绿色节能理念下建筑暖通设计的改善

时竹星

(山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030032)

0 前 言

城市化进程的日益深入，使得高层建筑逐渐增多，人们也对住房有了新的要求。房屋建筑不仅要具备遮风挡雨的基本居住功能，而且在供暖、通风等方面也需满足人们提出的个性化需求，以加强居住的舒适性与方便性。本文从绿色节能视角展开论述，探究如何优化建筑暖通设计。

1 从绿色节能视角出发探讨建筑暖通设计

1.1 暖通设计理念内容

建筑设计中，暖通设计是其中极为关键的一环，一项优良的建筑工程，必须具备良好的暖通条件，即室内外温度可调节，室内通风顺畅，始终保持空气清新。关于建筑暖通设计，大致包含采暖、通风、空气调节等内容。当下的建筑行业发展迅速，建设规模庞大，相应的资源能源消耗量巨大，对于环境的破坏也日益严重，为维持建筑行业的可持续发展，平衡城市建设与自然环境间的关系，加强对暖通工程的绿色化设计显得尤为重要。遵循绿色节能理念的暖通设计，符合现代环保型城市的主要要求，有利于资源能源的节约，保护室内外环境，进而推动建筑行业的发展进步。

1.2 绿色环保型建筑

绿色环保型建筑，是为响应城市可持续发展理念而出现的建筑形式。该类建筑遵循绿色节能规则，以建筑学、生态学和先进环保技术为设计手段，建设资源节约型、环境保护型房屋建筑。建筑建设中产生的垃圾废物量大大减少，资源得到循环利用，改善了人们的生活条件。而绿色建筑中重要的一环就是暖通设计。该环节设计遵循能源循环利用、绿色节能准则，可优化建筑性能，降低能源损耗。

2 在暖通设计中融入绿色节能理念的重要意义

2.1 符合当下大环境需求

现代社会发展迅速，人们对建筑功能提出了更高要求，再加上建筑行业技术得到了较大进步，暖通空调设计得到城市人的欢迎。借助该项设计，改善室内空气质量，保持室内温湿度，提高人们的住房舒适度。但随着暖通空调的高频率使用，环境污染问题、能源消耗问题也随之而来，城市环境遭到破坏，且经常使用暖通空调不利于人们的身体健康。对此，为保护自然环境，增大能源利用率，绿色节能型暖通设计成为相关领域人员致力研究的新课题，这也是建筑行业实现可持续发展必须具备的基础条件。只有具备绿色暖通功能的建筑，才能满足节能环保型社会的需求。

2.2 减少能源的浪费

目前，在社会低能耗背景下，各能源系统的能耗指标有了新的要求。对于暖通工程而言，已是很多建筑工程中必不可少的组成部分，能够满足人们关于供暖、通风等多项住房需求。暖通设计中，不可避免地会消耗大量能源，并产生温室气体，破坏城市环境，而这与当今号召的绿色节能型城市理念严重不符。如果在暖通设计中，融入绿色节能理念，优化工程技术工艺，便可降低暖通施工中产生的能源损耗，发挥出能源的最大利用价值，进而将暖通工程推向新的高度，加快建筑行业前进脚步。

3 暖通空调设计现状

纵观我国经济环境，现已取得了极大的进步，目前经济市场状况良好，持稳步发展态势，而建筑工程作为经济发展的支柱型产业，也加快了前进的步伐。当城市经济发展趋于稳定，自然要将目光转向更为长远的环境保护方面，只有节能、环保型社会才会得到稳步持续的发展。但如今，建筑行业对于节能环保理念的落实还明显不够，以暖通空调为例，暖通空调设计中，相应工艺技术不够先进完善，对于能源的消耗巨大，且空调材料不符合绿色环保要求，空气出口设计以及热泵应用不合理，产生极大的能源浪费，这些都是目前存在的现实问题。绿色建筑的暖通空调设计必须实现环保节能，避免能源的不完全和不合理利用而造成巨大的浪费。只有暖通空调技术得到革新，材料符合环保要求，才能减少对环境的破坏，提高能源利用率。而要想达到上述要求，如今的建筑暖通设计依然需要持续努力，以做到进一步的完善。

