绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用分析

李彬

摘要：在国家提出的绿色建筑发展规划中明确要求，取暖设备的应用需要采用高效、节能、环保的建筑用能体系，从而体现绿色理念。在对绿色理念内涵展开分析的基础上，本文对该理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用原则展开了分析，从系统整体优化设计、热源选择、变频调节、循环利用和智能调控等方面提出了系统设计方法，为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：绿色理念；建筑暖通空调系统；节能设计

引言：

在现代建筑设计中，暖通空调系统设计成为了重要组成部分，关系到建筑能耗大小。在绿色理念得到广泛应用的背景下，暖通空调系统需要实现节能设计，以便在解决建筑保暖问题的同时，体现建筑的节能性和环保性。因此，需要加强绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用分析，以便采取科学方法实现系统节能设计，继而有效推动绿色建筑的发展。

一、绿色理念的内涵分析

所谓的绿色理念，其实就是以效率、和谐、持续为目标的社会发展理念。从理念内涵上来看，应用绿色理念意味着消除污染和杜绝浪费，从而体现节能和环保宗旨。在国民经济快速发展的过程中，人们开始注重低碳环保问题。由于过去未能重视资源节约和环境保护问题，才造成如今资源紧缺和环境严重污染现象，给人类的生产生活带来了不良影响。绿色理念的提出，要求人们实现低碳环保生产，在环境保护基础上进行资源利用和节约，使人类生产生活与环境发展保持协调。此外，绿色理念也强调实现可循环资源的利用，在保护不可再生能源的同时，实现对可再生能源的开发与利用，从而在为社会发展提供保障的同时，使资源具有可再生能力。

二、绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用原则

（一）能源节约原则

在建筑暖通空调系统节能设计中应用绿色理念，要求遵循能源节约原则，使建筑整体能源消耗得到减少。目前，能源消耗已经成为了制约社会发展的主要因素之一，也是环境问题的主要表现形式之一。在建筑暖通空调系统节能设计中，需要将能源消耗控制在最小范围内，使建筑绿色环保性能得到增强。遵循这一原则，需要从能源节约角度分析空调系统的节能设计问题，尽减少量材料使用、热源浪费，积极寻求有效方法减少能源消耗。

（二）循环利用原则

建筑暖通空调系统在运行过程中将产生一定能源消耗，在节能设计中应用绿色理念，需要遵循循环利用原则对能源消费进行节省，即通过重复使用系统设计中各项材料和能源充分发挥资源和能源的价值，减少浪费情况的发生。在系统检测和维修的过程中，针对系统元件和材料还应加强保养，确保材料和元件能够得到反复使用。针对系统常用管道部件和设备等，应当加强回收利用，通过专业再生使材料重新焕发活力，实现原料与废料间的良性循环。在实践工作中，需要结合实际情况进行局部回收和部分回收，确保专业再生能源消耗较小。

（三）灵活实用原则

针对建筑暖通空调系统，应用绿色理念实现节能设计需要突出体现系统可调性，因此需要遵循灵活实用原则开展设计工作。在空调使用方面，应当结合季节变化进行系统调节，根据气候特点实现能源适当节约，使系统达到“多用”效果。结合日常生活需求，系统设计还应体现经济实用性，对系统设备性价比与寿命因素进行分析，同时对系统消耗能源价格、空调舒适化程度等问题展开探讨，追求减少系统经济损耗，从而在能源节约基础上提供高质量服务，使系统设计在保证环境效益的同时，具有一定经济效益。

（四）环境保护原则

应用绿色理念，需要遵循环境保护原则，减少系统设计期间的垃圾排放量，使资源浪费现象得到杜绝。结合暖通空调特性可知，系统节能设计不仅关系到建筑能耗大小，同时也将给周边环境带来影响。在实际设计中，需要对环境因素进行全面考量，加强系统节能设计涉及的自然要素分析，通过采取全方位环保措施避免空调安装和运行给周边环境带来污染，继而使环境的洁净性得到维持。遵循这一原则，才能使暖通空调系统设计体现最根本的环保性。

三、绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用方法

（一）实现整体优化

实际进行建筑暖通空调系统节能设计，应用绿色理念需要做好系统整体优化设计。系统设计的目的是满足人们取暖需求，实际上每个建筑由于地势、阳光朝向等因素存在差异，对温度的需求也并不相同。结合不同温度需求实现系统节能设计，能够加强空调基本性能把控，使系统保持良好运行状态，在延长设备使用寿命的同时，减少系统能源损耗。综合考虑业主要求和建筑采光情况，在系统整体设计阶段需要加强能量指标的分析，从能量管理角度实现整体优化设计。在财力选择上，应当对保温材料进行选择，确保系统能耗得到有效控制[1]。在系统各部分设计时，考虑到系统穿过围栏时产生负荷较大，会因冷热损失产生较大能源消耗，因此应当完成隔热保温性能较优的围护结构选择，以便使系统整体能耗得到减少。在供水等方面，同样应当加强负荷控制，使传输系统温差得到有效控制，增强系统输送能力。为保证系统节能性，需要做好节能设备合理选择。根据能效高低，择优选择冷源机。在冷却塔选择上，需要结合電源、系统投资情况等各种因素进行风冷和水冷方式选择，但目前二者在能耗上无明显差异。在实践工作中，可以加强计算机技术的运用，完成系统成本管理ERP模型的建立，对空调系统消耗总成本进行模拟分析，实现对多层次管理要素的综合考量，继而使系统整体得到显著优化。

