暖通空调在绿色建筑中的技术设计

孙秀丽

【摘要】现如今，随着我国经济的可持续发展，建筑业依然保持较高的发展速度。在传统建筑设计理念逐渐被遗弃的背后，绿色建筑以其独有生态理念、环保理念和可持续发展理念开始绽放出永恒的生命力。为了迎合这一趋势，建筑设计的每一个环节都在发生变化，其中暖通空调从设计到施工的变化尤为突出。本文在查阅相关文献的基础上，结合自身工作经验，就暖通空调的技术设计、能源选择以及其它诸多方面的问题进行论述，旨在提高我国绿色建筑暖通空调的设计水平和理论认识。

1前言：

目前，由于能源枯竭带来的全球性问题逐渐开始蔓延，人类对于自然的保护意识不断增强。传统建筑对自然生态的破坏已经无法弥补，但是在未来随着生态建筑逐渐从理念上升到实践，其独有的绿色环保设计将贯穿整个建筑设计始终。严格来讲，绿色建筑的设计理念不仅迎合了全球倡导的环保意识，还通过搭建一整套完成生态运行系统推动了建筑设计理念的升级，其中暖通空调在整个建筑系统中的能耗占比较大，是建筑节能环保的关键关节之一，所以决定绿色建筑中的环保理念是否能够有效实施，主要取决于暖通空调的设计与安装能否推陈出新。据国内外相关研究显示，在现存的绿色建筑中，暖通空调主要通过相应的技术创新和能源替代来实现空调作业中的减排要求。因此能源替代问题，以及新技术的不断研发，是实现可持续增长的先决条件。

2相关概念界定

2 绿色建筑的含义与特点

2.1绿色建筑的含义

绿色建筑是指：将自然界的基本要素如：阳光、风、雨水以及气候与建筑相融合，进而缔造出强调人、自然、建筑三者之间的完美结合，这种建筑不仅强调最大限度地利用周围自然资源，提倡节能环保，而且还强调环境以及能源的可持续利用。因此，自然要素的运用是绿色建筑的核心，它包含了对建筑周边自然资源进行认真的调研，以及对建筑规划等问题的充分考虑。所以绿色建筑设计必须秉承承载温度、风向、气候变化等自然要素的有机载体，使建筑产生自然生态效应，最大限度地发挥绿色建筑的特点与功能。

2.2绿色建筑的特点

绿色建筑的特点包括：一、对自然资源的合理利用。在建筑设计之初，对项目周边自然资源要充分考虑并加以利用，例如：建筑的朝向需考虑太阳能技术的合理使用。二、是合理利用气候。项目所在城市的气候特点应充分考虑，例如：在雨水较多的城市要考虑建筑排水设计，这样不仅可以延长建筑的使用寿命，还可以有效利用与水资源进行景区灌溉。

3绿色建筑中暖通空调的设计方式

3.1主动式设计

所谓主动式设计是指：通过前期对建筑朝向的综合考虑，有效利用自然光照来保障室内温度以及环品质，主动式设计要注意做好太阳辐射和自然通风这两项工作。这种方式的主要特点为节能，因为通过主动式设计不仅实现了室内生态环境的改善，还最大限度地降低了机械作业产生的能耗，但是缺点也非常明显就是过度依赖于自然环境的变化，尤其是季节的变化，因此主动式设计主要运用在季节气候变化差异相对较小的地区。

（1）控制太阳辐射：对于暖通空调而言太阳辐射在增加室内的照明与保暖方面确实有值得借鉴的地方，但是从另一个角度讲，室内辐射的增加也会引起空调日射冷负荷的相应增加，因此有效控制太阳辐射是暖通空调设计需要注意的问题，常见的控制办法为选用“节能玻璃窗”，这种办法主要利用玻璃结构设计的不同而运用在以在采暖为主，还是以供冷为主的地区。目前，国外很多国家开始投身这样研究，其中较为先进技术和比较有代表性的技术是“液晶技术智能窗”技术，该技术的问世很好地解决了由于气候不同引发的温湿度变化的问题，因此该技术又称味开关窗技术，其主要的工作原理为改变电压负荷，使晶体在不同电压下改变形状特性，由此来适应室外日射强度改变窗的透明程度。

