绿色建筑暖通空调设计技术探析

张 马 斌

(山西省建筑科学研究院，山西 太原 030001)

绿色建筑暖通空调设计技术探析

张 马 斌

(山西省建筑科学研究院，山西 太原 030001)

依据绿色建筑暖通空调设计节省、回用、广回收、循环的原则，对绿色建筑暖通空调设计的现状进行了分析，并对太阳能节能技术、地源热泵应用技术、冰蓄冷系统优化及自然通风设计进行了阐述，促使暖通空调技术实现可持续发展为主题的绿色建筑目标。

暖通空调，绿色建筑，原则，设计

0 引言

随着经济的发展及生活水平的提高，人们愈发意识到保护环境和节约资源的重要性，并对未来的居住环境建筑和设计提出了更高的要求，不仅要实现绿色建筑功能的要求，更要满足保护环境节约能源的要求。希望通过绿色建筑的设计实现可持续发展的目标，暖通空调在未来的设计中要尽量减少能源的消耗，并充分的考虑如何利用绿色建筑实现最大化的能源节约。

1 绿色建筑暖通空调设计需遵循的原则

1.1 节省原则

节省原则的意义在于对材料和能源的节约以及利用。当然节省原则并不只是针对空调个别部件的节省，同样也要在最初的生产过程中对原材料进行节省以及降低材料的运行成本，而其中更是关系到暖通空调中的制冷系统、水泵、风机等诸多通风系统的各个环节。

1.2 回用原则

正如字面的意思，再次回用暖通空调完好或可修复的整体或局部部件。独立的各个部件实现了暖通空调的可拆卸性。如果暖通空调在使用过程中出现非运转系统的单独部件故障，则可以通过自行拆卸，并对其进行清洗和修理，便于再次回用。

1.3 广回收原则

广泛的对暖通空调的整体或零部件和材料进行回收，但要区别于回用原则，广泛的回收不是用于再利用，而且，虽然是广泛的回收，但并非是笼统的大规模堆放回收，而是分门别类，有条理系统的对暖通空调的零件和材料予以回收。

1.4 循环原则

循环原则是在广回收之后再进行加工后循环再生。对报废的材料进行循环再利用，逐渐形成良性的原材料到废料再加工成新原材料循环。但其中也有一些成本过高或者没有再回收价值的材料，例如玻璃钢、岩棉等诸多材料，这时在绿色建筑中暖通空调的设计一定要合理的控制其用量，避免不可循环材料的浪费。

2 绿色建筑暖通空调设计的现状

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。

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。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。

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，例如在寒冷地区可以增设辅助供热设备，而在温度较高的地区可以建造冷却塔供冷。

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。尤其是在夜间，冰蓄冷系统的节能效果更为显著。

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。

[1] 康 智.实现绿色建筑暖通空调技术的设计[J].科技与企业，2014，7(3)：90-91.

[2] 刘 勇.实现绿色建筑暖通空调技术的设计[J].能源与节能，2013，8(11)：30-31.

[3] 刘俊跃，卜增文.实现绿色建筑暖通空调技术的设计措施[J].制冷与空调，2014，1(9)：30-31.

[4] 陈 然.绿色建筑中暖通空调设计[J].科技创新导报，2010，2(4)：55-56.

Discussion on the technology of green building HVAC design

ZHANG Ma-bin

(ShanxiArchitecturalScienceResearchInstitute,Taiyuan030001,China)

According to saving, reuse, wide recycling, circulation principles of green building HVAC design, this paper analyzed the present situation of green building HVAC design, and elaborated the solar energy technology, ground source heat pump technology application, cold storage cold system optimization and natural ventilation design, prompted the green building goals of HVAC technology taking the sustainable development as theme.

HVAC, green building, principle, design

1009-6825(2014)35-0217-02

2014-10-09

张马斌(1987- )，男，助理工程师

TU832

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