绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用

王文辉

（北京维拓时代建筑设计股份有限公司太原分公司，山西太原 030006）

0 引言

现代化建设不断发展过程中，公众对于建筑的基本要求也逐渐发生改变，从只注重安全舒适向绿色化以及人性化转变。为了有效满足公众对于房屋建筑的主要需求，并且响应我国的可持续发展战略的口号，一大批绿色建筑随之产生。绿色建筑中最显著的特征是以低排放以及低能耗为主，在达到公众居住条件的基础上，实现对资源的科学合理利用。建筑暖通空调的节能技术具有重要作用，是绿色理念中的重要设计以及有效应用[1]。对暖通空调进行节能设计是适合社会公众生活的重要系统，建筑具有的人性化设计是目前市场上主要的需求，暖通空调节能技术能迎合消费者的主要需求，并有效践行绿色理念，从而有效提高绿色建筑整体建筑水平。

本文以某地区的建筑为例，该建筑的总面积是1.168×104m2，建筑的总体高度是229m，该建筑的整体结构是地上共50层，地下结构是两层。地下二层主要作为地下车库以及设备用房，地上的一层是大堂，地上二层和三层为商业区域，地上四层作为餐饮区域，地上第5~50层作为办公区域，在办公区域的第7层、第21层和第36层设置避难区。该建筑暖通空调系统的节能区域包含办公区域以及餐饮区域和商铺区域等三个功能室，依据季节存在的差异性，不同功能区对于温度和湿度具有不同要求。

1 绿色理念的含义及应用至暖通空调节能中的重要性

1.1 绿色理念的主要含义

绿色理念是近些年进行生态建设具有引导作用的重要理念，主要源于历史非理性的发展对社会公众的生存以及自然环境产生威胁。从节能环保的角度来说，绿色理念是以保护自然环境、回归自然和资源节约作为宗旨进行设计的理念，强调维护自然环境，在最大限度上利用资源，带动相应参与者和自然协调更新的基础上，践行更加恰当和更具科学化的生活方式，从而形成高尚的道德观以及适度消费的理念，推动生产模式的发展，及产业经济结构得到优化调整[2]。

1.2 应用绿色理念具有的重要性

1.2.1 理念与商业以及环保相互均衡协调

绿色理念的有效应用至暖通空调节能设计的主要原则是：通过先进的科学技术推动建筑能源的节约，致使居住的社会公众能正确认识到生态节能环保具有的价值。在相关原则的指引下，暖通空调的节能设计不仅是社会公众居住的功能要求，还与理念以及商业和环保性能具有紧密的联系。将绿色理念有效应用至暖通空调的节能设计中去，能在一定程度上挖掘出建筑的内部以及外部等多个模块具有的节能环保潜力，推动特定空间的居住人民能享受绿色生态环境，因此改变生活理念，实现商业和绿色理念以及环保意识的均衡性[3]。

1.2.2 减少不同类型能量因子无价值的损耗

在我国市场经济变化以及更新的过程中，绿色建筑材料以及建设设备时是实现绿色理念的重要载体，得到飞速的发展。利用上述的重要载体应用至建筑暖通空调的节能设计中，能较好的解决空调节能设计问题的基础上，推动暖通空调系统设计的结构能展现出多样化的能量因子损耗的特点。例如包含先进的能量因子具有的高效价值应用至灯泡中，能有效的规避因为能量因子具有的无价值的损耗基础上，确保光源照亮的面积和提出的要求相符合，而引入低危险程度以及耐用性较高的新型材料，能有效减少建筑暖通空调应用后运行过程中维修的次数，确保建筑暖通空调的整体运行的经济效益保持在相对合理的水平。

