浅谈建筑环境与暖通空调能耗

林伟华

【摘 要】全球所有区域的建筑都是人类与环境互动的结果，从极寒地区爱斯基摩人的冰屋到极热地区热带雨林的树屋，无不是人类利用环境改造人居环境的结果。现代建筑也是如此，在暖通空调的配合，建筑所营造出来的环境已经能够与自然环境媲美。

【关键词】建筑环境；暖通空调；能源消耗；生态环境；节能减排

随着人类对居住环境的改造，现代建筑在人居舒适方面已经有了巨大的进步，从过去的非智能建筑到智能建筑，从过去的非生态建筑到生态建筑、绿色建筑。暖通空调的供热制冷随气候与人居舒适度而自动调节，在既已满足建筑的基本功能的前提下，暖通空调已经开始考虑到建筑环境问题。

一、建筑环境与暖通空调能耗概述

（1）我国传统的建筑业对于环境的破坏与污染非常大，传

统的建筑业与环境的关系是纯粹的予取予夺，是自然反过来适应建筑，这样做的恶果必然是人类激怒自然，自然以灾难对人类还以颜色。建筑与生态之间的正确关系，应该是建筑较少扰动生态，建筑与生态融为一体。这种做法虽然看似较为困难，但是，实际上却是可行的。尤其是在暖通空调领域中有许多方法可以将建筑与生态之间的关系形成协调的自然关系。二者之间互相联系，互相促进。进行深层研究，我们发现暖通空调的最大能耗就是供热与制冷，而这两点的决定因素就是暖通空调系统中由用户产生的冷热负荷参数，这两项参数决定了空调的运行工况与系统配置。内部用户的需求是一种内部负荷，而外部环境的影响则构成了暖通空调的外界负荷。所以针对暖通空调的节能降耗必须从这两方面入手加以解决。在实际施工过程中我们发现建筑物的朝向位置，以及建筑过程中的围护、门的材料、窗的密封状况大小以及形状等都会对暖通空调的负荷产生极其重要的影响，而绿色建筑正是在这些方面下足了功夫。（2）围护结构包括外围结构和内围护结构。外围护结构主要包括屋面、外墙和窗户；内围护结构主要包括地面、顶棚、内隔墙等。在采暖建筑中，围护结构的传热热损失占总的热损失的比例是较大的，在北京地区，通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的77%；通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占23%；在哈尔滨地区，通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的71%；通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占29%。由此可见改善围护结构的热工性能对于暖通空调节能具有重要意义。（3）规划设计时建筑节能设计的重要方面，规划节能设计应从建设选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研究。以优化建筑的微气候环境；有利于节能，充分重视和利用太阳能、冬季主导风向、地形和地貌，利用自然因素。节能规划设计就是分析成气候的决定因素、辐射因素、大气环流因素和地理因素的有利、不利影响，通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造，形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。

