還需投入大量的資金用于研發(fā)，為保證此技術(shù)得到更為廣泛的應(yīng)用，就必須切實降低其運行成本，從而達到理想的應(yīng)用水平。

3　總結(jié)

全球變暖問題日益加劇，隨著人類活動范圍的不斷增大，環(huán)境與能源承受的壓力逐漸變大。為此，為實現(xiàn)人與自然和諧共存，必須對環(huán)保與節(jié)能引起足夠的重視。對于建筑的暖通空調(diào)設(shè)計而言，設(shè)計人員必須緊緊立足當下的可持續(xù)發(fā)展政策，積極參與先進節(jié)能技術(shù)的科研與應(yīng)用工作，結(jié)合建筑實際要求，在滿足用戶基本需求的基礎(chǔ)上盡可能達到最佳節(jié)能效果。

[1]康智.實現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)技術(shù)的設(shè)計[J].科技與企業(yè)，2014，7（03）：90～91.

[2]劉勇.實現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)技術(shù)的設(shè)計[J].能源與節(jié)能，2013，8（11）：30～31.

[3]劉俊躍，卜增文.實現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)技術(shù)的設(shè)計措施[J].制冷與空調(diào)，2014，1（09）：30～31.

[4]陳然.綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計[J].科技創(chuàng)新導報，2012，2（04）：55～56.

[5]黃登.對于“綠色建筑”與一般建筑的區(qū)別探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012（15）：150～153.

TU831

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2015-8-31