绿色建筑与暖通空调设计

绿色建筑与暖通空调设计

发表时间：2017-08-17T14:40:07.967Z 来源：《基层建设》2017年第11期作者：张荣强田峰

[导读] 在绿色建筑设计中，暖通空调的设计是一个重点内容，同样应该贯彻节能和环保的理念。

杭州萧山永和园林绿化工程有限公司浙江杭州 311201

摘要：目前，人们生活水平和生活环境不断提高，对居住建筑提出了更高的要求，建筑行业是一个能源消耗非常大的行业，近年来，由于人们意识到了环保和节能的重要性，因此各行各业在发展的过程中都贯彻了节能和环保的理念，建筑行业也是如此，绿色建筑引起了人们的关注。在绿色建筑设计中，暖通空调的设计是一个重点内容，同样应该贯彻节能和环保的理念。本文简要的分析了绿色建筑与暖通空调设计，以供参考。

关键词：绿色建筑；暖通空调；设计

1 绿色建筑的内涵

在新时代绿色建筑设计中应以提高生活舒适性、增进健康性、节约能源性及降低污染性为设计出发，通过各种措施来进行建筑暖通空调设计实现可持续发展为主题的绿色建筑设计基础目标。所谓绿色建筑就是充分利用可再生的材料和能源，亲和自然，尽量不破坏环境和文化传统，保护居住者的健康，充分体现可持续发展和人类回归自然的理念。美国实验与材料协会（ASTM）的绿色建筑定义是：“住宅、民用和工业建筑当中，常以负责的态度并用细心保护环境的手法，设计、施工、运用、修改、废弃的构造物。

暖通空调节能技术与我们生活的环境相适应，相对于其他的建筑技术，它是对环境危害最小的，因为该技术是采用各种可再生能源作为能源来源，例如我们常说的太阳能、风能、地热能等等。有很大的节能潜力，因为该技术采用的能源都是自然可再生的太阳能、风能等可再生能源，既充分利用了大自然的天然能量，同时也在生产费用上节约了一定的费用。在管理上是从制定室内温度参数着手，增强了建筑的经济性。

2 绿色建筑暖通空调设计的原则

2.1 节省原则

其包括在整个空调系统内涉及的制冷机、水泵、风机以及控制系统等方面的初投资过程中对原材料以及能源涉及材料的运行费用的节省，其应涉及整个空调通风系统的所有环节，而不是其中某个环节，对于新型的绿色建筑来说其暖通空调系统还应充分与建筑物围护结构、室内照明等与暖通空调系统之间的相互关系。

2.2 回用原则

绿色建筑设计的暖通空调系统中各部分具有相对的独立性，其大部分可以拆卸，在其经过一段时间运行甚至报废后，其中的诸如管材、运行设备中的部分非运转件等部分设备及材料经过维修、保养以及清洗等过程仍可回收再利用。

2.3 广回收原则

广回收应包括暖通空调系统中的零部件和材料的回收，与回用的区别是其指对零部件及材料进行分门别类的回收，并非笼统的回收，比如对系统管道、设备报废后其在拆散或维修过程中对拆卸下来的零件进行系统回收。

2.4 循环原则

对暖通空调系统中设计的材料设备等进行回收、回用等后将废料送到专门的工厂进行再生，从而实现原料——产品——废料——原料为闭环的良性循环，而对于诸如玻璃钢、岩棉等不能回收或回收利用成本过高的产品在设计过程中则应最大限度的限制其使用量。

3 绿色建筑的暖通空调设计

室内空气的高品质是暖通空调追求的目标之一。目前提出了两种改善室内空气品质的手段：一种是利用建筑自身和天然能源来保障室内环境品质；另一种是依靠机械、电气等设施，创造一种扬自然环境之长、避自然环境之短的室内环境。这两种手段都不约而同的适应了“绿色建筑”的要求，实现了环保节能。

3.1 优化建筑结构

研究指出不舒适的室内环境，大部分是由于错误的设计思想造成的。

（1）“绿色建筑”要求合理有效地使用各种资源，将能源和资源消耗降至最低程度是它的目标。建筑物的布局采用高效保温隔热构造并充分利用太阳能。

（2）而改善室内生态环境，多是利用建筑自身结构的改善和天然能源的应用，其中最主要的是考虑太阳辐射和自然通风问题。绿色建筑常采取的措施是：选用节能玻璃窗；采用通风窗技术，即将空调回风引入双层窗夹层空间，带走由日光引起的对流热量。

（3）“合理的自然通风”也是绿色建筑的优势之一，它可以在过渡季节提供新鲜空气并实现降温，并在空调供冷季节也可以利用夜间通风，降低围护结构和家具的蓄热量，减少第二天空调的启动负荷[3]。

3.2 自然能源和新能源的利用

自然能源利用率是绿色建筑的设计标准之一。在工程中已经大量使用燃料电池和太阳能电池。日本鹿岛建设早在1989年在东京建成的TEPIA大厦采用了一种太阳―空气热泵系统。根据实测，该系统在供冷与采暖季的COP值分别为2.1-5和3-2.7。

3.3 空调系统的设计

（1）方案设计

现在非常流行的空调设计方案是：在低能耗，高室内环境品质的前提下，风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统。

为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊顶应结合置换式送风，将新风采用下送风方式送入室内，既保证室内空气品质，又保证良好的室内热环境。而采用空调去湿方案，首先可以保证室内空气品质；其次采用去湿保证了绿色建筑对室内湿度控制在60%以下的要求。

（2）新风的作用

某些建筑由于装修材料含有挥发性有害物质造成室内空气污染。因此，绿色建筑中的暖通空调应该具备良好的通风系统，实现合理的自然通风，因为新风在室内的流动对健康是必不可少的。

（3）蒸发冷却技术

蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术，包括间接蒸发冷却（IEC）和直接蒸发冷却（DEC）。该系统采用水作为制冷剂，实现空调运行对环境无污染；另外，蒸发冷却系统的COP值比机械制冷大得多，且它的制冷不消耗压缩功，它是一种节能环保型绿色空调技术。

（4）地源热泵空调系统

地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源，其温度适宜、稳定，蓄热性能好且到处都有。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵，由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下，属全封闭方式，因此不使用任何水资源，也不会污染地下水源。

（5）免费供冷空调系统

免费供冷（Free Cooling）技术通过水系统来利用自然冷源。它也称冷却塔供冷，是一种节能降耗的系统形式。免费供冷的实现方式是：当室外空气湿度温度下降到某值以下时关闭冷水机组，以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷，提供建筑空调所需要的冷负荷。在空调系统中，冷水机组的能耗占有极高的比例，如用冷却塔供冷技术可少开或不开冷水机组，其节能效率将会是显著的。

结束语：建筑是人类生存的居所，是人类生存的物质所在。建筑是环境的重要组成部分，它要与周围的环境和谐的存在，这样才能有美得价值所在。在新时代，绿色建筑的概念深入人心，它可以满足人们对居住条件的舒适性、健康性、节约性。所以绿色建筑是人类建筑史上的巨大飞跃。它可以有效的减少环境资源的浪费，满足整个地球的可持续发展的目标。

参考文献：

[1]郝凯巍.浅谈建筑暖通空调系统的设计[J].江西建材.2010（04）：52-53.

[2]张建.暖通空调设计与建筑关系的探讨[J].科技创业家.2012（05）：60-62.

[3]陈善堂.暖通空调节能技术的研究[J].城市建筑.2013（06）：172-175.