实现绿色建筑暖通空调设计的技术

摘要：暖通空调是一个兼具污染和耗费能源的工程，因此，研究暖通空调的绿色化设计，不但可以从一定程度上缓解对能源的消耗，还能在很大程度上保护环境，保护我们赖以生存的家园。因此，研究绿色建筑中暖通空调的设计是一项非常有意义的工作。本文根据笔者工作实践，对绿色建筑暖通空调设计现状、暖通空调设计原则及绿色建筑暖通空调设计的技术进行了分析和探讨。

关键词：绿色 建筑 暖通 空调

中图分类号： TS958 文献标识码： A

近几年来，暖通空调在全社会范围内被广泛使用，各个领域中都能见到它的身影。暖通空调行业的不断发展有效提高了人们的生活质量，针对暖通空调设计中出现的能耗大的问题，要积极进行思考并研究相应的解决方案，只有这样，才能使暖通空调的设计方案更加科学化、系统化，更加绿色节能。

1绿色建筑暖通空调设计现状

随着人们文化水平的提高以及对社会环境生态现状认识的加深，对绿色居住环境、商业环境、工作环境的要求随之得以进一步提升。人们对生活环境的需求将成为现代暖通空调行业未来的发展方向，顺应绿色建筑的发展，未来暖通空调也需要朝着研究和应用新材料新技术的目标发展。虽然目标明确，但由于我国先天的空调企业技术研发力量不足以及成本耗费过高等问题，导致暖通空调设计在向未来新技术发展的道路上行进缓慢。同时就目前而言，市场上所谓的节能空调基本上均是通过变频实现的。随着社会环境的发展，暖通空调设计技术的研发也必须紧锣密鼓的进行，以便于满足当代社会保护环境节约资源的迫切需求。

2暖通空调设计原则

2.1 节能原则

暖通空调设计的首要原则是节能。自然界绝大多数的能源都是不可再生资源，而且资源的产生年限也都非常长，因此，节能成为暖通空调设计的首要任务。但是暖通空调在设计的时候不能单单考虑节能，还需要保证暖通空调的正常工作。节能主要可以从以下两方面入手：第一，可以使用可再生自然能源，如自然能、风能等，这样既能达到暖通空调的使用效果，还能节约资源。其次，设计低耗能的暖通空调，尽量以最少的资源达到最好的效果。

2.2 回收原则

回收原则并不是单一的指某一方面，而是指所有可回收利用的环节。具体主要指以下几个方面：第一，暖通空调制作材料的回收利用。任何物品都有一定的使用年限，暖通空调也不例外。空调的制作材料可以有很多种，有些材料可以回收利用，如金属制材。有些材料却没有回收利用的价值，如塑料。因此，暖通空调在设计的时候要选用可回收利用的材料。第二，能源的回收利用。主要指暖通空调在工作的时候要尽量采用可循环利用的能源，或者是能源消耗的副产物也可以回收再利用。

2.3 安全性原则

空调的使用是存在一定的危险的，如果使用不慎会对生命财产产生危害。因此，在设计暖通空调时，应该尽可能考虑可能存在的危险，进而在设计环节就排除危险。空调的危险主要体现在制冷液的安全性。绝大多数的暖通空调制冷液是氟利昂，氟利昂这种化工原料不但对环境有一定的危害，对人的身体同样也具有一定的危害。因此，当制冷液泄漏的时候是非常危险的。因此，暖通空调在进行设计的时候，一定要考虑到这方面的因素，其他存在危险的方面还包括漏电等。

2.4 设计方案的可行性和可靠性原则

暖通空调既要节能环保，也要安全可靠，最主要的就是要具有可行性和可靠性。可行性是指设计的方案可以落到现实生产。设计就是为了生产，不能忽略到落到现实的这一步。因此，设计者在进行设计的时候不能做空想主义，一定要设计出可行性的暖通空调。可靠性主要指两方面的内容：一是安全可靠性。二是使用效果的可靠性。使用效果的可靠性是指暖通空调的使用要达到预期的效果，不能光顾着节约能源，而达不到空调应该达到的效果，否则空调生产出来就失去了原本的意义。

