绿色建筑暖通空调设计的措施分析

摘要：本文论述了暖通空调设计需遵循的原则，并从蓄冷节能技术、太阳能暖通节能技术、地源热泵等方面分析了绿色建筑暖通空调设计的措施。

关键词：绿色建筑；暖通空调；设计

一、暖通空调设计原则

在绿色建筑中使用暖通空调设计要遵循绿色建筑的原则，在节约能源和保护环境的基础上，使建筑更好的通风，增加人们的舒适感。

（一）节省原则

节省原则也就是节省能源和节约材料，节省原则并不是仅仅涉及其中某个环节，而是整个空调通风系统的所有环节都会涉及到。其包括在初投资过程中，整个空调系统内涉及的制冷机、水泵、风机和控制系统等各环节对原材料和能源涉及材料的运行费用的节省。在新型绿色建筑中，暖通空调设计还需要协调好与建筑物围护结构、室内照明等之间的相互关系。

（二）回用原则

回用原则也就是再次回用暖通空调系统的整体或局部零件，在绿色建筑的暖通空调系统中，各部分零件很多都可以拆卸，具有相对的独立性。经过长期的使用运行后，一些零部件有可能会毁坏甚至报废，但如果对管材、运行设备中的非运转件等部分设备及材料经过维修、保养和清洗等后期处理，仍然可以回收再利用。

（三）广回收原则

广回收原则是指广泛回收暖通空调系统的整体或零部件和材料，不同于回用原则的是，广回收并不是对暖通空调系统的整体或零部件进行笼统地回收，而是对零部件及材料进行分门别类的回收，使得材料分门别类具有一定的规则和顺序，如对系统管道、设备报废后其在拆散或维修过程中对拆卸下来的零件进行统一回收，体现了可持续发展的环保理念。

（四）循环原则

循环原则是指在对暖通空调系统中设计的设备零件材料回收后送到专门的工厂进行循环再生。通过对报废后的材料进行回收再利用，来实现原材料废料新原材料的良性循环。但是对于如玻璃钢、岩棉等这些成本过高或没有回收价值的材料，在建筑设计过程中要合理控制其使用量，尽可能减少材料的浪费。

二、暖通空调绿色设计措施

绿色建筑是在根据能源消耗最低的标准基础下，提出的节约能源和有效利用资源要求。其所涉及的能源主要包括暖通、空调、热水及照明系统，通过采取设计措施进行节约能源，优化能源利用。在绿色建筑中使用暖通空调设计，可以将环保和节能有机结合起来。采用节能环保的设计理念，在满足建筑室内湿度和温度的前提下，降低了能耗，使空气质量得以保证。绿色建筑暖通系统设计的目标是在能源低消耗的基础上创造一个健康舒适的室内环境，创造绿色、洁净的自然环境。在设计过程中，应因地制宜合理优化能源利用、选用可再生资源、高效利用能源、节约能源以及能源储备技术等系列措施。

（一）蓄冷节能技术

在绿色建筑中，暖通空调具有可调节的置换式新送风系统、并储冷低温送风系统、辐射冷吊顶和趋势空调系统这些新型的系统，这样不仅可以保证室内空气质量还可以实现节能环保。此外，暖通空调还可以提高传统空调中蓄冷蓄热的能力，在蓄冷蓄热的过程中节省能源。蓄冷技术是指利用电力低峰时期时来制冷，以水或冰的形式在蓄冷设备中蓄存冷量，到电力高峰期时，释放出储存的冷量以供给空调使用。蓄冷分为冰蓄冷、晶盐蓄冷和水蓄冷三种方式，在暖通空调中采用的是冰蓄冷，这样每年可以节省超过30万元的运行费用，使冷水机的容量至少降低百分十三，空调的功率大概减少百分之二十五。此外，暖通空调运用冰储冷技术错开了用电的高低峰，至少可以转移一半的高峰电力，使高峰使用电力的压力得到缓解，有效利用了电力资源，从而起到保护环境和节省能源消耗的作用。

