如何在暖通设计中应用绿色建筑技术

文/梅方舒 中铁上海设计院集团有限公司 上海 200070

如何在暖通设计中应用绿色建筑技术

文/梅方舒 中铁上海设计院集团有限公司 上海 200070

暖通是建筑的重要组成部分，随着经济的发展，人们对于采暖通风要求越来越高，但是我国建筑中暖通设计仍存在缺陷。特别是在供暖方面，建筑保温性能差，对于自然能源的利用率低下，建筑整体耗能严重。目前，我国正处于“发展低碳经济，推动节能减排”的环境下，在暖通设计中引入绿色建筑技术已经成为建筑的发展趋势。本文将针对我国目前对暖通设计的要求分析，保证暖通设计正确引入绿色建筑技术，最后，结合绿色建筑设计实际案例，深入分析绿色建筑在暖通设计中的应用，为绿色建筑技术的进一步推广提供借鉴。

暖通设计；绿色建筑技术；应用

1、我国暖通设计的发展要求

暖通设计包含建筑物的采暖、通风、空调设备调节等方面的内容，是保证建筑完整性能的重要组成部分。随着近年来绿色节能意识的不断深入，我国针对建筑暖通设备运作中大量能源的消耗以及有害气体的排放等问题，对暖通设计提出来更高的要求。

1.1 暖通设计的可行性及可靠性

针对暖通设计的可行性及可靠性，要求设计人员在设计过程中保证暖通设备的安全运行，暖通工程施工具有可操作性及经济适用性。在设计前期，设计人员必须全面的掌握暖通设备的必要性能，如保证充足的电能及充足的水资源等保证设备正常运行。另外，要对水、电等资源的供应情况与暖通设计之间的关系进行分析，保证遇到特殊情况下，可及时的调整设计方案，保证暖通工程设计方案合理可行，满足人们日常需求。

1.2 暖通设计的经济性

经济性是暖通设计的重要影响因素。在暖通设计的过程中必须考虑工程施工的经济性。设计人员可以根据暖通建设的实际经验，将消耗能源成本、设备的等级、市场价格等因素全面考虑，确定一个合理的经济成本作为比较的基准。然后在暖通设计方案完成后，对该方案在同一个使用周期的经济性能进行比较。暖通设备在运营过程中的成本需要同时将相关设备的价格、设备折旧以及设备维修保养费用等全部计入，以科学合理性的方法保证暖通设计具有一定的经济性。

1.3 空调设备的可调节性

空调设备是暖通设计的重要部分。由于空调设备的使用频率是随着季节气候的变化不断变化，为了提升空调设备的使用率，节约能源消耗，必然需要对空调系统进行调节。暖通设计过程中需要针对不同季节的变化对空调系统进行设计，保证空调系统可随人的意识进行调节。目前，我国广泛采用VAV空调、VRV变频系统设计，这两种设计方案均可具有一定的可协调、可控制性能，具有初期投资大，后期耗能少的特性。另外，对于一些公共建筑，其空调系统不仅受季节的影响，也会与建筑物的使用时间又关系，需要空调系统设计及工作人员全面了解该建筑物对空调系统的需求，从节约能源的角度出发，设置合理的设计方案，同时在建筑物使用过程中对空调系统进行合理的控制，保证空调系统具有较高的经济性能。

1.4 空调及通风的合理性

我国对于建筑物的通风设计具有一定的规定。在建筑物暖通设计规范中，明确了冬季室内空气的计算参数，保证室内通风满足人们适宜生活的要求。浴室要保证其温度维持在25摄氏度左右，卫生间要保证温度可维持在12摄氏度左右，保证人们日常生活需求。一般室内温度将受到门窗的冷空气量的影响。在暖通设计过程中，要将门窗的冷空气量作为室内温度系统的一部分考虑，设计合理的热负荷量。另一方面，对于建筑度的保暖情况进行分析，设计人员需要选择合理的保温材料对暖通设备进行保温处理，如可以采用铝箔玻璃棉包裹风管，保证风管的保温性能，风管在布置时不可以直接穿过变形缝；在特殊情况下，设计人员需要在变形缝内合理设置防火阀，保证风管横穿不会影响建筑性能。

