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绿色建筑暖通空调设计的原则及技术应用

发表时间：2021/7/23 来源：《建筑科技》2021年8月中作者：韦重任

[导读] 发展绿色建筑，能够有效减少建筑的能源消耗以及污染物排放，促进持续发展理念在建筑领域的落实，推进生态文明建设。

柳州市正禾建筑设计有限责任公司韦重任广西桂林 541100

摘要：发展绿色建筑，能够有效减少建筑的能源消耗以及污染物排放，促进持续发展理念在建筑领域的落实，推进生态文明建设。绿色建筑设计中体现可持续发展的理念，在满足建筑功能的基础上，实现建筑全寿命周期内的资源节约和环境保护，为人类提供健康、适用和高效的适用空间。在建筑项目建设实施过程中，既做到对各种自然条件的有效利用，同时又不会对自然环境造成污染与破坏，而且有利于人类与自然的和谐发展。在现代化建筑中，暖通空调是必不可少的功能系统，相对而言，暖通空调系统的能耗量比其他功能系统高得多，与绿色建筑理念背道而驰，因此，必须加强绿色节能暖通空调技术研究，以促进我国的绿色建筑发展。基于此，本篇文章对绿色建筑暖通空调设计的原则及技术应用进行研究，以供参考。
关键词：绿色建筑；暖通空调；设计原则
        1新型暖通空调技术在绿色建筑中的意义
        在我国经济持续发展的同时，人们对生活质量有了更高要求，建筑的舒适性越来越受关注，空调成为各类建筑中的标配。在全球变暖的大环境下，空调的重要性更加突出，但是建筑空调系统的运行会造成大量的电能消耗和温室气体排放，对自然生态环境有一定的危害，不符合国家提出的环保节能要求，应通过有效手段对此种现象进行改善。在这种情况下，绿色节能暖通空调技术应运而生，并得到快速应用和发展，已成为新时期建筑中的关键技术，也被作为体现建筑现代化程度的标志之一。可以预见，绿色节能暖通空调技术将会在绿色建筑建设中被广泛应用，这不仅是建筑行业的发展趋势，也是时代的发展趋势。
        2暖通空调设计原则
        2.1坚持暖通空调功能设计标准
        暖通空调系统对建筑用户的舒适性是至关重要的，因此，系统的功能需求和性能指标必然是设计施工最核心部分，不能简单地为了降低能源消耗或减少建设投资经费就降低暖通空调系统性能指标，必须严格依照国家和行业的相关标准和设计规范进行设计施工，保证完工后的暖通空调系统能够满足建筑楼宇的空调需求，给用户提供健康舒适的建筑环境空间。
        2.2回收原则
        在绿色建筑中，要想有效应用暖通空调系统，除了要保障绿色建筑的节能环保理念，还要考虑暖通空调系统设备和零件因使用寿命的不同而需要进行更换的现实。首先，要考虑设备和零件等能够方便进行拆卸。当暖通空调系统在实际的使用过程中，因为老化或使用不当导致部分零部件或环节出现故障而造成整体系统无法正常工作时，可以对出现问题的部分进行拆解、维修或更换的工作。既要保障维修和更换零件的工作能够简便高效，又要保证暖通空调系统可以很快恢复正常运行。其次，对于暖通空调系统中因老化或其他原因导致零件彻底损坏无法再使用的情况，应对报废的零件和设备做好分类回收工作。
        2.3节能原则
        目前，社会各领域的节能意识都在增强。暖通空调设计的节能原则，具体就是减少对各种能源和建材的耗用，但是节能不可局限于某些环节或某个方面，应做到对暖通空调系统整体运行过程的全面覆盖。对此，要从设计环节入手，在有效节约施工原材料的基础上开展设计工作，注意对节能型材料的充分利用。除此之外，还应在暖通空调系统设计与施工过程中，充分重视该系统与周边建筑、建筑外维护结构以及照明装置的协调。
        3绿色建筑中的绿色节能暖通空调技术
        3.1多元化冷热源节能技术
        暖通空调系统的核心功能在于对建筑实现供冷和供暖，因此，合理选择冷热源是降低系统能源消耗最直接有效的技术手段。

