建筑生态环境与暖通空调系统的探讨

霍胜旺

摘要：建筑生态环境主要是对于同建筑相关的一切的外在事物，主要包括有室内、外的热、湿、光、声以水等等环境，主要是一种生态的理念，主要是建筑，人，环境处于和谐相处的状态。本文主要探讨了建筑生态环境同暖通空调系统之间的关系。

关键词：建筑生态环境；暖通空调；讨论

中图分类号： TS958.1+7 文献标识码： A

引言

进入新时期以来我国人民的生活水平逐渐提高，人民逐渐意识到节能同环保的重要性，开始注重生态建筑之中通过怎样的合理设计才可以使得暖通空调更好的为人们服务。这不仅仅是社会的进步，同时也是人类的进步。当前暖通空调不仅仅是在工程之中还是我们平时的居家领域，其应用较为广泛，如果可以使得空调在最节能，最环保的情况之下才可以为人们服务则是暖通空调最佳的运行方式。在全部生态建筑之中，暖通技术也有十分大的作用，暖通技术如果止步不前，那么生态系统就比较难有最好的状态。

1、室内环境对暖通空调节能的影响

暖通空调的安装和使用目的是为了保证用户的基本居住温度、湿度以及气流速度的需要。当室内温度骤然升高或者是空气流通不畅时，需要打开暖通空调甚至提高基本数值，此时能源耗损相对提高。为此，为了节约能源，可以适当的保证室内基本温度的恒定。恒温和恒湿的居住环境既能保证用户的基本生活需求，也能够减少不必要的能源浪费。因此，根据上述要求，科研人员提出了相应的整改意见即在一般的舒适性空调中，以能够使人体保持热平衡而满足人们的舒适感觉为目的；在恒温恒湿或有洁净要求的工艺性空调中，一切以满足生产工艺为目标。而房屋的建筑热工设计是恰当地利用房屋围护结构的热特性，抵抗室外气候的变化，使房间内产生舒适的微气候。

1.1、围护结构对暖通空调负荷的影响

建筑围护结构组成部件的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有很大的影响。虽然增大维护结构需要增加建筑成本，但是通过增大维护结构带来的节能效果却相对明显。需要注意的是，维护结构的改良需要结合建筑的实际环境特点和气候等因素进行适当的调整，基本上通过采用高性能的维护建筑材料来实现节能目的。

1.1.1、门窗

门窗对室内温度的影响主要集中在两个方面，其一是，门窗的基本材料具有较差的保温性能，不能起到基本的房屋保温要求；其二是，门窗安装中出现可避免的程度不一的缝隙，缝隙成为主要的风道，影响室内温度的恒定。因此，对于门窗工程的改善也集中在对于门窗材料的选择和门窗的安装上。应该选择具有一定保温隔热性能的高性能门窗材料，同时应该准确设计门窗安装的图纸，保证门窗安装不出现大的缝隙，对于不可避免的缝隙可以适当进行填充。

1.1.2、屋顶

屋顶保温效果会直接影响到整栋建筑的室内温度环境。为了加强屋顶的保溫作用，首先需要采用质量达标的高性能保温建筑材料，充分利用其热工性能。其次，屋顶工程的施工不仅是简单的保温，同时应该注意防水和防潮。只有这两项工作进行有机的结合，才能保证屋顶发挥其基本的保温功效，维持室内基本温度需求。

1.2、室内热环境对暖通空调节能的影响

1.2.1、室内温度的影响

我国面积辽阔，没有热带和寒带的领土区域，因此，居民的生活环境内有常年低温或者常年高温的现象存在，通常来说基于地域的因素，决定了我国冬季的气温过低，尤其是北方地区，室内外温差极大，零下三十摄氏度的天气也经常出现，为了保暖，北方需要进行大量的采暖举措。同时夏季南方温度过高，尤其是“三大火炉”地区，人们需要承受酷暑的考验，为了降低温度，同样需要采取大量的降温举措。随着建筑质量的提高和经济水平的提高，这两种举措主要是通过暖通空调来实现，因此暖通空调的能源耗损与室内温度因素密切相关。

1.2.2、室外环境的影响

室外环境作为室内环境的一个基本影响要素，也间接的影响着暖通空调的能源使用量。为了降低其能源耗损，技术人员应该尽量克服外部环境对室内温度的影响，应该根据建筑的实际需要采用一定隔热建筑材料、建筑保温材料、防潮建筑材料等。同时，研究应该在抵制外部劣势影响的前提之下，深入研究对外部环境优势影响的利用层面，争取将外部环境的有利因素利用到室内温度调节中来。