1.5 设计人员的专业性

设计人员是暖通设计的主体，其专业素质及技术水平将直接决定暖通设计的质量。设计人员必须时刻关注暖通工程的先进技术，通过定期培训或探讨会的开展，保证设计人员掌握相关规范标准，其设计能力与暖通设计发展相一致，保证暖通工程质量。

2、绿色建筑技术在暖通设计中的应用

2.1 绿色环保材料代替传统材料

在暖统计设计中，设计人员需要注重绿色材料的使用，特别是对于可以回收再利用或多次循环利用材料的使用。在满足建筑性能要求的基础上，可以创新材料，或选择环保型材料作为建筑的主要材料，杜绝选取Habns 以及Hcfcs类具有毒性的制冷剂等危害人们身体健康的材料，避免使用CFCS等污染环境的材料。一方面，设计人员可充分利用绿色材料完成建筑施工，降低建筑的不良影响；另一方面，设计人员可充分考虑施工所在地环保材料的使用，以降低材料成本。在保证暖通工程施工节约成本，降低对环境的影响的同时，促进当地经济的发展。

2.2 电供暖替代燃煤供暖设计

电供暖技术已经在欧洲及北美等发达国家得到广泛应用，法国、瑞典电供暖技术的使用占全国建筑采暖设计的70%，日本及韩国达到80%的比重，将电能转化为热能，代替传统燃煤供暖模式，具有环保、节能、健康、舒适、和高效等优势。然而我国电供暖技术的应用只占集中供暖的5-10%，亟待推广。

表1 各国电供暖情况汇总表

我们所提倡的电供暖不再是从个人需求的角度出发，而是从群体角度即供给侧出发，不仅能够减少污染物的排放，减少对大气环境的影响，同时能够大大降低居民供暖成本，为人民生活提供过更加便捷价优的供暖设计。在建筑暖通设计过程中，将电供暖所需的电暖器、电热膜等设备布置空间进行优化，同时，合理的规划发热电缆、热泵设备、电锅炉等配套设施。在能源转换利用时需要注意“高质低用”转换方式的运用，防止电能消耗超过燃煤供热及大气污染成本，造成电供热的成本浪费，保证暖通设计的经济性。

2.3 再生资源代替传统能源消耗

根据我国能源消耗统计发现，建筑领域的能耗占社会总能耗的27.5%，在建筑中，暖通设备的能耗又占其比重的60%左右。显然，暖通工程的节能是降低建筑能耗的关键。在暖通工程正式运作过程中对于能源的消耗是不可避免的，但是可以选取再生能源代替传统的电能、热能等能源消耗。

可再生能源与传统能源比较价格更加合理，环保性能更高，同时能够有效的解决传统能源短缺的难题。可再生能源技术是暖通设计发展的必然选择。特别是在采暖方面，供暖设备将消耗大量的能源，而地泵热作为地球的可再生热能，分布广泛，地下土壤、地下江河、湖泊等都蕴含着丰富的地热资源，且储量丰富，可再生，具有一定的稳定性和连续性，可便于建筑物在采暖中充分利用。地热资源与传统供暖系统相比较，能够节约超过40%的电能，并能够大大降低污染物的排放，既有利于节约能源，有能够有效保护环境。另外，在通风中可以利用季节性风向，实现室内自然通风。

2.4 建立建筑全面节能意识

绿色建筑技术的应用，其关键是实现能源的节约。绿色建筑如何合理设计暖通工程达到节能环保的要求是暖通设计人员在引入绿色建筑技术中需要考虑的核心问题。设计人员在确定暖通设计时需要充分的利用太阳能辐射技术、冷热泵技术、自然通风技术等技术。从建筑整体出发，将各项先进节能技术与建筑物整体规划结合，合理布置暖通系统。自然通风技术、空调通风系统等通风技术相结合，在门窗引入自然风的同时，结合外部空调系统，相互配合实现室内通风及空调节能。自然通风技术在使用过程中需要设计人员熟悉空气流动性能，掌握能耗分析工具以及空气流动力学工具，借助智能化工具，对暖通设计进行改进，保证能耗最低化。太阳能技术将太阳能引入室内，通过电能的转换，实现能源的存储，达到降低能耗的目的。将绿色建筑技术合理的应用到暖通设计中去，能够有效促进建筑绿色发展，同时为人们提供更加舒适的居住环境。

