绿色建筑中的暖通空调技术

刘夏颖

【摘要】以最少的能耗，创造健康、舒适的室内环境，并保护大气环境，这也正是绿色建筑对暖通专业的要求。本文就暖通空调技术在绿色建筑中的应用进行深入的探讨，具有一定的参考价值。

【关键词】绿色建筑 暖通空调 应用

前言

“绿色” 、“生态”已经成为现代建筑的趋势， 而现代建筑在环境友好的基础上， 又是以“功用性”和“舒适性”为目标的， 这其中暖通空调技术的发展应用成为不可回避的因素。在这样的背景下，如何依据绿色生态建筑评价标准， 将现代暖通空调技术成功应用到建筑中， 无疑是一个新的课题和挑战。我们相信， 在业内人士的共同努力下， 不久的将来， 暖通空调技术一定会有更大的飞跃， 能够使我们离自然越来越近。

一、绿色建筑定义

所谓绿色建筑就是充分利用可再生的材料和能源，亲和自然，尽量不破坏环境和文化传统，保护居住者的健康，充分体现可持续发展和人类回归自然的理念。绿色建筑的兴起为暖通空调技术的进步和发展提供了前所未有的机遇。同时，暖通空调技术的不断发展，进一步推动了建筑的可持续发展。

绿色建筑对室内环境品质给予特别的重视。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和化学因素。绿色建筑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类的生物特性，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有效利用、保护环境、亲近自然、舒适、健康、安全的建筑。

二、绿色生态建筑中的暖通空调技术

1 暖通空调节能技术与环境

空调节能技术有两大原则， 即舒适性与节能之间的矛盾统一的原则， 能源利用与环境保护之间的矛盾统一的原则。绿色生态建筑评价将环境作为第一个指标项目， 说明绿色建筑已经超越了“健康建筑”阶段， 即在保障健康（ 加大空调新风供应及减少有害化学品的使用等） 的同时， 减少能耗和资源消耗。比如美国的LEED 标准要求在最低的能耗基准上再节能10%- 60%。该能耗包括采暖、通风、空调系统， 围护结构， 热水供应系统， 照明等， 并且节约的能耗越多， 获得LEED 分值越高。

1空调冷热源节能

空调冷热源的合理选择与配置对于建筑节能意义重大， 应结合当地的气象条件、能源种类、一次投资费用、运行费用和环境保护等因素来综合确定。

（1）新能源的开发。当前空调冷热源的选择呈现出日趋多元化的趋势， 主要集中在太阳能、地热能、天然气、燃料电池、核能、水电等方面。天然气和核能都是清洁高效的能源， 有很好的发展前景，但是它们都是不可再生能源， 储藏量有限， 相比较而言， 太阳能、地热能、水能等是真正清洁的可再生能源， 蕴藏量无限， 卫生环保， 有很大的开发利用价值。太阳能是目前世界上也是我国利用量增长最快的新能源， 现已应用于空调系统。

（2）冰蓄冷空调。冰蓄冷系统主要是利用水的相变放热蓄存冷量， 由于水相变所蓄存的冷量远大于温降所蓄存的冷量， 冰的单位体积蓄冷量很大，比水蓄冷要经济。就应对昼夜电网峰谷， 缓解高峰期电力供需矛盾而言， 冰蓄冷空调是平衡城市电力供应的有效措施。

2风系统节能

采用不同的風系统， 既能够有效节能， 又能保证室内空气品质， 这种系统现在在国外绿色办公建筑中已成为流行的空调方案。

（1）置换式送风系统，该系统有三种形式： 背景空调与个人空调结合的下送风或桌面送风， 用作全场空调的地板送风， 置换式顶送顶回系统。其中下送风在绿色建筑中应用较为广泛， 如德国法兰克福商业银行的办公室部分就是采用了地板送风空调系统。

（2）冷辐射吊顶系统，辐射形式可以平衡掉建筑中由设备、照明等产生的热量， 实验证明辐射形式供冷可以提高人体的舒适性 ， 因此冷辐射具有出色的环境品质特性， 冷吊顶空调具有良好的节能特性。

（3）蓄冷低温送风系统。该系统目前已在空调设计中被广泛采用， 除了水和冰蓄冷的各种应用外，利用建筑结构本身的蓄冷也有应用。

（4）采用地板送风方式。这种送风方式由于保证了地板处于温热状态， 能够保证人体的舒适性。对于夏季地板空调送风， 利用送风余压和自然对流， 往往可以将冷风限制在一定高度内， 从而使得空调负荷下降， 有效地实现了空调系统节能。

3水系统节能

根据空调负荷变化对水系统进行节能控制， 对于空调节能具有十分重要的意义：

（1）采用变频调速取代冷却水环路中的调节阀，并于部分负荷时在一定范围内减少冷却水流量，辅以冷却塔风机的通断控制或变速驱动， 将大幅减少冷却水系统的能耗；

（2）对于不同制冷工作方式的冷水机组可根据机组实际的运行特性采用不同的控制策略， 与单片机自动控制相结合， 控制冷却水泵， 达到最佳节能运行工况；

（3）冷冻水采用变流量控制， 则可有效地降低空调系统中提供单位冷量所需的运行费用， 因此目前工程中冷冻水回路大量使用二级泵变流量系统来降低冷冻水回路运行费用， 也有采用一级泵系统直接改变蒸发器中冷冻水流量运行的。

4其他节能技术。

（1）蒸发冷却空调系统

蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术， 包括直接蒸发冷却（ DEC） 和间接蒸发冷却（ IEC） 。系统采用环保的自然工质——水， 对环境无污染； 另外，蒸发冷却制冷不需消耗压缩功， 因此它的COP 值比机械制冷大得多。目前已在美国的西南部、澳大利亚及我国新疆等西部地区的大型工业及商业建筑中得到广泛应用。此外， 太阳能液体除湿蒸发冷却空调系统（ DECS） 除具有以上环保优点外，其节能性主要体现在： 有效利用可再生能源（ 如太阳能） 和充分回收如工业废气余热等低品位热源；高效的蓄能能力有利于用户侧电力调荷——“移峰填谷”负荷调节。

（2）去湿空调

去湿空调能够保证绿色建筑所需的新风量和对室内湿度的要求， 并且它所采用的固体去湿剂的再生， 可以采用太阳能等可再生能源或清洁能源， 对环境不会产生污染。此外， 地源热泵系统、太阳能热泵系统等的应用充分利用了我国丰富的自然能源， 既能节约常规能源， 也能保护自然环境， 因此具有很好的发展前景。

结束语

绿色建筑是一种象征着节能、环保、健康、高效的人居环境， 是满足人类生存与发展要求的理想建筑。就其本质而言， 它具有两个最基本的特征， 就是与自然环境友好以及令使用者健康、舒适。暖通空调正是由人与环境这对矛盾对立统一关系长期发展而成的重要的环境保障技术。如今， 暖通空调技术肩负着这样的使命： 遵循“ 以人为本”的宗旨， 采用科学的环境控制技术， 为人类创建一种健康、舒适而又富有效率的建筑环境 ，从而满足现代社会里人们在生活、工作及其它活动中对室内环境品质日益增长的需求。现代暖通空调技术将以促进人居环境舒适、健康、保护地球环境及有效利用能源等基于可持续发展的观点为原则 ， 得以在更高的甚至全新的层面上加速进步与发展。

参考文献

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