绿色建筑暖通设计存在的问题与对策浅析

刘塘斌

（长沙市建筑设计院有限责任公司，湖南 长沙 410007）

建筑能耗在各个行业中已居首位。在绿色环保和资源节约的今天，系统的能耗日益引起人们的关注，因此，节能的工作方式日益受到人们的青睐。特别是现代建筑，投资巨大，能耗高，如果暖通空调设计合理，既能节省能源，又能提高系统的运行效率。建筑暖通空调与国计民生密切相关，在确定设计方案时，应着重从暖通空调系统的科学建设和节能减排2 个方面进行深入的探讨。但由于我国绿色建筑起步较晚，一些技术问题尚未解决。目前，我国的绿色建筑设计存在许多亟待解决的问题，解决这些问题将会推动我国绿色建筑的发展。

1 暖通设计对绿色建筑的重要意义

随着我国经济的不断发展，人民的生活质量不断提高，对居住环境的需求也越来越大，这对建筑业的发展起到了积极的促进作用。同时，人们对居住环境的需求不断提高，使得建筑行业朝着多样化、标准化的方向发展。同时，建设单位也从单纯的追求数量上的优势，转向了提高建筑品质、营造绿色人居环境，以更好地满足人们的心理需要。

在实际工程中，暖通系统的建设往往需要耗费大量的资源和能量，而且会对周围的环境造成一定的破坏和污染。在这种情况下，建筑公司若能把绿色建筑的概念引入到建筑的设计中，就可以使各种资源的合理分配，从而降低能耗的负面效应。只有这样，才能使建筑行业的核心竞争力得到进一步的提高，才能更好地适应行业的发展，实现环境与经济的双赢发展。

2 绿色建筑暖通设计存在的问题

2.1 绿色建筑概念理解问题

绿色建筑是指在设计一个建筑的过程中，实现资源利用的最大化，充分利用土地、能源等，在各个环节都能充分体现建筑设计中的绿色生态理念。绿色建筑是多个系统的有机结合，在暖通空调的设计中，由于一些设计人员对绿色建筑的内容理解不够全面，或对绿色建筑的理解太过片面，致使实际设计中的一些细节不能很好的把握，致使其设计环境与实际环境不符，进而对后续的施工、运维等产生不利的影响。

2.2 规范、标准理解问题

绿色建筑相关的规范、标准是设计人员进行设计的依据，包括国家规范、标准及地方规范、标准。在工作过程中，设计人员需要理解、吃透国标和地标的区别，同时还需将两者有机结合起来，我国地域辽阔，各地地方规范、标准相差较大，这样很容易导致一些设计人员对地方规范条文的内容不够熟悉，或对部分条款理解太过片面，将会使得设计出来的产品不能满足绿色建筑的要求。

2.3 设计团队专业之间的协作意识不强

绿色建筑的评估涉及很多方面的内容，这就要求每个专业的设计人员必须相互协作，有些项目需要专业厂家配合，并且专业厂家需在合适的时机介入，这样有利于项目的各个系统有机结合，从而达到更好的效果。例如，在传统的供暖系统设计中，通常是在工程后期才有专业的生产厂家参与，导致在方案阶段专业生产厂家与暖通设计人员缺少必要的交流。再者产品更新换代非常快，容易出现设计人员对最新的技术产品认识不够透彻的情况，设备选型与实际需求存在较大偏差，这样将会导致系统运行时能耗偏高，不满足设计要求。

2.4 设计方案中的问题

由于暖通系统的能耗在建筑能耗中的占比很高，所以暖通是建筑节能的重中之重。方案设计阶段，如果没有充分考虑建筑物自身的实际情况、环境条件、节能理念、资源状况等因素，将会产生一些不合理的设计，甚至有可能导致设计产品成为高能耗建筑。例如，大型公共建筑的内、外区空调负荷特性相差很大，假如内区与外区采用相同的空调系统，在过渡季节和冬季会出现内外区房间温差过大的情况，即在同一时间外区觉得冷，内区觉得热，所以必须按两套空调系统进行设计。

