浅谈对绿色建筑暖通空调的设计

浅谈对绿色建筑暖通空调的设计

丁超王梓柏

丁超王梓柏

（淮安东源电力设备制造有限公司223002）

摘要：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。本文主要针对绿色建筑中暖通空调设计的有效措施进行简要分析，仅供参考。

关键词：绿色建筑；暖通空调；设计

一、绿色建筑设计的概念

所谓绿色建筑，就是在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、使用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑是现代建筑领域中的设计方向，在实际建造的过程中要尽可能多地使用可再生材料或能源，选取能够降解的资源。在建筑设计的时候，要充分考虑自然规律和环境影响，做到不破坏环境、不浪费能源，绿色建筑设计要更加贴近自然，遵循自然发展的规律，形成建筑与环境、建筑与自然的和谐统一，践行绿色建筑的要求和宗旨，将绿色建筑暖通空调设计向合理化、科学化推进。

二、暖通空调设计的基本原则

1、节能原则

绿色建筑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，更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；第二：选用效率高、低耗能的用能设备和系统，尽量争取以最少的资源达到最好的效果。

2、回用原则

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再利用的材料。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，最典型的例子就是带热回收的新风换气机和空气处理机组。

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。

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。

三、实现绿色建筑中暖通空调设计的有效措施

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。但是天气是变化无常的，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。如果暖通空调系统能够应用太阳能技术，将会大大的降低生产成本，同样也节约了大量原材料，最为明显的是太阳能无污染，可以有效的保护环境，这将成为实现绿色建筑暖通空调的一大途径。

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30m-100m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、水源热泵的应用

水源热泵分为两大类，即水环热泵和地源热泵。后者又分为土壤源热泵和地（表）下水热泵。目前发展较迅速的主要是地（表）下水热泵。其特点是利用浅层低温地能（热），一般温度相对恒定（＜25℃），经过热泵提升至建筑物采暖需要的温度（50～60℃）。热泵能效比高（一般COP可达3-5）。而这种能量地下储量巨大，且可以再生。夏季制冷时，将热量排入地下；冬季供暖时，在地下取热，同时将冷量排入地下，循环利用。

水源热泵作为空调制冷系统组成的使用。水源热泵可运用于空调制冷方面，在热泵制冷的过程中，水源热泵的制冷剂在蒸发器中吸收载冷剂或空气的热量后发生水的汽化，汽化后低温低压的制冷剂蒸汽被压缩机吸入，并压缩成高温高压的制冷剂蒸汽，后将蒸汽通入冷凝器中，与从深井中抽出的地下水进行热交换，制冷剂释放出的热量被冷却成液体，而热量最终由水路循环转移至地下水或土壤中在整个系统中，热量由室内低温热源不断地向地下水这个高温热源转移，从而向房间内提供了冷气。水源热泵机组在高温时可使用18-35℃的水作为水源，通过地下水对水源进行相应的冷却，以做到空调制冷的效果。

4、冰蓄冷系统优化技术

冰蓄冷系统实现优化的目的：一是能够降低能耗，实现低温度送风；二是能够提升经济效益。夜间用电量一般较低，将冷量积攒，在白天用电高峰的时候会释放冷量进行供冷，大大降低了电费的支出。

5、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。

5．1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。

5．2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。

参考文献

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[2]张磊，陈丽芳，胡文，陈健，陆明刚.绿色建筑中暖通空调设计方法初探[J].智能建筑与城市信息，2014，08：56-60.

[3]李岚岚.绿色建筑中的暖通空调设计[J].黑龙江科学，2014，09：46.