綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計方法分析

成 素 娟

(山西中方森特建筑工程設(shè)計研究院,山西 太原 030002)

經(jīng)濟與社會發(fā)展進程中，人們的環(huán)保意識逐漸增強。在建筑行業(yè)，暖通空調(diào)的能源消耗在總的資源消耗中占有較大比例，為了改變這一現(xiàn)狀，應(yīng)積極創(chuàng)新暖通空調(diào)的設(shè)計模式，積極推動建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 綠色建筑理念與設(shè)計

1.1 綠色建筑理念

綠色建筑設(shè)計理念中，最為核心的內(nèi)容是綠色環(huán)保，這種理念有效響應(yīng)了國家可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略，同時其以尊重自然規(guī)律為基礎(chǔ)，采用可再生材料構(gòu)建滿足人們需求的建筑，從而在促進建筑行業(yè)發(fā)展的同時，降低對自然環(huán)境的損害，實現(xiàn)了人與自然的和諧共處。

1.2 綠色建筑設(shè)計要求

綠色建筑設(shè)計始終堅持環(huán)保理念，提高室內(nèi)布局的合理性。在我國高度發(fā)展環(huán)保建設(shè)的當(dāng)下，綠色建筑設(shè)計對建筑師的要求更加嚴格，要求建筑師必須要具備較為豐富的專業(yè)知識和較為先進的設(shè)計理念。

2 綠色建筑暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計原則

2.1 綠色環(huán)保原則

對于綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計的選材，應(yīng)充分體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念，避免使用質(zhì)量無保障的不可再生或污染較為嚴重的原材料。在設(shè)計中，注意科學(xué)選擇綠色的建設(shè)材料。這樣在實現(xiàn)其環(huán)保價值的同時，也能夠保證工程的質(zhì)量。在選擇原材料時，設(shè)計人員需充分結(jié)合不同原材料回收、利用以及日常維護的基本情況，同樣值得關(guān)注的是，日常運輸對環(huán)境的影響也是設(shè)計人員需要考慮的重點，高效的運輸管理可有效降低成本，同時減輕對生態(tài)環(huán)境的破壞以及對資源的消耗。

2.2 節(jié)能型原則

在綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計過程中必須要始終堅持節(jié)能型設(shè)計的基本原則，在這種設(shè)計理念下，構(gòu)建綠色暖通系統(tǒng)成為設(shè)計的基本目標，同時其也有利于實現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展，促進我國可再生資源的有效開發(fā)，最終減少生態(tài)破壞和資源消耗，明顯增大了資源的利用率。又由于暖通空調(diào)系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中需要消耗大量的能源，因此，在暖通空調(diào)設(shè)計的過程中必須科學(xué)布置設(shè)計方案，完善設(shè)備選型，并在系統(tǒng)控制上應(yīng)堅持節(jié)能型原則，從而有效改善綠色建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的綜合效果。

2.3 循環(huán)利用原則

暖通空調(diào)應(yīng)用的過程中，系統(tǒng)直接排出多余能源，這種方式造成了較為嚴重的環(huán)境污染和資源浪費問題。為了加強資源利用的科學(xué)性和合理性，在暖通空調(diào)設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要最大限度地實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，收集并調(diào)控系統(tǒng)當(dāng)中沒有使用的能源，這種方式一方面保證了能源的利用率，另一方面也降低了設(shè)計成本，推動了生態(tài)系統(tǒng)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

3 綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計中的問題

首先，在工程施工的過程中無法確保暖通空調(diào)設(shè)計的準確性及科學(xué)性，且在工程設(shè)計中，細節(jié)的把控上也存在著差異，設(shè)計中盡管應(yīng)用了綠色設(shè)計的理念，但是其不能保證暖通空調(diào)設(shè)計的質(zhì)量和效果。另外，在設(shè)計時對工程的實際地理特點不夠重視，使得最終的空調(diào)設(shè)計不能適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的需求，降低了暖通空調(diào)設(shè)計的經(jīng)濟效益和社會效益。

再者，暖通空調(diào)設(shè)計的系統(tǒng)性不足。暖通設(shè)計中的內(nèi)容較多，其主要有排煙系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)。在以綠色環(huán)保理念設(shè)計暖通空調(diào)系統(tǒng)時，并沒有充分地考慮到設(shè)計的系統(tǒng)性，這也會使設(shè)計本身存在明顯的不足，不能很好地體現(xiàn)設(shè)計的實用性，進而影響了系統(tǒng)設(shè)計的綜合效果。

4 綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計方法

4.1 太陽能技術(shù)

在綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計的過程中，能源設(shè)計是非常重要的內(nèi)容，其也是體現(xiàn)綠色建筑設(shè)計理念的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段在設(shè)計中應(yīng)用石油資源、煤炭資源并不能很好地滿足綠色建筑設(shè)計的要求，故此在設(shè)計中積極利用新能源勢在必行。