（二）做好热源选择

建筑暖通空调系统的运行依靠空调热源，在节能设计中还应做好热源选择，使系统得以持续运行的同时，体现绿色发展的理念。就目前来看，空调热源主要包含锅炉房、热电站和热泵设施三类，需要结合实际情况进行妥善选择，并在此基础上实现优化利用。相比较而言，地源热泵的能耗较少，能够实现污染的全方位控制，使大气污染物得到明显减少。采用冷热泵技术对地缘耦合泵机组进行利用时，可以实现冬季供热和夏季供冷。通过机组进行日常热水的获取，能够利用地下水的恒温稳定性实现与相关系统的热交换。在夏季气温较高条件下，采用该技术能够实现室内热量的聚集，并将热量输送到地下储藏，冬季可以利用热泵实现这部分热能的输出和利用，达到较好制热效果[2]。但在北方温度较低的地区，仍然需要依赖室内空调进行温度的综合性调节，采用单一热泵设施难以满足供暖需求。而采用暖通空调耗费的热能比例较高，需要实现多种热源相互配合，在采用锅炉房的同时，进行额外性空调热源的增设，使空调污染得到有效控制。在系统化处理时，还应实现清洁型能源和可再生能源系统的有效应用，如利用太阳能实现空调水加热，从而实现能源节约，并使太阳辐射的温差得到减少。从这一角度实现系统节能设计，能够达到较好环保节能效果。

（三）引入变频技术

变频技术作为最早的绿色化节能技术，在系统节能设计中应用可以使系统资源利用率得到提高，同时能够实现能源节约和环境保护，使建筑周边环境生态的平衡得到维护。引入该技术，能够根据建筑室内环境变化进行空调热能输出调整。根据建筑室内外环境变化，采用变频技术能够通过相关调节机组实现空调系统能量输出控制。实际上，变频系统周边设备均具有能量输出自动调节功能，如冷水调节风机、调节水泵等均能实现变频调节，可以灵活进行启停操作，实现系统智能化控制。比如在太阳光照较强时，采用变频冷水调节机组能够增大热量输出。在人员数量增加的情况下，调节风机能够对能量输出进行增加。实际采用该技术，能够结合建筑室外温度对能耗设备进行变频调节，加强能源充分利用。同时，也能实现系统各种能耗的单独控制，确保人们的需求得到满足。从节能效果上来看，应用该技术能够使系统35%-40%的能源消耗得到减少，并且能够为用户提供较高服务体验舒适度[3]。现阶段，主要推行VRN变频空调系统，不仅能够实现容量灵活调节，使室温波动得到有效控制，同时具有便于安装和操作性强的特点，后期运行维护成本较小，能够实现资源节约。

（四）余热循环利用

针对暖通空调系统，实现余热循环利用同样能够使系统能耗得到减少。现阶段，国内主要采用排风余热回收技术和冷凝热技术，能够借助热回收装置实现排风和进风热交换，达到实现余热循环利用的目标。在暖通空调节能设计中，余热循环技术的应用能够较好为系统服务，使供暖装置的热量使用率得到提高。采用该技术通过多个回路将热量分开，能够实现空调系统运行期间产生余热的合理利用，继而使系统能源得到最大化利用，达到有效减少系统能源损耗的目标。在技术实施阶段，需要加强建筑热工性能分析，明确人们居住环境中适宜温度，加强系统热能损耗控制的指导分析。因为暖通空调系统设计目的在于为人们提供舒适生活环境，因此在系统节能设计和优化过程中需要对人的感受进行考虑。例如，针对地板进行热工性能分析，从而加强地板热量辐射管理，需要结合建筑采暖设计规范要求进行地板适宜温度的计算。如表1所示，根据建筑住宅地板适宜温度情况，可以实现排风和进风热交换量的有效控制，避免建筑热工性能受到影响。

（五）加强智能调控

针对建筑暖通空调系统，遵循热能全面利用的宗旨实现系统节能设计，需要加强智能化手段的运用，使空调运行始终保持较高效率，达到提高系统能效的目标。在实践工作中，需要加强空调系统智能调控，在运用上述节能控制措施的基础上，采用微机控制方式进行各种能量输送装置的操控，使系统保持较好节能实效性。例如在系统水量波动值较大的情况下，可以采用水力平衡装置进行系统水力平衡的保证，利用微机控制系统对水利平衡阀进行自动调节控制，使系统保持良好运行状态[4]。应用绿色理念，需要将系统当成是能效控制基础，结合系统使用性能、建筑气候条件等各种因素进行系统各项指标的分析，使空调系统能效得到智能化调控。采用环境监测技术，也能实现空气温湿度等指标的制定调节与控制，使室内居住舒适度得到保证。

结论：

在物质生活水平不断提高的背景下，人们开始注重环保问题，使得绿色理念在建筑节能设计中得到了应用。在实際进行暖通空调节能设计时，应用绿色理念应当遵循能源节约、循环利用、灵活实用和环境保护的原则，实现系统整体优化，做好系统热源选择，并通过引入变频技术和实现余热循环利用加强能源节约设计，通过加强系统智能调控减少系统能源消耗，继而在保护环境的同时，实现资源最大化利用。

参考文献

[1]张龙.关于绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的实践分析[J].智能城市，2018，4（11）：138-139.

[2]程燕.新型节能设计理念在建筑暖通设计中的应用研究[J].建材与装饰，2018（18）：80-81.

[3]王皓.浅谈暖通设计中绿色理念及节能技术的应用[J].农家参谋，2017（14）：228.

[4]陈振中.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的实践分析[J].科技创新与应用，2017（17）：251.

（作者单位：华蓝设计（集团）有限公司）