二、建筑环境与暖通空调能耗的节能

（1）在室内环境方面的改善对于人居尤为重要，宜居的环境是建筑与暖通空调必须首先加以保证的最重要的关键点，因为环境品质的高低直接决定了人居的体验。室内环境品质包括声、光、热等诸多环境物理因素以及室内空气品质中的诸多物理、化学因素。绿色建筑的室内环境应与地球生物圈的生态环境协调、融合。“以人为本”的室内环境首先要满足人的生物特性，即节能和环保并不是以影响居住者的健康和降低居住者的工作效率为代价。因此，绿色建筑是资源和能源的有效利用、保护环境、亲和自然、舒适、健康、安全的建筑。在实际的工程设计中，人们已经能够从制冷方式和空调方式出发采取许多降低能耗和提高能源利用效率的措施。（2）空调系统对于环境的影响很大，一部分原因是与监测以及维护的缺乏有关，在我国目前的物业管理队伍之中还很难找到较为专业的精通暖通空调的管理人员，因此，对于暖通空调的一些较为专业的维护工作无法按照预理顺利完成。同时，暖通空调的降耗节能与建筑物的环境的友好却是工作过程中所不可或缺的一个过程。（3）在解决暖通空调的高能耗问题的道路上并无一定之规，但是寻求政府在法律法规与政策上的支持是首先必须解决的大问题。一则表示政府重视和鼓励；二则可以为节能工作的开展提供法律依据。我国近年来频发的自然灾害已经给我们敲响了警钟。建筑环境已经成为影响可持续发展的大问题，因此，研究建筑环境的可持续发展，研究暖通空调的节能降耗，以最大限度的节能改善建筑环境才是未来建筑来及暖通行业的真正的可持续发展的道路，只有端正了保护环境、绿色生态的意识，才能拥有真正的科学发展观。（4）自从20世纪90年代以来，人类进入了飞速发展的阶段，与此同时，生态环境也在飞速发展的同时受到了亘古未有的严重破坏，全球气候持续变温，碳排放的超标已经达到了令人发指的程度，异常天气在发达国家以及生态破坏程度最大的国家的周边长期出现，而且越来越频繁。科学的发展观是在保护环境、保护生态的前提之下的发展，这种发展观才是我国的建筑业与暖通领域必须形成足够认识的发展的关键问题。人口的急剧膨胀，生态系统的严重失衡，各种资源的枯竭已经开始对人类的生存与发展形成了巨大的反差，只是人类还没有意识到这些问题的严重性，仍然在肆无忌惮地对生态刀砍斧斫、横加掠夺。（5）今天，世界的有识之士们已经开始就建筑环境与暖通空调对于生态环境的影响问题进行了广泛的研究。联合国的环境开发署已经多次向全球通报环境的问题的严重性，我们全人类共同的地球每一个人都有义务对其加以爱护，减少暖通空调的能耗，保护建筑环境，促进人类与自然、与环境的和谐发展人类的未来才能够得以生存与发展。纵观世界经济的发展，在工业革命之后的短短百年，人类已经创造出了以往全部历史都未能创造出来的巨大的物质文明，但是在这强大的物质文明的背后，是自然与生态的无声哭泣，这种无声的哭泣只有给人类带来巨大的灾难的瞬间，人类才能暂时的警醒，当灾难过去，人类就又开始了我行我素的下一轮对生态与环境的破坏。对比某些历史资料片，我们可以清晰看到百年前的自然是野性的自然，而现在的自然则是完全被人类破坏了的自然。也许会有人有疑问，为什么要针对建筑与暖通大谈生态与环境问题，这个疑问在看了全球能耗比例就会释然，在全球的能耗比例之中，人类消耗于建筑之中的能耗是全部能耗的百分之五十，在这百分之五十之中，暖通空调所占的比重已经高达百分之三十至百分之五十，由此可见，研究建筑环境的能耗问题，研究暖通空调的能耗问题对于节能减排至关重要。（6）国外的发达国家早在20世纪80年代就已经在建筑环境与暖通空调的减排降耗方面做出了研究与努力。比如，发达国家的空调的靠墙的背板都使用了高反射的金属材料，这样就可以把暖通空调的全部能量都锁定在室内而不是通过墙壁的冷桥效应流失到户外，同时，更换密封的加气加膜窗户也可以减少室内能量的流失与向外辐射，此外通过减低风量与运行功率以及对运行工况进行智能化控制也能极大地降低能耗。这样就可以把节能与环保同时放在了一条并行的轨道上来，二者并行不悖。我国目前在某些发达地区积极推行的绿色建筑就是充分地发挥节能环保作用的典范之作，不仅建筑内部大量使用了可再生的材料，而且建筑内部所需的能源也尽可能地使用可循环、环保的能源。尽量减少对环境的破坏。绿色建筑既保证了人居的舒适度，又保证了人居的健康度，而且还符合了可持续发展的光辉论断，更符合和谐自然的生态理念。

三、结语

建筑生态环境是一种基于生态的建筑环境观，要求在建筑的范围内形成一种良性的生态循环，暖通空调系统在建立这种生态平衡中，发挥着重要的作用。建筑生态环境与暖通空调系统是相互影响着的，明确它们之间的相互影响，其目的是为协调这种矛盾服务的。建筑生态环境的观念在我国建筑设计特别是暖通空调系统设计中的地位还不突出，人们只是在口头上呼喊着建筑环境的恶化，期盼所谓的生态建筑。但是在实际工程中，建筑设计、施工人员却很难真正满足所谓生态建筑的要求。一个很重要的原因，就是建筑生态环境的观念深如人心，没有得到足够的重视。建筑生态环境的指导观念，是建筑发展的必然趋势。

参 考 文 献

[1]姚江波，白蔚君.绿色建筑与建筑节能[J].华中建筑.2000

[2]魏东杰，胡彤.绿色建筑中暖通空调的应用[J].河北建筑科技学院学报.2003