2 建筑暖通空调系统具有的特点

2.1 复杂性特点

建筑暖通的空调系统在建筑建设的过程中是非常重要的，会对人们日常生活的质量产生直接影响。目前建筑行业的飞速发展，建筑的数量逐渐增多，建筑物的规模也逐渐增大。建筑行业的快速发展导致暖通空调系统的设计愈发复杂，暖通空调设计的过程中，必须对一些些细节问题予以重点关注。暖通空调系统分为三大框架，分别是通风和采暖与空调，三大框架之间具有紧密联系，只有暖通空调全面运行才能达到预定的目标，暖通空调系统具有的复杂性特点导致空调系统设计的难度也随之增加[4]。

2.2 多样性特点

假如在其余情况未发生改变的前提下，相关设计人员采用不同方式对暖通空调系统进行设计的效果也会存在差异，相关设计人员可采用丰富多样的设计形式，以此满足不用使用业主的不同需求。相关设计人员可以与使用业主提前进行交流和沟通，了解使用业主的述求，然后进行针对性的设计。

2.3 对外界变化具有敏感性

建筑暖通空调的系统比较敏感，不同原因能导致设计的效果发生改变，对暖通空调进行设计时必须确定重心，提前制定好相应解决的方案，增加对外界影响因素控制的力度。另外，暖通空调各个设计的环节必须进行有效监管，防止对实际应用的效果以及项目的质量产生影响[5]。暖通空调系统对于环境变化非常敏感，因此，必须对环境产生的变化进行重点监测，保证暖通空调设计的科学性以及完整性，从而实现节能目标。

3 暖通空调设计中绿色理念遵循的基本原则

3.1 灵活性原则

建筑中暖通空调系统的节能设计是具有灵活性的，由于暖通空调具有强大的调节作用。暖通空调系统能依据季节变化进行温度调节，从而达到系统的多用途效果。主推的两种空调系统的类型是可变送风量的空调以及多联机的空调系统，可变送风量的空调以及多联机的空调系统的可操作性能都很强，且运行过程中能源消耗的比较低[6]。当中，可变送的风量空调系统的主要优势是节能率高达78%以及有效节省空调设备的容量、规避发生冷凝水现象和有效改善室内空气的质量；多联系空调系统的主要优势是在使用过程中比较灵活，具有安装便捷以及灵活调节容量、室内温度不会受到影响和低频的消耗对电网与其他的用电设备产生的冲击明显降低。

3.2 经济实用性原则

经济实用非常符合社会公众日常的需求，在对建筑暖通空调系统系统进行设计时，必须在系统设计中加入节能实用性原则，例如使用能源价格以及系统设备的性价比和使用的周期长度等等，还要进行舒适性的设计，从而达到实用性较高且能耗较低的主要目的，降低使用人员的经济负担。另外建筑暖通空调节能设计还要依据季节变化进行及时调整，设计出更具科学化以及人性化的空调系统，为空调相关设备后续保养和维护提前做好准备。

3.3 环保性原则

在建筑施工建设能源的消耗过程中，暖通空调的安装是建筑建设的重要环节，因此，对暖通空调存在能源消耗问题进行控制是顺应可持续发展战略的有效途径。建筑暖通空调系统的节能设计在实际情况中存在能耗比较高的问题，因此需要相关节能设计人员进行不断地创新，积极采取先进的节能技术降低暖通空调能耗较高的问题[7]。但实现可持续的发展目标是非常艰辛的，想要快速实现需要国家制定相关法律法规为建筑暖通空调走可持续发展道路保驾护航。

4 绿色理念应用至暖通空调节能设计的相应途径

4.1 科学选取热源

热量来源是建筑暖通空调节能设计的额过程中存在非常重要的作用。目前，在暖通空调系统中应用的热源主要来源于自备的热源以及城市的供热和工厂余热等，能量的消耗与利用效率依据热源来源的不同而存在差异性。选取高效的能源控制系统能改善系统的损耗以及提升能源使用效率尤其关键。热点的联产技术以及热泵技术是近几年来使用比较广泛的绿色热源的供应技术，经过不断实践与研究，发现将这两种热源技术应用至建筑暖通空调节能设计中去，不仅能降低能耗，还能提升能源的利用效率[8]。此外，使用热点的联产技术与热泵技术能有效降低二氧化碳以及二氧化硫等一些空气污染物排放，实现低排放与低消耗绿色理念，并有效遵循了灵活性以及实用性和环保性原则。