（2） 有效利用自然通风：在绿色建筑中选用自然通风是非常实用的设计方式，这种技术由于设计经验丰富、适用范围广而当被广泛采用。早在我国古典建筑中，就经常见到平面布局“坐北朝南”的建筑作品，都是运用自然通风的典范。现代建筑從理论的高度再次将自然通风理念提升到一个新的高度。在具体设计中，自然通风设计需要考虑的问题很多，例如：建筑朝向、气候变化、温湿度、室外空气的流动速度等因素。

3.2被动式设计

所谓被动式设计是指：不依赖自然资源的优势，转而投向机械、电气设施的作业，这种设计方式的优点为机械作业的工作频率、强度可控，而且可以较好的模拟自然环境的感官享受。但是弊端也非常显著，就是建筑的工程机械化程度高，用电负荷较大，易出现故障，由于现代建筑对于室内功能的要求不断提高，由于其规模和内部使用情况的复杂性，所以工业化用电负荷的增加势必引起建筑的使用寿命缩短，但是在一些气候变化大，季节分明的地区单靠一种设计方式不可能达到良好的室内环境品质。因此，要采用机械和电气的手法，在节能和提高能效的前提下，按“以人为本”的原则，改善室内生态环境。在既要节能，又要保证室内环境空气品质的前提下，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在国外绿色办公建筑中已成为流行的空调方案。

4暖通空调技术设计的发展趋势

绿色建筑中暖通空调系统的设计与开发应该遵循着技术为先导，理论无基础，实现为前提的原则进行，节能减排设计不仅是社会对建筑的要求，同样是世界对环境保护的倡导，这样工作要落到实处，严禁假节能真耗能的行为，具体节能设计的有效措施应该从以下几个方面展开。

4.1 新能源技术的有效利用

选好可替代能源，是地球保护主义倡导的基本原则，资源的耗竭将带来不可逆转的灭亡，目前全世界的能源专家都在致力于寻找可替代能源，建筑的发展离不来理念的创新，但是更要迎合绿色科技、生态科技的发展趋势，其中地热能、页岩气等新型能源的开发与应用逐渐渗透到人们的日常生活中，其中热泵能的研发很好地解决了这个问题，通过吸收自然界中的热能，然后将对该热能提高温度后再传给高温热源的节能方式。因此，未来热泵节能技术将具有非常广阔的发展空间。

4.2 能量回收技术开发

在寒冷的冬季，室内的排风温度要明显高于室外新风的温度，从这个层面讲，排气与进气间存在能量差，最常见的热能回收方式为能量传递法，具体设计方案为在室内排风出口处安装热交换器，这样可以使室外新风与室内排风分别经过各自的通道进行流通，从而达到利用排风的热量来预热室外新风的目的，夏季的情况基本相同，也是利用能量差在室内排风与室外新风进行能量传递。能量回收技术不仅可以改善世界能源枯竭的现状，还可以为其它领域的节能减排提供借鉴。

4.3蓄能空调技术推广进一步

蓄电空调技术是目前国外主流技术之一，蓄能空调节能方式为将一部分暂时不使用的高峰电负荷转移至低谷，这样做不仅提高了发电厂的能源使用效率，还可以有效的降低电力的生产负荷。

5. 结束语

现如今，绿色建筑逐渐代替传统建筑，其主要的价值在于可持续发展理念的完善与技术的创新。暖通空调技术在这样的背景下，不断更新设计理念，研发新技术不仅是绿色建筑倡导舒适性，合理性的要求，更是社会的普遍认识，但是其节能价值还缺少足够的挖掘。未来暖通空调的发展趋势应沿着的新技术、新能源的设计方向不断迈进。

参考文献

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[2]刘洋.关于暖通空调节能减排的问题的探讨[J].城市建设，2011（15）.

[3]刘国梁.浅谈城市通暖空调的节能减排策略.建筑设计管理，2013（O7）.