太陽能是一種清潔的可再生能源，在應(yīng)用太陽能時其可轉(zhuǎn)化為電能和熱能，以供建筑使用，該能源一方面不會造成環(huán)境污染和資源消耗，另一方面還可保證人們的身體健康，所以其也成為了綠色環(huán)保理念當(dāng)中十分重要的內(nèi)容。在設(shè)計中，應(yīng)將太陽能收集裝置安放在采光較好且日照時間較長的位置，充分地將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，并通過熱能傳輸通道傳輸?shù)脚照{(diào)水循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)中，從而保證暖通系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量。

此外，在太陽能的實際應(yīng)用中不僅不會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染，還有助于我國綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標的全面實現(xiàn)，因此其應(yīng)用越來越廣，價值也越來越高。圖1為太陽能暖通空調(diào)實例圖。

4.2 地源熱泵技術(shù)

相關(guān)研究表示，地表下儲有豐富的熱能，其主要分布于地表淺層，深度在400 m以內(nèi)，因此其能夠為綠色建筑暖通設(shè)計提供更加充足和豐富的熱能資源。

地源熱能與太陽能存在著諸多的共同之處，其中，地表下的土壤是該能源最為重要的來源，故而地?zé)崮軆α渴志薮?。而且地源熱能在?yīng)用的過程中會顯著影響土壤溫度，但其不會污染地下水和自然環(huán)境，且其受天氣的影響也十分細微。

地源熱泵技術(shù)是在地源熱能基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種新型技術(shù)，其主要是在地表淺層輸入少量高質(zhì)量的地?zé)崮?，從而促進低品質(zhì)地?zé)崮芟蚋咂焚|(zhì)地?zé)崮艿霓D(zhuǎn)換。地源熱泵一方面可以保證正常供暖，另一方面還可實現(xiàn)空調(diào)制冷。所以，地源熱泵技術(shù)在綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計中占據(jù)著重要地位，見圖2。

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要由三部分組成，分別是室外地源換熱系統(tǒng)、地源熱泵主機系統(tǒng)以及室內(nèi)空調(diào)末端系統(tǒng)。使用地源熱泵技術(shù)的暖通空調(diào)通常是在地下50 m～150 m之間垂直埋設(shè)塑料管，同時結(jié)合實際情況向其中注入適量的防凍液，地源熱泵主要借助防凍液采集地?zé)崮?，熱泵可將采集到的熱源輸送到熱能轉(zhuǎn)換器當(dāng)中，對其進行轉(zhuǎn)化處理后可將其輸送到室內(nèi)，為人們供熱或制冷使用。與傳統(tǒng)消耗電能和燃料的供暖系統(tǒng)相比，其消耗的能源更少，無污染，且輸出穩(wěn)定性更強，因而受到了人們的廣泛關(guān)注和好評。

4.3 冰蓄冷技術(shù)

冰蓄冷技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中可科學(xué)配置空調(diào)電力資源，進而有效減少電力資源的消耗。這一技術(shù)可在夜間利用電力實現(xiàn)制冷功能，同時將冰塊儲藏在指定的裝置當(dāng)中，在用電高峰期時可實現(xiàn)制冷功能。這一技術(shù)的應(yīng)用可有效減少資源的過度消耗，增大資源的利用率，因此其也在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用，而且在建筑群當(dāng)中的優(yōu)勢更為明顯，可有效減少電能的消耗量。在設(shè)計中，設(shè)計人員需要結(jié)合不同的應(yīng)用環(huán)境實現(xiàn)系統(tǒng)的高效設(shè)計，保證系統(tǒng)設(shè)計的適應(yīng)性。

4.4 信息技術(shù)

在暖通空調(diào)設(shè)計中采用計算機虛擬模型技術(shù)，計算暖通系統(tǒng)運行的年消耗量，同時還應(yīng)對能源以及熱源損耗進行科學(xué)分析，計算系統(tǒng)運行需要消耗的電能，以三維立體模式展示，從而明確暖通系統(tǒng)空調(diào)綠色設(shè)計之中的重點內(nèi)容，并以此為主要的依據(jù)，保證暖通空調(diào)水循環(huán)控制的質(zhì)量。采用模擬設(shè)計的方式實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)在功能上的優(yōu)勢，全面落實了綠色設(shè)計理念。這一設(shè)計方式對技術(shù)有著非常高的要求，因此，有關(guān)部門必須積極引入和應(yīng)用現(xiàn)代計算機信息技術(shù)，不斷完善設(shè)計的質(zhì)量和效率。

4.5 自然通風(fēng)技術(shù)

風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，風(fēng)能的產(chǎn)生源自于空氣的流動，而空氣流動也是熱量傳遞的有效方式，將自然風(fēng)引入到封閉的管道中，這樣在風(fēng)流動的過程中便可帶走一定的熱量，進而降低局部的溫度。不僅如此，在自然通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用的過程中不會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染和資源消耗，充分滿足了綠色建筑設(shè)計理念的基本要求，所以，在建筑設(shè)計中可大力推廣自然通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用。

5 結(jié)語

在綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計中應(yīng)避免環(huán)境污染和資源消耗，在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中利用綠色建筑設(shè)計理念，能夠減輕暖通空調(diào)對生態(tài)環(huán)境造成的不利影響，同時，其也滿足了綠色建筑的發(fā)展需要，最終推動了我國建筑行業(yè)的大步向前。