邓文军 洪春芳
武汉正华建筑设计有限公司 湖北省武汉市 430000
摘要：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能源循环利用、节约、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。
关键词：绿色建筑；暖通空调设计；技术要点
1绿色建筑暖通空调设计原则
1.1循环利用
在绿色建筑的暖通设计中，为了控制工程造价，降低材料消耗，必须遵循循环利用的原则。在保证施工质量和达到技术标准的前提下，尽量利用由废旧材料二次加工形成的或具有回收利用价值的各种绿色材料。因此，在返工或材料损坏的情况下，可以对产生的废料进行再处理，以减少建筑废料总量，控制建筑材料的实际消耗。
1.2经济应用
设计人员在制定建筑暖通设计方案时，必须遵循经济适用的原则，采取合理的设计措施，以降低系统建设成本、运行能耗和材料消耗为主要目的。例如，在建筑墙体结构中可以加铺一层新型保温材料，虽然会增加建筑工程的前期建设成本，但却可以提高建筑的热工性能，从而在客观上降低建筑暖通系统的运行负荷和能耗，从而降低了建筑的整体使用成本。
1.3节约原则
作为一个人口大国，面对日益增长的能源和各种资源需求，人们必须重视能源短缺这一重要问题。针对暖通空调系统对保温材料和管道材料的需求量大，且部分资源属于不可再生资源，在设计中除了控制材料消耗和使用相对较少的能源达到节能效果外，还需要合理利用资源，有效降低能耗资源的流失，尽量选择可回收的材料。
1.4经济实用原则
即使是基于绿色理念的暖通空调系统设计，也要考虑成本，控制安装和运行成本，以低成本保证系统的稳定运行。因此，在不影响设计质量的前提下，减少各种不必要的费用，综合考虑实用性和舒适性的要求，在材料和能源供应的设计上遵循经济性原则，如暖通空调系统可调，选用合格、低成本的材料，达到实用性强、经济损失小的目的。
2基于绿色理念的建筑暖通空调系统节能设计思路
2.1控制暖通输送损耗
在控制暖通空调传输损耗前，应合理布置建筑空调的朝向。根据建筑物所在地冬季风向统计结果，在外太阳能集热器处采用遮阳或搭设外护栏的方式形成保温结构，以减少暖通空调采暖通风过程中不必要的能源浪费。在实际工作中，非机电设备连接在暖通空调设备外，干扰建筑暖通空调的能量分配过程。通过采用科学的管理模式，拓宽了建设运输损耗、减少运输浪费的途径。不同的建筑有不同的室内模式，但大多数民用住宅建筑中部多为客厅，建筑东部和西部多为卧室或厨房。因此，在暖通空调送风控制中，以客厅为空气缓冲区，在客厅内设置房间布，以减轻外部空气循环对内部暖通空调空气的干扰，减少送风过程中建筑空间的能量损失，使暖通空调产生的热量保持在整体上并在建筑布局上形成节能高效的能源传输模式。
2.2可再生能源利用设计
(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系统、地下水源热泵系统以及地表水源热泵热泵系统。
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。
(2）太阳能发电技术。这项技术的原理是在建筑屋顶等区域放置若干数量的太阳能发电板，当发电板吸收太阳光时，由于半导体或金属材料存在温差，因此可以持续将太阳能转换为热能，再转换为电能，进而向建筑暖通空调系统供电。设计人员利用太阳能发电技术时，需要考虑以下问题：(1)光伏发电系统运行稳定性较差，受到气候条件影响，电压时常出现剧烈波动现象，故对运维管理水平提出了较高的要求；(2)受到制造工艺限制，当前常用的单晶硅太阳能电池板的使用寿命较短，且废弃电池板会对生态环境造成污染破坏，故太阳能发电系统的前期建设成本高；(3)部分地区的年发电时数较低、总体发电量较小，并不适宜采取这项技术。
2.3余热循环技术的运用
余热循环技术主要原理是针对能源利用设备中没有被充足利用的能源，利用多回路来对热量进行分散，使暖通空调系统中的余热预留后再利用，从而提升对热能的利用率，使空调系统的节能效果变得更加理想，促使空调系统更好地运行。例如通过热回收装置实现对排风和进风的热量交换；利用热回收转轮，在夏季时吸收高温，在低温时释放热气，通过气体交换达到降温的目的；利用空调系统的热管换热器完全分离系统内的冷热气流，传递热量和降低温度，促进冷热空气的转换，可以有效控制温度，并且能源损耗很低，能够回收多余能量。
2.3自然通风设计
(1）风压通风。在采取风压通风方式时，综合分析建筑结构，如建筑物朝向、各功能区域分布格局、建筑周边区域气候条件等，采取各项设计措施，减小自然风吹入建筑室内空间时所承受的空气阻力。例如，适当增加建筑门窗构件的开口面积，尽量将门窗保持在统一水平线上，安装百叶窗等具有空气加速效果的窗体。
(2）热压通风。热压通风方式是根据建筑室内、室外环境温度差与压力差，起到引导空气流动、持续交换冷空气与室内浊气的作用。因此，为取得理想的自然通风效果，在建筑结构设计环节，应尽量采取竖向空腔设计方式，保证室内浊气可以通过建筑顶部向外排放，并在建筑底部持续流入室外冷空气。同时，在建筑顶部区域设置开口，起到调节通风效果、控制进风量的作用。
2.4变频技术的运用
现阶段，建筑暖通空调系统的自动控制技术较为成熟，变频技术在暖通空调系统中的应用较早。以无级变频技术为核心，开发并应用于冷水机组和水泵的自动负荷调节控制装置，使暖通空调系统能根据自身需要调节运行负荷，达到良好的制冷控制效果。所谓变频就是能够根据室外天气变化进行运行调整。当温度下降，室内供暖需求较大时，变频冷水机组的输出热量会自动增加，各耗能设施可单独控制，实现高效间歇运行，更人性化地满足用户的温度调节需求。而且，具有较高的运行效率，能有效提高能源利用率，节约资源，保护环境，维护自然生态平衡。还可以有效降低空调的运行维护成本，提高施工企业的生态效益和经济效益。
结论
综上所述，暖通空调系统设计作为建筑工程设计中的关键内容，随着建筑规模的扩大其设计也变得更加复杂。设计者要基于绿色理念对暖通空调系统做出改进方案，对通风、采暖、空调等设计要综合考虑多变的外界环境、业主的多样性需求、国家节能设计标准，积极响应国家环保节能发展理念的号召，将绿色理念渗透暖通空调系统节能设计中。以科学、完整、合理的设计提高其系统运行的稳定性和安全性，确保有效发挥调节空气和温度的作用，并尽量降低其运行能耗，减少建设资源消耗，促使其节能效果达到可持续发展战略的要求，推进建筑行业的绿色环保发展。
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