绿色建筑之暖通设计探讨

谢钟敏

摘要：现代人们已经将绿色建筑作为今后建筑行业发展的重要方向，是保护自然环境、实现节能减排的重要途径。在绿色建筑中，暖通设计是重要环节，通过暖通技术可以有效的利用可再生能源，在满足人们舒适性、实用性的要求的同时，起到保护自然、节约能源的目的。

关键词：绿色建筑；暖通设计；供暖；节能

引言：近年来，中国城镇化水平和城市建设总体规模呈现高速发展的态势，每年都新建大量建筑，为了满足人们对居住环境和工作环境的舒适性要求，大都配备了采暖通风或空调设施，消耗大量的能源，排放大量的温室气体和有害气体，对自然环境构成了严重的威胁，是摆在人类面前的重要难题，解决这一难题的一个重要途径是进行建筑节能，发展绿色建筑。

一、绿色建筑

所谓的绿色建筑，并不是我们通常所见到的绿色植物、绿色花园以及立体绿色，而是真正意义上更加环保，更加贴近环境的绿色住所或者办公场所，它减少了人工合成材料的使用，注重运用周围环境中的纯天然材料来进行建筑的设计和建造，让人们在环保，无污染的环境下尽情享受生活，不仅如此，绿色建筑与传统建筑相比，还有着高品質和高层次的保障。绿色建筑设计是当前建筑设计的主要观念和重要方向，其主要内核就是在建筑设计中尽量利用可再生资源和材料，在不违背自然现象和规律的基础上，充分考虑到环境因素，在不破坏环境、不浪费材料的前提下，尽量做到建筑设计的节约资源和对环境的保护。

近年来，中国城镇化水平和城市建设总体规模呈现高速发展的态势，每年都新建大量建筑，为了满足人们对居住环境和工作环境的舒适性要求，大都配备了采暖通风或空调设施，消耗大量的能源，排放大量的温室气体和有害气体，对自然环境构成了严重的威胁，是摆在人类面前的重要难题，解决这一难题的一个重要途径是进行建筑节能，发展绿色建筑。

二、暖通设计在绿色建筑中的使用原则

2.1节能环保

节约原理即节约资源与建材。其包含在空调整个体系里论及的制冷器、水泵、风机还有调控体系等设备的成本，对原材料还有能源论及建材的运行资费的节约，其涉及通风的整个体系的全部过程，并不是当中一个过程，就新型的绿色建筑而言其暖通体系也要全面和建筑物围护构造、屋里照明等和暖通体系间的一切联系。，对材料的选择要注意环保性，一旦材料选择不当，会对暖通性能造成严重影响，甚至阻碍整个暖通系统的正常运行，进而造成严重的环境污染与资源浪费。

2.2回收利用

大范围地回收包含暖通体系中的零部件与建材的再收，和再用的差别是对零部件和建材做分类别的再收，并不是粗略的回收，例如说对体系管道、设施报废之后，在拆或修理当中对拆下来的零件做好全面回收。

2.3循环使用

此原理说的是在对暖通体系中策划的建材设施等做好回收、回用等，再把废物运到专业的厂子做再生，进而实施原料―成品―废品―原料为环性的良好循环，而对于譬如玻璃钢、岩棉等不可再收或再收使用投资太多的成品，在策划当中就要最大程度的限制其应用量。

2.4广回收原则

广回收原则涉及到暖通系统中的部分材料和零部件的回收，广回收原则与回用原则的区别在于广回收是指分门别类地对材料与零部件进行回收，而非笼统或单纯的回收，例如在系统的设备与管道报废以后，在其维修或拆散过程中将已拆卸的零件予以系统回收。

三、绿色建筑之暖通设计存在的问题

3.1暖通空调系统在设计管理方面存在问题。在实际工作中有些设计部门和设计人员并未给予足够的重视，加之我国目前的建筑设计领域还普遍存在以业主为中心的观念，为追求经济效益，盲目赶工期，使得工程设计周期普遍较短，一些设计单位只求数量，忽视质量，使得运行能耗相当惊人，大大超过了国家标准。可见，暖通专业方面在一个工程中进行估算设计就浪费不少材料和设备。

