暖通空调设计在绿色建筑方面的设计要点

罗国立

（广东省建筑设计研究院　广东　广州　510010）

暖通空调设计在绿色建筑方面的设计要点

罗国立

（广东省建筑设计研究院广东广州510010）

随着社会经济的不断发展，人们的生活质量也在不断的提高，消耗能源也越来越多，产生能源对环境造成的污染也越来越严重，而在建筑行业中，绿色建筑就成为未来发展的一项重要指标。本文主要是对暖通空调在绿色建筑设计方面的设计要点结合相关的规范进行一定的探讨，以期望可以为同行之间提供借鉴。

暖通空调；设计要点；技术要点；相关规定

1　引言

建筑暖通空调在具体的设计过程中不仅要理清绿色建筑设计的基本理念，另一方面还要很好地把握绿色建筑的基本内容，做到有力的掌握绿色建筑的准则，进而通过太阳能、地源热泵和自然通风等科技来充分降低建筑空调的能源消耗，这也是节能环保的一个方面。进一步体现出绿色建筑设计的基本内涵和主旨。随着社会文明的不断进步和发展，当今全球气候也在不断变暖，这就迫使人们对于环境问题和能源问题越来越重视。在21世纪，积极地推行可持续发展战略，绿色建筑已然成为可持续发展中的一个重要内容，同时也是建筑行业的一个新的发展趋势，绿色建筑一方面为人们制造出舒适的居住环境，另一方面也对建筑的设计提出了更加严格的要求，绿色建筑完全符合可持续发展战略的。

2　绿色建筑设计的概念和相关指标

2.1绿色建筑的概念

“绿色建筑”的“绿色”，并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园等表面的含义，而是代表一种概念或象征，绿色建筑指建筑物本身及其使用过程在生命周期中，如选址、设计、建设、运营、维护、翻新、拆除等各阶段皆达成环境友善和资源高效运用的一种建筑。换言之，绿色建筑在设计上试图从人造建筑与自然环境之间取得一个平衡点，在建筑物使用周期内，最大限度节约资源，节能、节地、节水、节材、保护环境和减少污染，提供健康适用、高效使用，与自然和谐共生的建筑。

2.2绿色建筑的起源

1972年，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开会议，各国代表对地球污染及资源浪费的情况特别关心。然后，各国学者相继提出“绿色建筑”的环保概念，透过建筑使用材料和设计，达到节能目的。“绿色建筑”在日本称为“环境共生建筑”，欧美国家称为“生态建筑（Ecological Building）”、“可持续建筑（Sustainable Building）”。

1998年，在加拿大召开与地球环保相关的国际建筑学术会议中，使用“绿色建筑的挑战（Green Building Challenge）”作为会议议题。此外，“绿色”一次已经成为地球环保的代名词，如“绿色消费”、“绿色生活”等等都成为了人们朗朗上口的用语。到目前为止全世界各国都在全面推动绿色建筑政策。

2.3绿色建筑几个指标

（1）生物多样化：包括室外绿网系、地表保存技术、生态水池、生态水域、生态围墙设计和多孔隙环境。

（2）绿化指标：包括生态绿化、墙面绿化、墙面绿化浇灌、人工绿化技术、绿化给排水技术和绿化防风技术。

（3）地表保水指标：包括透水铺面、景观渗透水池、渗透井和渗透管等等。

（4）日常节能指标：

①相关节能技术：包括建筑配置节能、适当的开口率、外遮阳、墙窗比、隔热和气密性、围护结构的构造和材料、幕墙。

②风向与气流运用：包括善用地形风、季节通风、善用中庭风、善用植被控制气流、开窗自然通风性能、风向的防治。

③空调系统的使用：包括空调分区、大空间分层空调、空调排风热回收、蓄冷空调系统、全热交换、CO2浓度监测。

④建筑照明：包括建筑能源管理系统、照明光源、照明方式、间接光、照明开关控制、自然采光、屋顶导光及地下室导光。

⑤太阳能的运用：包括太阳能热水系统和光伏发电。

（5）二氧化碳减量指标：包括简朴的建筑造型和室内装修、合理的结构形式、结构轻量化。

（6）废物减量指标：再生建材利用、土方平衡、空气污染防治。

（7）水资源指标：包括节水器具、中水利用、雨水回收与植被浇灌节水。

（8）污水与垃圾改善指标：包括雨污分流、垃圾集中放置、生态湿地污水处理和厨余垃圾处理。

（9）室内健康和环境指标：包括室内污染控制、室内空气净化设备、生态涂料、生态建材、预防墙壁结露、地面与地下室防潮、噪声和振动的优化。

3　绿色建筑中的暖通空调的设计

3.1空调采暖系统的选择

空调系统作为一栋建筑物的耗电大户，正确的选择空调系统对“资源高效运用”起到决定性的作用，尤其是现在的能源、环保及经济理念越来越被重视，建筑物空调全年耗电量作为绿色建筑评价的一项重要项。然而，空调系统的选择根据所在地区现有的资源条件来确定，例如某地区存在电价阶梯分布，那么可以考虑选择蓄冷空调系统，某地区有丰富的地下水资源或者昼夜温差大，那么可以考虑选用水源或者地源热泵空调系统，设计之前需要对所在地区各种条件有清晰了解才能更好的选择适当的空调系统。