4 暖通设计中融入绿色节能理念的具体做法

4.1 对于热源的科学选取

热电站、热泵装置以及锅炉房都属于暖通空调系统热源，在实际的暖通空调节能系统设计中，务必对上述热源进行合理利用。这里参照相关资料及设计调查研究，得出地源热泵热源的主要特性(见图1)，即该类型热源具备一定的能源效益和节能效益，可高效利用能源且不会对环境产生污染，减少气体污染物的产生，进而改善外部环境。故而在暖通设计中应根据实际需求，选择性能优良的热源，以减轻对自然环境的损害，节约能源。

图1 地源热泵原理示意

4.2 合理利用太阳能

从绿色节能角度出发开展暖通设计，太阳能是其中不可或缺的优质能源。设计人员可以从主动式和被动式两个方面出发，设计太阳能供暖系统(见图2)。至于制冷系统的制备，同样可以采取两种方法，分别为利用太阳能驱动机械装置，从而达到制冷循环驱动的目的，降低太阳能热量；直接利用太阳能热量，实现吸收式制冷，最终达到降低室内温度的目的。利用太阳能完成制冷的设计方法，一方面，不会消耗过多能源，实现能源节约；另一方面，制冷过程中噪音较小，污染程度较低，不会影响人们的正常生活。除此之外，利用太阳能完成建筑的供暖与制冷设计，还可节省材料运输和安装费用，确保暖通工程的经济效益。

图2 太阳能供暖系统

4.3 能源消耗大大减少

暖通空调系统是依靠能源传递实现正常运转的，而在能源传递中，会出现能源浪费现象，不利于能源的高效利用。遵循绿色节能理念的暖通空调设计，则应在该方面加大关注力度，减少暖通空调的能源浪费问题。在暖通空调系统的选择上，设计者需要使用具备优良保温性能的材料，且引入计算机技术，利用计算机完成暖通系统能量传递过程的监控，避免能量损失。再者，电力系统在能量传递过程中传输能力强，利用低速和强负荷性，结合建筑暖通空调系统的围护结构降低能耗。除此之外，在暖通设计中，设计人员还需将关注点放在供水和回水温差的管控方面，避免空调冷水比产生较大偏差，这样也能够减少不必要的能源浪费问题，优化暖通设计。

4.4 高效利用可再生能源

在暖通空调系统设计中不仅要做到能源的节约，而且应注重可再生能源的利用，这样才能突显设计的节能环保性，推动暖通工程进步。关于新型可再生能源，主要包括太阳能、风能、潮汐能和地热能等。经过专业领域的创新研究，将促使上述可再生清洁型能源同其他技能技术结合，共同作用在暖通空调设计中，发挥最佳节能特性，保护自然环境的同时，改善室内环境。

4.5 风系统与冷热水系统的优化设计

在设计暖通空调系统的过程中，风系统和冷热水系统是核心环节，若想促使节能效果在冷热水系统中充分体现出来，设计人员可以通过设计促使温度差在供回水与冷冻水之间缩小，从而降低能耗(见图3)。或者设计人员也可利用闭式循环模式，以缩减运行能耗。目前，在多数地区的暖通设计中会选择一泵到底的模式优化暖通系统运行，从而有效缩减系统运行时产生的成本，确保暖通工程的综合效益。

图3 风系统与冷热水系统的优化设计

此外，绿色节能背景下的暖通工程，还需根据建筑地区的实际地理条件和气候特征展开合理设计。比如，若建筑地区较为干旱，气候干燥少雨，设计人员可在暖通系统中设置冷却塔循环模式(见图4)，以缩小水泵扬程。在具有良好通风条件的区域安装暖通空调系统，冷却效果更加明显，增大能源利用率，降低损耗。

图4 冷却塔循环模式

4.6 注重热回收装置的应用

暖通空调系统的工作原理为，通过吸收或排放热能来调节室内温度，进而提高室内环境舒适度，满足人们对居住环境的要求。而在空调吸收和排放热能这一过程中，必定产生一定的能源损失，此时引入热回收装置，便可避免上述过程的热能损失，该装置将回收来的热能转化为电能，供居家照明和生活使用。由此看出，在暖通空调系统中应用热回收装置，有利于能源的循环利用，符合节能环保需求。

5 结 论

将绿色节能理念应用在建筑暖通设计中，需要注重热源的科学选取，可再生能源的利用以及风系统和冷热水系统的优化设计，在暖通空调中引入热回收装置，以便能源的高效利用和节约，满足新时期对暖通工程的绿色环保要求。

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