2、协调两者之间关系的方法

2.1、控制好太阳的辐射

太阳辐射具有双方面的影响：一方面可以使得室内的太阳辐射增加，充分使用昼光进行照明，将电气照明的能耗降到最低，减少照明引起的夏季空调冷负荷和减少冬季采暖负荷；而在另外一个方面，增加进入室内的太阳辐射还会引起空调日射冷负荷的增加。所以，我们要求对太阳辐射使用比较合适的控制措施。比如说使用节能玻璃窗。把可见光及时引进到建筑物内区之内，并且遮挡对于周边区直射日射的遮檐。使用通风窗的技术，把空调回风引入到双层窗夹层空间，带走通过日射有引起的中间层百叶温度升高的对流热量。中间层百叶在光电控制之下可以自动改变角度，遮挡直射的阳光，透过散射可见光，使用建筑物的中庭，把昼光引入到建筑物内区。

2.2、常规能源的优化利用

例如对于小区中的采暖系统，在城市规模、市政管网设施等条件适宜的地区应推广热电联产、集中供热等大型采暖方式；在有合适的低温热源可以利用的地区可考虑采用热泵等采暖方式；对以电为主要能源的地区，电力峰谷差大的地区宜采用蓄热技术；泵、风机等动力输送设备宜采用变频技术；集中供热应对热网系统进行优化设计，并加强保温；对于集中供热的采暖末端应设有热计量装置和温控阀等可调节装置等。

2.3、使用计算机来进行辅助模拟设计

暖通空调系统主要是在逐渐变化的环境之运行的，那么就要求在设计的过程之中不仅仅应该考虑到系统运行之中的最不利工况，并且应该对系统运行的过程来进行预测，掌握动态的运行效果，如此才可以在设计以及运行过程之中做出较为合适的选择。

2.4、可再生能源的开发与利用

应该尽量节约不可再生能源（煤、石油、天然气），同时积极开发可再生的新能源，主要包括太阳能、风能、水能、生物能以及地热等等无污染型能源，将可再生能源在暖通空调系统利用中的比例提高，而需要注意的是将可再生能源系统的效率提高。

2.5、确定合适的通风量及气流组织形式

比较合理的气流组织可以确保送风气流送到要求到的任何地方，而不应该有死角出现，重叠以及短路等等不合理的现象。气流出现死角一般是因为送风口布置不均匀，或者是因为数量不充足造成的；气流出现重叠这是因为送风口数量过多；气流有短路出现，这些在我们设计中都应该注意。

2.6、水的循环利用

可以结合当地水资源状况以及气候特点，确保安全的生活用水，制定与之相应的节水、污水处理回收利用、雨水收集以及回用方案，实现水的循环利用以及梯级利用。对于沿海严重缺水城市应该考虑到海水使用的方案。不断提高水循环利用率以及用水效率，减少污水排放量。

2.7、日常运行的管理 在室外气象参数随着季节的变化而随之变化，在室内余热和余湿量经常变化的情况下，如果空调系统不作相应的调节，不仅浪费了冷量和热量，而且会使室内参数发生相应的变化和波动，以至满足不了设计的要求，因此，空凋系统的设计和运行必须考虑调节问题，保证在全年(不保证时间除外)内，既能满足室内温湿度的要求，又能达到经济运行的目的。空调房间温湿度设计参数，一般允许有一定的波动范围，为了提高空调设备的调节质量并使能量消耗最小。空调系统的最佳运行工况必须依靠自动控制技术来实现。暖通空调系的运行中，需要风机和水泵来输送介质。空调系统的水泵耗电量较大，在一般公共和民用建筑，空调水系统可占到空调总耗电量的15％～20％左右，减少空调水泵耗电量也能起到显著的节能效果。在水系统节能中应该重视水系统设计。认真进行水系统各环路的设计计算，并采取相应措施保证各环路水力平衡。目前的一些空调系统设计，采用变频水泵进行变流量运行也越来越普遍，通过改变水泵电机的转速来控制水泵的流量，通过使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化，可以达到非常明显的节能效果。有资料表明，空调水系统采用变流量运行具有很大的节能能力，变频器投资在1～2年内即可收回。当新风状态变化，而空气处理设备不作相应调节时，将会引起送风参数和室内参数的改变，导致能量的无益消耗；室外空气状态变化会引起建筑围护结构传热量的变化，加上室内热湿负荷也可能产生变化，最终也将导致前述同样的后果。因此，对这两种变化情况，集中声调系统均应进行相应的运行凋节。

3、结语

为了逐渐将生活的舒适性提高、增进身体健康，在建筑之中应该尽力保护自然资源以及节约能源，降低环境污染、温室气体的排放，大力提倡以建造绿色生态建筑为主题，创造一个舒适、健康、便捷的生活环境是人类的共同愿望，同时也是建造绿色生态建筑的基础以及目标。

参考文献：

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