绿色民用建筑暖通空调设计技术分析

谢 永 军

(太原市建筑设计研究院，山西 太原 030000)

1 概述

在社会经济快速而稳定的发展形势下，在人们日益提升生活品质的前提下，对环保与能源节约也具有了更高的认识与要求。在现代居住环境中，绿色建筑理念一经提出就引起了人们高度的重视，并在可持续发展观的指导下，不仅更加注重节能减耗，而且还将其运用到具体项目实施中。由于暖通空调是绿色建筑设计的重点，能最大程度地节约能源实现较好的经济效益。应高度重视建筑中暖通空调的节能设计，从而改善建筑的室内环境，提高能源利用率，促进可再生能源的利用，降低建筑能耗，实现暖通空调绿色建筑设计。

2 绿色建筑设计理念

绿色建筑是指在全寿命期内，最大限度地节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。与此同时，还要求其在建设过程中最大程度地降低建设施工对环境造成的损害与破坏，尽量减少对环境和能源产生的不必要浪费。在可持续发展理念下，绿色建筑节能技术的有效应用受到设计人员和建设单位的高度重视，这一技术不仅大大减少了资源消耗与浪费，并且还可以提升建筑物的环保性能，使建筑公司和业主既能获得显著的经济效益，还可以取得较大的社会效益。从前期建筑设计阶段开始，就需对建筑工程做好相应的准备，防止产生资源浪费，控制好工程质量，通过对各种可利用资源进行回收和利用，防止对环境形成损害，使良好的居住环境与自然环保能够有效融合[1]。

3 绿色建筑暖通空调的设计原则

3.1 暖通空调节能性原则

在绿色建筑暖通空调设计中，应采取相应措施保证暖通各系统满足节能的要求。如因地制宜选用合适的空调、通风和供暖系统；采取措施降低过渡季暖通各系统的能耗；在设计过程中，细分供暖、空调区域，对系统实现分区控制；各系统水泵风机变频运行且采用水利平衡措施，来保证建筑工程在设计建设中，暖通专业做到节能最大化，使能源和材料得到高效的利用。

3.2 暖通空调回用原则

暖通空调的各部件具有可拆卸性，在进行修复过程中可进行整体与局部替换，实施回用原则节约成本；暖通空调设计在实施循环再利用的原则下可以提升使经济效益，无论是报废材料，还是整体材料与零部件等，都可以进行广回收、再利用，形成良性循环，在合理分类的前提下，通过再加工生成新的原材料，对其进行有条不紊的循环再利用。而对于部分回收成本高，抑或是无回收价值的材料，在设计中应有效控制其使用，以此最大程度地降低产生材料浪费现象[2]。

4 绿色建筑暖通空调设计的技术措施

建筑用能的一个主体就是暖通空调系统的用能，因此绿色建筑暖通空调的设计尤为重要，可通过以下几项技术来达到节能的目的，达到绿色建筑的要求。

4.1 应用蓄能技术

暖通空调设计中蓄能技术的应用可以减小电力负荷峰谷差，保证城市供电质量。在蓄能系统暖通空调设计中，首先，应在蓄—放周期内计算空调总负荷，从而选择型号合适的冷热源机组以及蓄能设备；其次，采用技术先进的空调，减少制冷设备，进而降低水泵、风机等的规格尺寸，相应减少变配电设备和电力增容费；此外，优化蓄能系统的自控系统，根据使用次数智能预测空调负荷变化情况，选择合适的运行策略。使得整个蓄能空调系统能够更加节能和高效的利用。

4.2 应用太阳能技术

太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，同时使用过程中又不会产生污染，因此在绿色建筑设计中，离不开太阳能节能技术应用。在建筑暖通空调设计中，根据环境气候、日照因素、建筑功能、投资产出比等因素综合确定是否采用太阳能采暖技术。在设计太阳能采暖系统时，应合理选用太阳能采暖系统的太阳能保证率，通过太阳能在冬季供热，春、夏、秋提供生活热水做到太阳能系统在全年综合利用，最大限度的发挥太阳能的节能作用。此外应该采用国内外成熟的先进的太阳能技术，来提高能量转化效率，通过运行过程转化效率最大化，来抵消初投资过大的问题。

4.3 应用热泵技术

热泵是一种以逆循环方式迫使能量从低温物体流向高温物体的高效节能装置，其工作原理是通过电力做功将从自然界获取的低品位热能转化为可用的高品位热能。现今主要采用热泵系统有空气源热泵系统、地源热泵系统(地下水和地表水地源热泵、地埋管地源热泵)、水源热泵系统(污水源热泵，海水源热泵)。在暖通空调设计中，应根据建筑所处的地理位置以及当地政策，选择合理的热泵系统。在热泵系统的设计中，选择热泵机组时，机组的性能系数(COP)应满足规范的要求，热泵机组使用的制冷剂应选择对环境友好的类型，避免造成二次污染。

4.4 应用燃气冷热电三联供技术

燃气冷热电三联供系统是以天然气为主要原料带动燃气发电设备运行，为用户自身提供电力需求，并用于制冷、供热的能源供应系统。该系统可实现能量综合梯级应用，有利于提高能源利用率，集成了供能技术，系统灵活可靠。还可实现用气用电峰谷负荷互补，利于电网、气网“移峰填谷”，以达到环境效益和经济利益的最大化。

4.5 改善建筑热工性能

作为绿色建筑，建筑围护结构热工设计占有很重要的地位。在建筑的热工性能设计中应注意以下几点：

1)应防止围护结构的内表面发生结露现象，围护结构设计应注重其隔热性能，采用传热系数小的围护结构，使内表面温度不致过低而产生凝结水，进而发生结露现象。

2)应控制围护结构内表面的最高温度，平常工作生活中应多开窗户，平衡室内外温差，降低空调使用率，提高舒适度，降低能耗。

3)应采取可调节的遮阳措施，夏季阳光透过玻璃照射到室内会引起室内人员的不舒适感，也会显著增加空调负荷。增加可调节遮阳措施，在夏季和过渡季节可阻挡阳光直射降低空调负荷，在冬季需要阳光被动供暖，使更多的阳光进入，降低供暖负荷，还可以增加自然光线，降低照明负荷，因此，应采取可调节的遮阳措施，可提高人员的舒适感。

5 结语

以可持续发展为原则，以促进环境保护与节能减排为主旨，暖通空调设计应采用创新技术，并进行整体优化设计，进而达到人与自然和谐共生，全面改善与提升人们生活水平的目的。