3 实现绿色建筑中暖通空调设计的有效措施

3. 1 太阳能节能技术

在众多可持续发展的能源中，太阳能无疑是最好的选择，取之不尽用之不竭，不仅没有地域限制，而且环保无污染。组成太阳能供暖系统的主要有两部分，分别是集热器和循环控制系统。集热器只要包含换热水箱等其他加热设备，而循环控制系统则由温度控制器、生活热水体系和地板采暖等三部分组成。

太阳能供暖系统的主要工作原理为： 源源不断的应用设备对太阳光予以采集，并将太阳光转化成热能； 由热导循环系统将热能处理之后传至换热中心，到达换热中心并成功转换成热水后便可进入地板采暖系统； 最后一步便是通过电子仪器对室内温度加以控制和调节。天气是变化无常的，当出现阴天、雨雪天气时，对太阳能的获取则会出现困难，但这时控制系统将会自动进行转换，进入到燃气炉设备对其进行辅导加热，这时即便在冬季居民也可以享受到温暖，在其他季节太阳能充足时还可以为人们提供热水，便利了居民生活。

3. 2 地源热泵应用

地源热泵技术存在有较高的经济和节能优势，特别是在解决供热和制冷两个方面，与空气热源泵相比有几点较为突出的优势，例如地源热泵系统影响的只是土壤的温度，并不会对地面或地下水造成严重的破坏，也是当前所了解的最为成熟，并对环境影响较小的去热和散热方式。地下土壤温度变化的关键就在于埋于地下 30 m ～ 100 m 的竖直埋管换热器了。而埋管换热器的性能在一定程度上又受到温度高低的影响，但是如果能够平衡冬季吸收和夏季排除的热量，那么换热器的性能也就不会受到太大的影响，更不会对地源热泵的运行造成影响，因此地源热泵较为合适的应用地区主要是冬季夏季热量能够相当的地区。但也可以通过改变一些条件使其他地区也能应用地源热泵。

3. 3 冰蓄冷系统优化

冰蓄冷系统耗电量小，有助于节约电力资源，并且经济效益良好，同时在低能耗的条件下还能实现低温送风，大大节约了能源。主要体现在两方面： 首先，能够在用电高峰期的白天进行供冷，降低了大笔的电费支出。其次，条件相同时冰的蓄冷量明显高于水的蓄冷量，因此蓄冷池的容积也较小，由此在一定程度上减小了热损失，节约了能源。当冷水达到 1 ℃ ～4 ℃时，才能进行低温送风，风机的动力和风量也会在此时降低，这样就起到了节能的效果。冰蓄冷系统有较高的 COP 值，因此即使制冷效率有所降低也无妨。

3. 4 自然通风

自然通风原始而有效的方式，有利于改善室内舒适度和室内空气质量，不消耗资源，没有污染，因此为保护环境支持多是用自然通风，现阶段自然通风主要由风压和热压实现的两种通风手段。

3. 4. 1 风压实现的自然通风

风压是自然通风的动力也是主要手段之一，为实现自然通风，绿色建筑外的风环境至关重要。因此，建筑物在设计和选择施工地点时，务必要考虑建筑物的朝向和格局。进一步而言，为了能够达到更佳的通风效果，在设计时要考虑建筑的平面和剖面等细节，在设计时尽量减少空气阻力，例如尽量将门窗设计在一条直线上，扩大开口面积。由于天气的原因，室外风速也会发生变化，这时可以人为的在窗户上加控制风速的设计，例如百叶窗户等，以此使室内通风达到最佳效果。

3. 4. 2 热压实现的自然通风

热压通风原理则是利用室内外温度不同而导致的空气密度不同，由此出现的压力差而引起的空气流动，热压通风实现了室内污浊的热空气与室外清新的冷空气的交换，由于空气密度的原因，热空气将在顶部通过，冷空气则从底部流入。因此，在设计建筑物时内部应多设计竖向空腔，其顶部最好设计带有可调节性质的开口，目的就在于更好排除室内污浊的热空气，真正实现自然通风。

4 结语

全球气候近些年不断变暖，环境和能源问题越来越受到人们的重视。所以，在建筑暖通空调的设计过程当中，相关人员应当始终遵循可持续发展战略，并努力推行绿色建筑的暖通空调设计，最大限度的节约能源。与此同时，在建筑施工中要尽可能采用绿色材料，以促进室内环境品质的进一步提高。