3.2空调采暖系统的输送能耗及送风能耗

空调采暖系统的输送能耗主要针对冷冻水或者热水输送过程中的损耗，众所周知，冷冻水或者热水输送过程中会和周围的空气产生热传导效应，即使水管包裹足够的保温材料，或多或少也会存在损耗，因此系统设计时候需要考虑输送到距离，冷热源位置的选择，尽量把冷热源位置放在负荷中心，以减少输送的距离，从而减少不必要的损失。送风的能耗跟送水能耗类似，都是输送过程中与周围空气发生换热的损失，因此送风距离也不应太长。

3.3空调系统过渡季节的运行

过渡季节顾名思义就是热的季节向冷的季节或者冷转向热，在转变过程中的不冷不热的季节，过渡季节虽然不冷也不热，但是也需要良好的通风才能达到要求的舒适性，此时，开空调就会觉得比较浪费，不开空调就会觉得空气不够舒适，所以过渡季节全通风模式就变得很有价值，制冷主机不启动，只开启末端进行全新风的通风，以达到室内空气保持有新鲜空气流通，既节能又有舒适的室内环境。

3.4变流量系统和变风量送风

由于建筑物空调不是任何时候都处于满负荷的状态，但设计时候也不能去一个负荷的中间值来设计，因此设计时候是去一年中最大负荷来设计空调系统，那么没有达到最大负荷的情况下，空调系统就会显得浪费，所以变流量系统和变风量送风就恰好满足这种没有达到最大负荷情况下运行节能的目的，一般变流量系统是设计变频主机和变频水泵配合，变风量系统则有目前比较流行的VAV系统和普通的变频空调机组，最终目的都是为了节能。

3.5室内环境质量

室内环境主要是舒适性的表现，首先室内设计的温度、湿度、新风量等基本参数必须按现行国家标准执行，其次设置CO2浓度监测装置，当CO2浓度偏高时候，加大送进室内的新风量来达到控制室内舒适度，并且每个房间设置温控器调节温度等，这些措施来使室内环境更加的舒适。

上述几项均为暖通空调设计在绿色建筑中比较常见需要满足的项，设计时候根据所在地的地理环境及建筑物的特点，选择合适的空调系统，空调系统确定后，再结合空调系统和现行国家标准来实现每一项要求。

4　空调设计在绿色建筑设计中的应用

以下用一个工程实例介绍空调设计在绿色建筑设计中的应用：

4.1工程概况

一广州项目，主要功能是办公楼，约72000m2左右，地下四层，地上十层，地下室为车库，地上为办公，地上面积约30000m2，建筑高度约40m；作夏季中央空调设计，冬季不采暖；本项目设计需要满足绿色三星要求。

4.2空调系统

按照负荷计算结合项目所在地，空调主机选用3台300冷吨的高能效变频水冷螺杆冷水机组，配合四台（三用一备）变频冷冻水泵，冷却水泵和冷却塔不设变频，末端采用带排风回收的整体式空调机组，并且空调机组为变频送风，整体式空调机组过渡季节时候还能够实现全通风模式运行。

4.3绿色设计专篇

（1）节能与能源利用：

①没有设冬季采暖，因此没有电直接加热设备和空气加湿热源。

②各部分能耗设有独立计量装置。

③采用高能效的制冷主机，cop达到5.16。

④冷冻水循环水泵耗电输冷比ECR为0.0176。

⑤通风系统能耗值为0.3，空调系统能耗值为0.35。

⑥能够实现全通风模式运行。

⑦满足低负荷运行时候的节能，并且设置了变流量输送冷冻水和变风量送风。

（2）室内环境质量：

①设计的温度、湿度、新风量等参数均满足现行国家标准。

②设置了CO2浓度监测装置，当CO2浓度过大时会增加新风量送入。

③空调末端均设有温控开关，现场可调节。

（3）提高与创新：采用高能效变频水冷螺杆冷水机组，能效比达到5.16，比现行国家标准《公共建筑节能设计标准》高出12%，可以获得此项的加分。

根据上述设计实例，绿色建筑的措施与节能密切联系，各种有效的节能方式都可以利用在绿色建筑上，满足绿色建筑定义中的“资源高效运用”，因此绿色建筑十分有必要推广下去，让未来的建筑都朝着绿色建筑方向发展。

5　结束语

社会经济的快速发展将尽管会为人们带来更高的生活质量，但与此同时往往会增加能源的消耗，而能源短缺当前已经成为全人类目前面临的难题，不仅如此，生活质量的提高还可能造成生态环境的污染，随着时间的推移这将严重影响到人们的正常生活，对人们的身体健康造成严重的威胁。发展绿色建筑就变得十分有必要，它能够为建筑行业带来全新的技术挑战和转型机遇，并实现可持续发展的战略目标，最为重要的是为人们提供更加舒适的居住环境、更加节能环保。

[1]田荣金.浅析暖通空调技术在绿色建筑中的应用与应用前景[J].价值工程，2011（4）：13.

[2]中国建筑设计研究院——机电专业设计研究院第一暖通空调设计研究室[J].暖通空调，2013（6）：35～36.

[3]林忠.暖通空调设计与节能[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（10）：17.

[4]《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2014）.

[5]《民用建筑绿色设计规范》（JGJ/T229-2010）.

TU83

A

1673-0038（2015）32-0001-02

2015-7-21

罗国立（1982-），男，工程师，本科，从事暖通空调设计工作。