4.2 使用可再生的能源与清洁能源

对于暖通空调的系统来说，能源是确保空调正常稳定运行的重要前提。因此，首先选取可再生能源和清洁能源，对暖通空调节能进行设计时，采取新型的能源以此满足绿色理念要求，减轻暖通空调的碳排放量。将暖通空调系统和太阳能或是地源热泵技术进行结合，使用太阳能的过程中，将暖通空调内的集热器安置和热水箱进行连接，将集热器安装的位置放置在距离光照比较近的位置，确保换热水箱的水温一直为常温，使太阳能转换成热能时产生的损耗得到有效控制。将地源热泵技术应用至暖通空调节能设计中，对冰蓄进行优化后产生的蓄冷量比水的温度低的原理，有效减少热量的流失[9]。在暖通空调的内部有效形成低温送风效果，对暖通空调制冷和供热方面存在的关系进行协调，使暖通空调制冷与供热能源消耗利用率得到规划，控制暖通空调排放废气时产生污染物，从而对建筑外部的环境起到保护作用。

4.3 明确暖通空调节能设计与四周环境的协调性

在建筑暖通空调节能设计以及实施节能理念的过程中，相关节能设计人员必须了解建筑物所在地区能耗的构成结构，并利用能源结构的优化设计对建筑产生的能耗进行控制。规避因为能源结构存在不合理利用，从而产生能源消耗。对能源结构设计过程中采取可再生能源和清洁能源予以重视。另外在暖通空调节能设计过程中，了解暖通空调的性能状态和所在地区资源与环境间的具体关系，与建筑工程项目附近环境分析相结合，将环境保护理念融入至暖通空调节能设计中去。对建筑物附近环境条件的分析在一定程度上能降低外部环境对于建筑暖通空调系统产生的不利影响。

4.4 对建筑暖通空调的热工性能进行优化

暖通空调应用在建筑物中的注重要的功能就是用于保温，空调系统运转进行保温时，暖通空调的内部存留的冷水因为空调外部环境温度发生了变化，从而起到吸热作用，使暖通空调内部的温度产生破坏，因此，在对暖通空调包含的热工性能优化的过程中，将保温的性能与节能效果作为暖通空调来自外部温度产生的干扰因素进行综合考虑，主要包含太阳能发热板的放置超想以及建筑物布局结构的形态系数与建筑建设的导热材料[10]。在暖通空调包含的热工构件的基础上，配合窗户渗透至建筑物内部的太阳光，而再建筑内部墙壁结构的建设上，必须选取具有光热能转换的建筑材料，间接的降低空调管道的温度。

4.5 合理运用蓄冷技术

利用绿色理念完成对建筑暖通空调的节能设计，还要有效运用蓄冷技术。蓄冷技术具有调节能源使用的水平，及有效缓解能源供应的压力，体现出较好的节能经济效益，使能源消耗水平明显降低，建筑室内温度得到有效保障。比如，在合适的时候将水冻成冰，利用冰融化从而产生冷气，因此降低其他的能源消耗的水平。

5 结语

我国经济的高速发展有效带动了建筑行业发展，经济生活水平的逐步提升，社会公众对于建筑设计的要求也随之发生改变，在我国大力推广可持续发展的观念下，绿色建筑的设计理念是顺应国家的号召以及时代发展的唯一选择，但当前绿色理念在暖通空调节能设计应用时，还存在一些不足，为此需要相关节能设计人员进行深入研究，对其进行不断的完善，才能实现绿色可持续发展的战略思想。