3.2设计者、管理者和使用者的节能意识。在实际设计中，设计人员对主要的入户热力装置给予了足够的重视，同时往往会忽略了在入口处的装置。一个节能设计再完美的建筑，若其管理者和使用者没有较强的节能意识也无法发挥各专业节能措施的优势，这既浪费工程一次投资造价，又更谈不上节能。

四、暖通设计中绿色建筑技术应用

4.1可再生能源

展示中心采用土壤源热泵技术为冬季热源，年提供采暖空调热量24万kwh，土壤热泵承担100%采暖空调负荷。土壤源热泵是一种利用地球表面浅层地热资源进行能量转换的供暖空调系统。其工作原理是通过将传统空调器的冷凝器或蒸发器延伸至土壤地下，使其与浅层岩土进行热交换，冬季从土壤里提取的热量，转移到建筑物室内供暖，同时储存冷能，以备夏用；夏季又从土壤里提取的冷量，转移到建筑物室内供冷，同时储存热能，以备冬季使用。这种储存于地表浅层的能源可以无限循环使用，是一种典型的绿色能源和可再生能源形式，是绿色建筑技术的具体体现。

此外，在展示中心的玻璃廊道天窗设置水喷雾系统，把玻璃表面温度降至28～29℃，同时吸收了部分太阳辐射热，明显地降低玻璃廊道的空调冷负荷。

4.2地源热泵应用

地源热泵技术在解决供热、制冷方面具有较高的经济和节能优势，相对空气热源泵来说，优点更显著，因为地源热泵系统只影响土壤温度，并不会造成地面下沉和地下水位下降、水质，是目前较为成熟的、对环境影响较小的取热、散热方式。事实上，位于地下 30-100 米的竖直埋管换热器是地下土壤温度变化的本质所在。在冬季，地泵会通过热交换器将地下的热量提取到地上实现供热，同时降低了地埋管周围的土壤温度，在夏季，地泵则把地上热量传送到地下，提高了地埋管周围温度，显而易见，温度的或高或低会在一定程度上影响地埋管换热器的性能，但如果冬季吸收的热量和夏季排除的热量平衡，那么它的性能就不会受到影响，也不会影响地源热泵的运作效果，因此在夏热冬冷和冬夏热量相当的地区适用。但在寒冷区域冬季吸热大于夏季排热，在炎热区域夏季排热大于冬季吸热，都会造成冷热负荷失衡，影响地埋热管换热器性能，造成热泵耗能高，效率低。

4.3优化冰蓄冷系统

通过优化冰蓄冷系统，能够进一步降低电能用量，降低能耗，提供高经济效益。在夜间，把冷量在水中蓄积，在白天用电高峰期释放冷量，降低电费开支。同时，冰的蓄冷量要超过水蓄冷量，且热损失比较小。在1℃～4℃冷水环境下，可降低风机动力，采用低温送风，有效起到制冷调节的效果。整个系统COP值不断提高，特别是夜间温度较低时，COP更高。制冷机处于满负荷状态，设备利用率、工作效率大幅度提高。

结语

建筑是人类赖以生存的基础性物质资料中重要一种，人类居住环境同时也是生态环境的一部分，更是人类文明不断进步的重要体现，在当前经济快速发展与社会不断变革的背景下，绿色建筑设计应遵循生活舒适度的提高、健康的增进、能源的节约以及污染的降低为原则和根本出发点，有针对性地采取合理措施，将科学、先进的理念应用到绿色建筑暖通空调设计中来，实现整个行业乃至社会的可持续发展。总而言之，绿色建筑技术在暖通设计中的广泛应用在很大程度上促进了暖通工程的进一步发展。绿色建筑技术的应用使得暖通工程大大减少了建筑污染与浪费，不仅使得暖通工程得以持续发展，还在很大程度上能够实现建筑企业经济效益的提高。

参考文献：

[1]蔡孝凯.建筑暖通系统设计中的节能问题探讨[J].中国科技纵横，2012，6（3）：147-149.

[2]李庆阳，李奎贤. 浅谈暖通设计中存在的问题及改善对策[J]. 科技创新与应用，2012，23：250.