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绿色建筑倡导可再生能源的利用，在进行暖通空调系统设计时，应结合工程所在地的能源结构和能源政策，统筹建筑物内各系统的用能情况，通过技术经济比较，选择合能源利用率高的冷热源和空调系统形式，并直优选用可再生能源。充分地利用多元化的清洁可再生能源用于暖通系统的冷热源，如利用热泵系统在提供空调冷冻水的同时提供生活热水、回收建筑排水中的余热作为建筑的辅助热源(污废水热泵系统）等。可再生能源的利用受到工程所在地的地理条件、气候条件和工程性质的影响。在征得当地主管部门许可的前提下，经过技术经济比较合理时，邻近河流、湖泊的建筑，可以采用地表水水源热泵作为建筑的集中冷热源。或者采用土壤源热泵或水源热泵作为建筑空调、供暖系统的冷热源。类似地，如风能、太阳能、地热、潮汐能等新能源具有很好的环保特性，可以充分利用这些能源为建筑物进行供能，不但能够满足环保要求，而且会带来很好的经济效益。
        3.2对自然通风和过渡季节全新风运行的利用
        自然通风受到多方面的影响，很难做到有组织的自然通风，有组织的自然通风就是借助计算机技术、相关软件以及现代化自动控制系统实现自然通风的效果。在春、秋两个季节，利用有组织的自然通风，可充分提高建筑室内温度的舒适度，使室内有足够的新鲜空气。在天气炎热的情况下，可通过晚间自然通风，消减建筑室内家具和维护结构的蓄热量，以便有效降低白天的空调启动负荷。
当室外空气焓值低于室内空气值时，有可能利用室外新风消除室内热湿负荷。在过渡季和冬季，当部分房间有供冷需要时，空调通风系统的设计应优先考虑为实现利用室外新风消除室内热湿负荷创造必要条件，包括新风口的大小、风机的大小、排风量的变化能够适应新风量的改变从而维持房间的空气平衡全空气定风量系统新风量的变化在满足人员卫生标准的前提下，也应根据室外气候和室内负荷适当改变新风送风量，实现在过渡季节或冬季利用室外新风消除室内热湿负荷，同时由于提高了新风量而改善了室内空气品质。
        3.3加强蓄能技术的应用
        目前，暖通空调系统在绿色建筑的节能措施中，可以通过对先进技术进行加强和普及的方式，提高暖通空调系统的能源转换效率。在冷热源技术方面，基于我国发电厂仍处于高峰电力不足、实际电力控制技术水平不能保证低谷电力的高效运行的事实，面对日益发展的用电需求，为了合理用电，解决电力负荷的峰谷差现象，可以采用蓄能形式的冷热源。虽然，蓄能空调系统对建筑物本身不是节能措施，但是可以为用户节省空调系统运行费用，同时对电网起到移峰填谷作用，，提高电厂和电网的综合效率，也是社会节能环保的重要手段。
        3.4其他节能技术的应用
        城市供热网的电厂余热或者大型燃煤供热中心，其一次能源利用效率较高，污染物治理可集中实现，优先使用余热，是节能的重要手段之一，同时有利于大气环境的保护和节能。我国西北等部分夏季炎热、空气干燥的地区，湿球温度较低，可以利用循环水蒸发冷却空气，当送风温度低于室内温度时，可以利用此技术，减少一次设备的投资及节约耗电。旅馆、医院、洗浴等建筑全年生活热水耗量大，生活热水的能耗巨大。利用空调系统的排热对生活热水在空调季节进行加热，可以节省大量能耗，现有空调设备技术也支持这系统形式。或设置单独的换热系统，利用37℃的空调冷却水至少可将生活热水的补水加热至30℃。但在严寒和寒冷地区，由于没有冬季空调冷负荷或负荷很小，其排热在冬季往往不能满足生活热水加热的要求，冬季通常需要配备其他形式的热源。由此可见，空调系统全年运行时间越长，生活热水采用此类预热系统效益越显著。
        结束语
        随着时代的发展，绿色节能的重要性越来越显著，由于绿色建筑能够最大化地提高人们生活的舒适度，同时还可以减轻对环境的污染和破坏程度，并且具备节能降耗的优质特点，因此绿色建筑得到人们的青睐。随着未来城市的不断发展，绿色建筑将会越来越普遍，为了保证绿色节能暖通空调技术在绿色建筑中的有效应用，相关人员应对绿色节能暖通空调技术进行深入分析研究，积极进行技术完善与创新，努力构建绿色生态社会，促使绿色生活成为现实。
参考文献
[1]胜利.建筑暖通空调节能设计方法研究[J].智能城市,2020,6(18):130-131.
[2]蔡星辰.建筑暖通空调设计节能措施研究[J].房地产世界,2020(15):40-42.