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绿色建筑暖通空调设计的技术要点探析张学超

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：张学超

[导读] 摘要：绿色建筑是符合我国可持续发展战略的工程之一，绿色建筑的出现对于我国能源的节约起到了很大的推动作用。

        华诚博远工程技术集团有限公司北京 100000
        摘要：绿色建筑是符合我国可持续发展战略的工程之一，绿色建筑的出现对于我国能源的节约起到了很大的推动作用。在当前建筑行业的发展过程中，生态环境受到了较大的破坏，基于国家可持续发展战略目标，为了实现对生态环境的有效保护，绿色建筑逐渐兴起。暖通空调是绿色建筑中的能源消耗大户，因此在绿色建筑暖通空调设计过程中需要遵守节能减排的理念，确保空调设计与可持续发展目标相符合，实现能源的有效节约。基于此，文章首先指出相应的设计原则，然后围绕绿色建筑暖通空调系统的绿色设计展开分析，希望可以进一步提高绿色建筑设计水平，实现建筑行业的可持续发展。
        关键词：绿色建筑；暖通空调；设计；技术要点
        引言
        现代社会发展进程中，人们对于生活质量的要求越来越高，不仅仅要求居住环境要舒适方便，而且还要环保，这对于建筑暖通空调系统而言无疑面临着较大的挑战，高要求的提出使得本身就具备较高能源消耗的暖通空调必须要将节能减排理念融入其中，既要确保消耗的降低，又能够达到环保的目的。
        1建筑暖通空调节能减排设计原则
        建筑暖通空调项目从一开始的设计，到最后的任务完成，需要很长的一段时间，并且在设计中也会不断进行改进，在摸索中进行调整，所以建筑暖通空调节能减排在设计过程中同样也是动态变化的，这就需要设计工作人员以动态目光看待设计，以具体情况为依据，及时发现问题，并且针对不合理的地方进行改进，把握好项目变化的进程，进而能够做到准确且合理的对设计方案调整，并且适当的将节能技术以及相关的材料增加，以达到问题缓解的目的，也可以运用模拟的方法对方案进行分析，发现可能存在的潜在风险，及时采取应对措施。
        2空调系统节能改造的重要意义
        在当今这个科技发达的时代，家用电气的升级改造技术不断的创新和发展，空调做为主要的家用电器，其节能改造工作一直受到各个应用行业和家庭的关注，因为空调在运行过程中会必然会消耗一部分的能源，能源消耗过程就会对我们的生存环境造成不同程度的破坏，随着社会经济的不断提高，人们的生活品质和生活条件越来越好，空调不但应用在我们日常工作环境中，同时也走进了千家万户，空调的使用范围再扩大，使用时间也在不不断的加长，那么空调运行中给能源和环境造成的问题也就越来越严重，因此，空调系统的节能改造工作在这个时期就显得的格外重要，通过对空调系统的节能改造可以降低空调能源的消耗，还能减少其对环境的污染程度，在不影响人们日常生活水平的前提下，找到科学合理的节能改造措施和方法是具有时代意义的。
        3绿色建筑暖通空调设计的技术要点
        3.1地源热泵技术
        这项技术的主要原理为将建筑周边地层中所分布的地热资源作为主要供热、制冷能源。在建筑暖通空调系统运行过程中，仅需输入一定的高品位电力能源，系统即可将热泵所采集地热资源转换为高温热源，从而起到建筑暖通供热效果。即使是在炎热的夏季，系统也可以持续提取建筑室内空间所释放的热量，完成冷系统、余热系统之间的功能性转换操作，将多余热量向建筑周边地层中释放，起到控制地层温度均衡的作用。根据地源热能采集方式，可以将地源热泵系统细分为地埋管地源热泵、地下水地源热泵、地表水地源热泵。此外，在采取地源热泵技术时，设计人员可选择构建配套的温度调节系统，根据用户需求控制所转换高温热源的具体温度，确保可以满足用户个性化使用需求。同时，采取防漏保护措施可以避免地源热泵系统在长期运行过程中出现泄露安全事故。在我国北方区域，由于气温温度较低，地源热泵系统很难从地层中采集到充足的地热资源，因此应额外设置辅助供热设备。