3、绿色建筑项目案例分析

3.1 案列概述

Y市宾馆，于1998年建成使用，在2013年由于建筑性能不能够满足要求开始更新改造。该建筑物占地面积为2300平方米，地上5层，地下为一层停车库。主要用于为顾客提供住宿餐饮服务、会议服务、办公服务等。此次改造内容为建筑物的结构加固、建筑物室内外的装修设计、建筑物暖通设备改造、建筑物机电设备的维修共四大部分。该工程为本市二级绿色建筑示范工程，项目建设需要满足绿色建筑设计建设要求。

3.2 绿色暖通设计

3.2.1 建立了良好的控制系统

针对该项目的实际情况发现，建筑物暖通设计控制存在缺陷。在改造过程中，设计人员针对暖通系同建立了专业的控制系统，借助计算机等智能工具，实现了暖通自动化控制管理。该专业化操作系统通过对室内温度的测量，对温度变化做出反应，适当的调节暖通设备的运营情况，达到调节室内温度的目的。这种方法可以有效的避免由于人为因素影响，造成的资源浪费。同时，在控制系统中设置相应的报警装置，当发生系统故障时，报警装置将发出警示，避免暖通事故。该项目的暖通控制系统，可以实现气温变化的调节，在日常使用中，大大降低了能耗。

3.2.2 完善了建筑保温结构

该项目在结构加固及装饰设计过程中，对外墙进行了保温施工。利用蒸压加气混凝土砌块作为外墙的建筑材料，并在钢筋混凝土墙体中填充发泡玻璃，提升了建筑物整体的保温性能。改造后，该宾馆暖通设计能源消耗降低了10%。改建前后建筑物结构的传热遮阳情况如下表。

表2 改建前后建筑物结构的传热遮阳情况 单位：

3.2.3 热水系统节能

对于宾馆热水系统是其能源消耗的重要部分。该项目针对热水系统的能源节约，设置了1台热泵热回收机械作为热水系统的主要能源，员燃气锅炉只用于提供辅助热源。该热泵设备主要利用宾馆内部的空调及制冷机械的冷量为用于提供热源，该热泵充分利用各个设备的能量，实现了能量的回收再利用。在实际使用中，该热泵能够为生活使用提供温度15-40摄氏度的热水，同时为空调系统提供温度7-14摄氏度的冷水，利用制冷、制热的热量回收方式实现了能源的高效利用。

3.2.4 锅炉房节能改造

该宾馆在改造前，主要利用锅炉微宾馆提供暖气、热水，但是锅炉的能源使用效率偏低，宾馆燃气使用成本较高。该项目针对能源使用对锅炉房进行了改造。将2台相同功率的旧燃气蒸汽锅炉设备更新为多台不同功率的小型设备，保证每台设备都具有其特定的功能对象。在满足宾馆生活用水、暖气供热等基础之上，从整体上将锅炉能源消耗降低到了最小值。

结论：

综上所述，作者将自己的一些心得体会汇总成一篇文章展示给大家，希望能够给予大家一些启发，并且希望能够得到大家的反馈从而充实自己。绿色建筑技术是实现资源可持续发展的关键。在满足人们生活生产要求的基础上，建筑设计人员应在城乡建设工作中更加注重绿色理念的升级和交融，以全面推进绿色建筑向更高层次发展，积极推动城乡基础设施按绿色标准建设，加快推进建筑产业现代化和智慧城市建设。同时，积极开展超低能耗绿色建筑实施战略，大力实施建筑能效提升工程，加快既有建筑节能改造，促进建筑全面节能。

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