绿色建筑与暖通空调设计研究

李艳荣

（广东美的暖通设备有限公司，广东 佛山 528311）

随着可持续发展理念的不断深入，人们对环境与发展之间联系的研究和思考也越来越全面。在建筑行业，绿色建筑已经成为当前的主流设计思想，人们多通过使用可再生能源、遵循自然规律等方式实现与自然和谐共处的状态。而作为建筑功能系统的暖通空调，其设计方向也要遵循绿色理念，保证能源高效利用，将对环境的损害降到最低[1]。

1 绿色建筑暖通空调设计准则

1.1 绿色性原则

在设计暖通空调时，应尽量选择绿色环保，且可回收利用的管道、密封、保温等材料，以保护环境为设计准则，保证空调设计及其运行时对环境的破坏最小，减少空调工作的能源消耗及其造成的污染。在制作空调时，选择可回收且可循环利用的材料有利于后期的维修管理，能够废物利用，减少垃圾残渣的产生[2]。

1.2 节能性原则

节能是贯彻整个绿色设计理念的重要标准，在空调系统、建筑内外空间的协调优化中，要做到降低暖通空调能源损耗。在设计过程中，要结合具体使用情况，合理分配资源，结合建筑设计的格局，科学、合理地优化空调系统，使其保暖、制冷效果更佳。

1.3 循环性原则

循环回收利用是绿色设计中重要的基础，它不光体现在空调制作材料的回收利用方面，还体现在空调运行中能源的循环利用方面。根据使用周期，可将设计中的剩余资源回收利用，并将废弃的材料投入二次使用中，以降低材料成本。

2 绿色建筑的暖通空调设计技术

2.1 太阳能节能技术

在绿色能源的选择和使用中，太阳能都是人们重点考虑的一种清洁能源。如果能充分利用分布广、取之不尽的太阳能，不仅能大大缓解能源危机，还能极大地减少对环境的污染。太阳能供暖系统包含了集热器和循环控制系统，集热器主要为换热水箱和必要的加热设备；循环控制系统则主要是温度控制器、生活热水体系等[3]。

此项技术主要是利用光源采集设备采集太阳光，并将之转化为热能，再经由热循环系统加工处理转化的热能，将其输送到换热中心，以此为换热中心水加热的能量，并将热水传输到地板采暖系统中，调节室内温度。考虑到集热器并无加热功能，所以，可增添其他的加热辅助手段（燃气炉设备）解决阴雨天气太阳能不足的问题。太阳能节能技术在能源的使用、技术设计方面，既满足了人们平时的生活需求，又使自然环境得到很好的保护。

2.2 地源热泵技术

地源热泵是利用地热资源实现供热和制冷的空调系统，其工作原理是：热泵机组吸收室内热量，将其转移至地源中达到夏季制冷效果；热泵机组吸收地源热量，将其转移释放至室内中达到冬季供暖效果。地源热泵技术属于可再生能源技术，它将地球表面浅层地热资源视为供暖制冷的冷热源，实现与室内的能量转换，并且其污染物排放相较于空气源热泵而言更少，具有较高的环境效益[4]。

地源热泵系统制冷时，机组内的压缩机对冷媒做功，实现汽、液转化循环，通过蒸发冷媒吸收室内空气循环中的热量，并且通过循环水路将冷凝的冷媒中的热量吸收，再经室外地能换热系统释放至地源中。

地源热泵系统制热时，机组内的压缩机对冷媒做功，将冷媒流动方向转换，通过室外地能换热系统吸收地源热量，通过冷媒蒸发，将循环水路中的热量吸收，再通过冷媒的冷凝使冷媒中的热量释放至室内空气循环中，达到供暖的效果。

地源热泵工作原理如图1所示。

2.3 优化冰蓄冷系统

冰蓄冷技术具有良好的经济效益和社会效益，它是在夜间电网低谷时间通过制冰蓄冷的方式储存冷量，在白天用电高峰时联合冷冻机组融冰供冷，以降低空调高峰负荷。这一系统改造安装较简单，采用“移峰填谷”的方式节省运行费用，达到平衡电网的目的。优化冰蓄冷系统，可以使其蓄冷量大大提高，同时，结合蓄冷池容积，能够合理分配蓄水量和蓄冰量，降低能源的消耗。夜晚冰蓄冷系统节能作用更佳，其COP值比较大，即使制冷工作效率比较低，也不会对整个系统运行产生较大的影响。在低温送风时，应将冷水温度降到1～4℃，以有效降低风机的动能损耗，减少能源的使用。

图1 地源热泵工作原理图

2.4 自然通风

绿色建筑暖通空调设计应考虑到自然通风这一被动通风手段，利用自然通风，可改善室内冷热空气，提高室内舒适度。目前，考虑自然通风主要采取风压通风和热压通风这2种手段。从建筑设计朝向、平面和剖面设计细节等考虑风压效果，通过降低风阻使之优化室内自然通风。例如，将门窗设计成一条直线，安装导风设施、百叶窗等。而热压通风是因为空气温度差导致密度差从而引起压力差，致使空气流通。鉴于此，可以设计顶部调节开口、多个竖向高度高的空间等实现热压通风。

3 结束语

总之，随着环境和能源问题的日益严峻，人们对生活质量的要求日益提高，建筑中暖空调设计应坚持绿色设计原则，以绿色观念为准则加强设计研究。通过开发地源热泵、太阳能等更多的清洁可再生能源，引进更为先进的暖通空调设计技术，将建筑的暖通空调设计引入绿色设计正轨中，以缓解资源、能源的消耗，减少对环境的污染。同时，在实际工作中，要坚持可持续发展原则，利用绿色可回收循环利用的材料，引导绿色建筑与暖风空调设计走向更加绿色健康、生态环保的道路。

［1］马娟，马飞.绿色建筑暖通空调设计技术探析［J］.绿色环保建材，2017，11（10）：71.

［2］赵欣波，徐春英.浅谈实现绿色建筑暖通空调设计的技术［J］.门窗，2017，16（10）：31.

［3］罗强，赵慧娣.绿色建筑暖通空调设计方法探讨［J］.四川水泥，2017，21（08）：350.

［4］胡强.探究绿色建筑技术在暖通空调设计中的应用［J］.建材与装饰，2017，15（31）：172-173.