2.5 设计方案缺乏安全性

在绿色建筑的暖通系统设计中，系统的安全性是设计者必须首先考虑的问题。所以，设计者必须严格遵循规范，通过细致的分析和精确的计算，对系统进行优化，以确保其运行时的安全。但是，从目前的情况来看，部分设计者没有意识到安全问题的重要性，从而忽略了应有的安全设计，导致系统存在安全隐患，将来有可能造成严重的安全事故。这明显违背了当前环境下的绿色环保设计思想，对我国暖通设计产业的可持续发展造成了很大的影响。

3 绿色建筑中暖通设计对策

3.1 提升设计的系统性

暖通系统的设计受到多种因素的影响，所以在进行设计时应从多个角度进行综合分析，以保证其系统性、全面性。北方的住宅项目包括通风、排油烟、供暖三大系统，设计者要从整体考虑，使得整个大系统运行最优。需要设计师了解住户的具体要求，设计合理的排油烟系统，最大程度上满足居民生活排放的要求。在进行通风系统设计时，在满足住户的通风要求的同时尽可能减少通风系统带走的室内热量，从而保证其设计符合节能的要求。在供暖系统设计时，要充分考虑供热管网的维修和管理，并结合实际需要，在管网分支处设置相应的阀门，提高供热管网的整体运行效率。

3.2 合理利用太阳能

太阳能是一种取之不尽，用之不竭的新型清洁能源，在这一低碳、节能、环保的绿色领域，设计出好的暖通系统，对绿色建筑的推行起到积极的促进作用。太阳能采暖系统分为主动型和被动型两种形式。太阳能也可以应用于制冷系统中，即利用太阳能作为动力，实现制冷循环驱动，通过直接利用太阳能，进行吸收制冷。太阳能制冷系统最大的优点在于它具有很好的季节匹配性，夏天空调系统制冷量需求大的时候，太阳辐射条件最好。太阳能制冷常见的工作方式有吸收式、吸附式、除湿空调及喷射式制冷。根据项目所在地实际情况，选择合理的太阳能制冷系统，优化太阳能制冷机与太阳能集热器的搭配，不仅可以提高太阳能制冷系统的效率，还可以降低整个系统的造价，这对发挥太阳能制冷系统的优势和推广运用尤为重要。考虑到太阳能制冷是多个系统的组合，这就要求系统间的智能化控制必须要简约、合理、有效，保障整个大系统的安全、可靠运行。

3.3 合理应用暖通节能科技

风量调节和分区调节在空调系统的节能运行中也尤为重要。通过采集室内的温度、湿度、CO 浓度等信息，控制系统根据传感系统反馈的情况，自动调节送风的温度和送风量，从而达到节能运行的状态。而分区控制系统可以根据内部的空间布局和功能划分，在合理利用自然风的情况下，对各区域的风量进行科学的调节，从而减少系统负荷，降低资源消耗。此外，新型的节能技术如热回收和蓄冷技术，在最近几年已经被广泛应用，这些技术都为绿色建筑的暖通设计带来了更多的选项。

3.4 可再生能源设计利用

随着科技的飞速发展，应将可再生的洁净能源纳入暖通空调设计中。可再生能源不但能提高节能效果，还能产生经济效益，我国现有的可再生能源有太阳能、潮汐能、风能、地热能等。这些能源取之不尽用之不竭，且对环境无害或者危害极小，而且资源分布广泛，适合就地开发利用。例如，水源热泵中央空调系统是利用地球水体所储藏的能量作为冷热源，该系统具有舒适度高、一机多用、环境效益显著及运行稳定可靠且运行费用较低等优点。将其用于暖通系统，成为我国绿色建筑发展的必然趋势。我们将会有更多的清洁可再生能源的研发与使用。所以，我们必须加强新技术的研发，把洁净的可再生能源与暖通空调紧密结合起来，让生活和工作更加便捷、舒适。

3.5 提升设计的规范性

绿色建筑中的暖通设计，需要设计者依据行业规范和准则，制定详细、可行的暖通设计方案，提高整个建筑的品质，从而推动暖通产业的发展。为了提高自己的专业水准，设计者必须重视和掌握绿色建筑设计规范。在具体实施过程中，设计者要保证设计的产品与绿色建筑设计规范的要求保持一致，对暖通设计进行科学、规范的审查，以免因对设计规范的掌握、理解不到位而导致的质量问题。对审查中发现的不合理因素，设计者应引起的高度重视，并根据实际需求进行合理优化，提高系统的可靠性，确保其满足绿色建筑和业主的使用要求。