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        3.2在空调系统设计中的应用
        建筑暖通空调设计过程中，设计空调系统是关键，所以将节能减排理念应用其中是非常重要的，从基础做起以达到能源节约的目的。通常空调系统设计可以从空调风系统、冷热系统、水系统将节能减排理念融入其中。自然风是非常好的资源，所以在设计过程中要将其优势充分发挥，使其得到更好的应用，比如冬季来临可以通过自然风实现内区制冷功能，而在过渡季节中同样也可以应用自然风为居民送风，主要是由于自然风其本身的空气品质就非常好，不仅可以将室内环境改善，而且大幅度的使空调主机运行减少，使用寿命延长，在很大程度上也达到了能源减少，成本降低的目的。当空调系统正常运行时，水泵能源消耗也是非常大的，在空调系统整体能耗中占比为20%左右，所以在设计时工作人员要尽可能的将变流量系统运用其中，采用变频技术能够对空调中的水系统流速、流量动态调节，一方面使空调系统水泵能源消耗减少，另一方面节能减排目的达到了。
        3.3BIM+暖通空调系统设计
        首先是机电安装基础设计。在暖通BIM建模设计过程中，应根据不同功能的房间温、湿度控制标准、控制精度、房间朝向、使用时间、洁净度等级等因素将建筑物划分为不同的空调区域，从而避免过冷过热，减少冷热抵消等现象，避免能源浪费。同时，在进行水系统设计时，尽量采用变流量的闭式循环水系统，变流量系统可以根据室内不同时段的热湿负荷来调整冷水需求量，闭式循环系统可以减少水泵能耗。其次是利用BIM+暖通系统实现：空调系统运行过程监测和自动控制系统，包括参数检测、参数与设置状态显示、自动调节与控制、工况自动转换等。在此基础上，建立行之有效的能耗管理体系及管理制度。空调系统实行的是独立耗电核算制，不仅对空调系统装设独立电表，还应该在每台机组、水泵、风机上装设独立电表，可直观了解空调系统运行的耗能情况，并进行相应的节能措施。那么在运行过程中，将以上数据反映到BIM软件客户端（PC+APP）。就可以时刻观察运行成本的变化。
        3.4对空调风机的电压和频率节能控制
        通过合理设计和选择变频器对空调中风机的电机电压和频率进行节能控制，是控制空调系统能源的损耗一个重要的节能改造步骤，变频器具有快速调节风速、减少轴承冲击力和提高设备使用寿命等特点，这些特点可以让风机性能得到提高，并且操作简单，变频器的设计和选择需要以风机流量和转速的比例关系为参考系数，充分考虑变频器与其他工作环节的关系和内在联系，来对风机的电机电压和频率进行有效的节能控制，要明确知道空调系统中其他设备运行的工作状态，有效的结合才能达到节能改造的终极目标。
        结语
        总而言之，暖通空调系统的功能就是创造舒适、健康的室内环境。暖通空调系统参数中，除温度、湿度参数外，另外一个主要的参数就是室内空气品质，一般情况下，通过合适的措施增加室内新风量是改善暖通空调室内空调品质最有效的方法，新风量越大，室内空气品质越好。在当前我国建筑业发展过程中，随着环保意识的增强，对建筑节能环保属性、暖通空调系统运行质量提出了更高的要求。因此，在绿色建筑暖通空调设计环节，必须严格遵循可持续发展战略与循环利用、节约、广回收等设计原则，落实各项设计措施，提高绿色施工材料与绿色技术应用比例，促进室内环境品质的进一步提高。
        参考文献：
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        [3]柯军.建筑暖通空调工程的节能减排设计研究[J].住宅与房地产，2018（22）：63.
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