（二）太阳能暖通节能技术

太阳能暖通节能技术是指以太阳能为能源通过光热、光电等技术转化为热能，换热水箱和相应加热设施组成集热器和贮热器，温度控制器组成和地板采暖构成循环控制系统。其工作原理是通过集热设备采集太阳热能，然后利用热导循环控制系统进入集热器和贮热器中心再到采暖系统，从而使建筑达到保暖和降温的效果。而且太阳能可直接开发利用、不会造成环境污染、成本低、节能效果好，是较为理想的可循环利用的洁净能源。暖通系统是利用太阳能的原动力来进行系统的运转，有效的改善了人们的生活质量和减少空气污染，同时还可以及时补充房间内的氧气。

（三）利用绿色材料

在绿色建筑暖通空调设计过程中，应尽可能选用可回收利用、重复使用的管材及保温材料，同时应尽可能选用本土材料，不要舍近求远的选择境外材料，这样可大幅度的减少材料运输对环境造成的影响，降低成本和减轻业主负担，促进当地经济的发展。

（四）地源热泵

地源热泵是一种利用如地下水、土壤或地表水等地下浅层地热资源的既能供热又能制冷的高效节能的空调系统，通过输入少量的电能，来进行供热或制冷的节能暖通空调系统。它能使低温位热能向高温位的转移。冬季时，可利用地能中的热量来提高温度供室内采暖；夏季时，则可以把室内热量抽取出来释放到低能中去。其原理为冬季地源热泵通过埋在地下或沉浸在池塘等水体内的封闭管道，然后从底层内收集自然界热量，再由环路内的循环水把热量带到室内，由在室内的地源热泵系统通过电驱动压缩机和热交换器来将能量以较高的温度释放到室内。在夏季时，则是地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排放到环路内后被大地所吸收，从而使得室内温度下降。相对于空气源热泵，地源热泵的室内全年温度波动较小。同时，地源热泵无需除霜，所以减少了结霜与除霜带来的热量损失。

（五）运用防排烟技术

排烟系统在暖通空调设计中是一个很重要的功能。在传统建筑中，空调并不具备有消防安全中的排烟系统，但在现代绿色建筑中，排烟系统则占据着重要的位置。在暖通空调兼用排烟系统时，会设置可靠的安全电动密闭门或者自动切换阀门。暖通空调中的排烟系统有严格的设计要求，这样的设计综合考虑了绿色建筑的环境和住户们的健康这两方面。

（六）改进建筑热工性能

改善建筑热工性能是绿色建筑设计中一个比较重要的内容。建筑物热工性能与建筑形体系数气密性、建筑保温、建筑遮阳等方面都有着密切的联系，而建筑内部很大部分的热量是通过建筑围护结构散发掉的，可见建筑热量传递速度与其外表面传热面积相关。随着建筑体形系数的增大，建筑物的采暖能耗升高，采暖建筑内通过空气渗透消耗热量可达30%～40%左右，热量消耗形式主要是通过外窗的气密性较差和导线、管道等的出入口和烟囱风道和部分结构连接缝隙等部位散开，为了降低该部分能耗，减少空气渗透，可提高门窗制作和安装精度、选用新型材料、加强密封等。在夏季时，为了避免夏季不同方位造成的直接或间接的强太阳能辐射影响室内温度，可采用可调节的通风双层玻璃窗内置百页的形式来减轻这种情况，因为百叶窗可根据太阳辐射角度和强度来调节遮阳高度，从而降低暖通空调系统的使用功率。

不同于传统暖通空调，绿色建筑暖通空调的设计理念是以可持续发展为原则，设计上是以提高生活舒适性、增进健康性、节约能源性及降低污染性为出发点，积极应对全球气候变化，建设资源节约型、环境友好型建筑环境，有效的降低了能源消耗，提高生态环境水平和优化人们的生活水平。