3.6 注重热回收技术的应用

空调系统通过控制室内的温度、湿度、新风量等参数，满足人们的舒适性要求。而空调系统中的制冷机组经冷凝器放出的热量通常被冷却塔或冷却风机排向周围环境中，对需要用热的场所如宾馆、工厂、医院等是一种巨大的浪费，同时给周围环境也带来一定的废热污染。采用热回收技术，将这部分冷凝热加以利用，可以用于提供生活热水，或是作为用户的初级热源。空气热回收装置利用回风的冷（热）量对新风进行预热处理，满足卫生的同时也实现了节能运行。按照热回收装置的工作原理分类，空气-空气热回收装置可分为溶液吸收式换热器、中间媒体式换热器、热管换热器、板式和板翅式换热器、转轮式换热器等几种常见形式的换热器。设计者需要根据每个项目的实际情况，选择合适的热回收装置，控制项目成本的同时实现能量的循环再利用，满足节能和环保的要求。

3.7 运用新型节能设计理念优化蓄冷以及变频系统

近年来，新型节能设计理念主要包括三大要点，即低碳性设计、协调性设计和可循环设计。尤其以低碳性设计最为火热。暖通设计者将新理念融入设计中，对推动行业的发展将起到积极作用。在暖通空调系统中，蓄冷系统和变频系统的设计是目前应用比较频繁的系统。

（1）蓄冷是在电力系统处于低谷时进行制冷，将所生成的冰块或冷空气存储于储藏装置中，在用电高峰期将所储存的冰块和冷空气排出，从而达到制冷的目的，并降低电力消耗，从而达到节约能源和环境保护的目的。蓄冷设计的关键是要充分考虑到冷库的智能化和储冷效果。同时，要保证制冷机和蓄冷装置在最优的组合下运行。在满足使用要求的前提下，减少总投资。

（2）变频调速对于暖通系统的节能运行有着重大意义。在空调系统设计中，冷热负荷是必须考虑的重要因素，在设计时，一方面，要运用专业的负荷计算软件准确计算出各个空调房间的逐时冷热负荷；另一方面，还要结合项目的具体情况，选择合适的控制方式。但是空调房间的负荷是随着时间不断变化的，影响的因素有很多。比如，季节变化、建筑内外湿度变化、建筑内外温度变化、人员数量变化等等，当受影响的空调总面积比较大的时候，空调负荷的变化总量也很大。空调系统如何准确匹配实时负荷就显得尤为重要，这就需要变频控制来实现，暖通空调控制系统包括空调机组的群控、新风机组监控、空调机组监控、变风量监控等。通过变频控制可以有效地降低系统能耗，达到节能效果，而且还能节约运行费用。

3.8 提升设计的安全性

为提高绿色建筑的安全性，在进行设计时，必须对绿色建筑的各种指标及具体工程的具体条件进行分析，并根据总结的工程经验，对可能存在的安全隐患进行分析。暖通系统的合理设计一方面可以降低安全事故，另一方面还可以减少资源浪费，降低建设成本及周期。所以，为了提高建筑的安全性，必须把绿色、环保和安全的设计思想引入到绿色建筑设计中去。另外，设计者也要不断提高自身的专业素养，以更加饱满的工作热情，积极借鉴、运用绿色环保的设计思想，并加强安全风险防范意识，进而全面提升绿色建筑暖通设计方案的整体性和安全性。

4 结语

总之，物质生活水平的提高，使得人们越来越注重居住环境的舒适，而暖通设计作为绿色建筑的一个重要部分，其科学与否也成了提高绿色建筑适宜度的一个重要因素。因此，要提高绿色建筑的科学水平，充分发挥其在改善人类生活环境方面的功能，就必须加强对暖通空调设计工作的关注。在进行系统设计时，必须坚持绿色环保的设计思想，充分考虑当地的气候特点和实际建设目标，适时进行优化，提高其科学性和可靠性，提高绿色建筑的居住舒适性。