綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計

張永歡 郭兵杰

摘要：綠色建筑提倡以人為本，親近環(huán)境、自然舒適、健康安全的且是有效利用資源和能源的建筑一種。隨著人均建筑面積的不斷增大，暖通空調(diào)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗將進一步增大。因此在綠色建筑暖通設(shè)計中必須充分體現(xiàn)綠色理念和環(huán)境保護的宗旨，同時綠色建筑的興起為暖通空調(diào)技術(shù)的進步和發(fā)展，提供前所未有的機遇，促進建筑行業(yè)的發(fā)展。就此，本文簡要結(jié)合綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計的現(xiàn)狀，提出綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計的有效措施。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；暖通；節(jié)能設(shè)計

1引言

綠色建筑主要是充分利用可再生的材料和能源，將自然環(huán)境和文化傳統(tǒng)進行緊密結(jié)合，以確保居住者的身體健康，從而體現(xiàn)堅持環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的理念。而美國實驗與材料協(xié)會（ASTM）的綠色建筑定義是：“住宅、民用和工業(yè)建筑當(dāng)中，常以負責(zé)的態(tài)度并用細心保護環(huán)境的手法，設(shè)計、施工、運用、修改、廢棄的構(gòu)造物。”隨著暖通空調(diào)的被廣泛使用，在充分肯定暖通空調(diào)多方面優(yōu)勢的同時，也要重視現(xiàn)有暖通空調(diào)工程中存在的問題，特別是貫穿于整個暖通空調(diào)安裝的設(shè)計問題，其中一旦出現(xiàn)問題，就會對暖通空調(diào)的使用產(chǎn)生嚴重影響。

2綠色建筑暖通空調(diào)設(shè)計原則分析

2.1節(jié)省原則

涉及在整個空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)涉及的制冷機、水泵、風(fēng)機及控制系統(tǒng)等方面的初投資過程中對原材料以及能源涉及材料的運行費用的節(jié)省，涉及整個空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié)，而不是其中某個環(huán)節(jié)，對于新型的綠色建筑而言，其暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)充分與建筑物圍護結(jié)構(gòu)、室內(nèi)照明等與暖通空調(diào)系統(tǒng)之間的相互關(guān)系。

2.2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)及清洗等過程仍可回收再利用。

2.3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，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。

2.4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。

3暖通空調(diào)具體設(shè)計問題分析

3.1改善建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失

對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過維護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷占有很大比例，而維護結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，即決定通過維護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷的大小。因此在國家出臺的建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準中，首先要求的是提高維護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。提高系統(tǒng)控制水平，調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)，盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗?？照{(diào)系統(tǒng)特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用主要是通過空氣溫度、濕度、風(fēng)速、環(huán)境平均輻射溫度進行的，人體對環(huán)境的冷熱感覺是這些環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。如空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用不直接、當(dāng)環(huán)境變化時對環(huán)境的調(diào)控不迅速、人體感到不舒適、空調(diào)系統(tǒng)的這種調(diào)控方式不節(jié)能。熱濕環(huán)境研究成果的應(yīng)用，為我們采用新的控制方式方法提供理論基礎(chǔ)。如果采用舒適性評價指標(biāo)即體感指標(biāo)作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)，如采用PMV-PPD指標(biāo)對空調(diào)系統(tǒng)進行調(diào)控，可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30%左右。

3.2減少熱媒介輸送過程中的能源消耗的設(shè)計

暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計應(yīng)在各環(huán)節(jié)上減少能源的消耗，建立整體的節(jié)能空調(diào)體系。熱媒介輸送系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計應(yīng)在材料的選擇熱能輸送系統(tǒng)等方面的設(shè)計上實現(xiàn)。

利用算機系統(tǒng)對空調(diào)供暖系統(tǒng)進行全面測試，采用平衡閥以及智能管網(wǎng)，實現(xiàn)對管流量的科學(xué)分配和有效管理，通過提高傳輸效率實現(xiàn)節(jié)能?？照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計應(yīng)建立有效的動力傳輸系統(tǒng)，從而為建立效的空調(diào)系統(tǒng)的施工和節(jié)能奠定良好的基礎(chǔ)。

動力系統(tǒng)可選擇效率較高、負荷特好，具有大溫差、低流速以及低摩阻的動力供應(yīng)管道，運用輸送效率較高的載能的動力設(shè)備，有效提高輸送效率，建立節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)運行模式。

3.3空調(diào)系統(tǒng)中的熱回收利用

空調(diào)系統(tǒng)中熱回收，即利用換熱方法將空調(diào)系統(tǒng)中廢棄的熱量重新回收利用。具體方法主要是在風(fēng)系統(tǒng)中通過使用新風(fēng)換氣機等熱回收裝置，使用排除的室內(nèi)低溫（高溫）空氣對引進的室外新風(fēng)進行預(yù)加熱，據(jù)目前國內(nèi)此類廠家的檢測，換熱效率一般可達70%以上，進而減少用于處理新風(fēng)的冷熱量損失。空調(diào)水的熱回收利用是對制冷機的冷凝器稍作改動，可以同時供應(yīng)35℃-40℃的熱水。不需要或用不完熱水時，可以從冷卻塔排出；大量供熱水時，由于進水由自來水補充，水溫較低，使制冷量適當(dāng)增加，不會有負面影響，同時有效地減少排放的熱量對大氣的熱污染。對已有的制冷機而言，改造工作量很小，在國外已有大量的應(yīng)用。

3.3.1新風(fēng)系統(tǒng)變頻變風(fēng)量控制

在夏季中央空調(diào)運行過程中，主機40%的能耗用于冷卻新風(fēng)，因此，對新風(fēng)量進行合理的調(diào)節(jié)，使主機消耗功率降低。新風(fēng)的作用是為樓宇提供清潔、衛(wèi)生的新鮮空氣，保障樓宇環(huán)境的健康舒適，但是樓宇外部氣溫高或濕度大時新風(fēng)過多會將更多的外部熱濕空氣帶入樓宇，增加主機制冷功率、運行時間和新風(fēng)設(shè)備電能消耗：外部氣候涼爽時新風(fēng)減少不利于涼爽空氣進入樓宇，也會增加主機的制冷功率和運行時間；而冷天新風(fēng)過多會使樓字過冷，不利于新風(fēng)機節(jié)能。

3.3.2冷卻塔風(fēng)機變頻變風(fēng)量控制

冷卻風(fēng)機作用是對冷卻水進行冷卻。因冷卻塔安裝位置遠離值班室，操作人員會在停止冷卻塔時忽略關(guān)閉冷卻塔進出水閥門，造成停開冷卻塔進出水短路，影響散熱效果，采用電動閥成本接近變頻器但無節(jié)能效果。

4結(jié)語

綜上所述，建筑是人類生存的居所，作為生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，需要與周圍的環(huán)境和諧的存在，才能有美得價值所在。新時期綠色建筑設(shè)計理念深入人心，從而滿足人們對居住條件的舒適性、健康性、節(jié)約性。重視綠色建筑中的暖通空調(diào)設(shè)計，能夠有效的減少環(huán)境資源的浪費，滿足建筑行業(yè)整體可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

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[3]鄧永威.綠色建筑的暖通空調(diào)設(shè)計[J].門窗.2016（12）.

（作者單位：河北博華建筑設(shè)計有限公司1

愛科空氣處理技術(shù)（蘇州）有限公司2）