浅析绿色建筑中暖通空调节能技术应用

雷娜

（深圳星蓝德工程顾问有限公司成都分公司 四川成都 610031）

1 引言

这里说的“绿色建筑”中的“绿色”，并不是真正意义上的绿色植物，如空中花园和立体绿化等等，它指的是一种抽象的绿色，是指建筑所用材料不破坏环境，不危害人体健康，与此同时，提高对原材料的利用率，促进绿色发展、协调发展、可持续发展。传统建筑在建设、装修、拆除等过程中，都会消耗大量的原材料，还会极大程度上破坏生态环境。调查数据显示，全球总能源的半数左右被运用于建筑行业，并且建筑行业所产生的废弃物占全球污染总数的三成以上。在大自然中，人类也是自然的一部分，人类与环境相互依存。绿色发展观是20世纪70年代由发达国家提出的概念，一定程度上说，绿色建筑的实质是贯彻落实科学发展观可持续发展原则的具体体现。

2 建筑行业能源消耗的原因和因素

2.1 能源消耗原因

通常，人们在使用建筑时，能源消耗主要集中在照明、取暖和空调这几部分。城市化进程的推进使得建筑物增多，建筑密度增大，建筑室内采光效果受阻，太阳光不能穿透厚厚的建筑层，室内光照条件不好，因此人们会使用照明装置，消耗一定的电能来达到提供照明的目的。在这一过程中，取暖和空调设备也会产生一定的电量消耗。

在使用过程中，暖通空调产生电量消耗的方式有很多，但是从其根本目的上来看，通常都是为了给人类营造一个自然、怡人、自在的居住条件，提高人类居住的舒适度，尽可能减少甚至消除室内温度受外界因素的影响，把温度始终控制在合理范围内。由于室内外温度有一定的偏差，因此建筑的外层结构会有一定的导热，造成室内温度有所下降，但为了保持室内温度的稳定和人体舒适度，暖通空调被派上用场，以减少外部结构热量的散失，而这时暖通空调运行所消耗的电能就是绿色建筑的耗能的一部分。

2.2 影响冷热量消耗的主要因素

2.2.1 室内温度和室外温度差

室内外温度差影响因素由两部分组成，第一部分指的是室内和室外的空气温度差，第二部分指的是太阳能产生的温度差。人类居住在绿色建筑中时，当室内和室外温差越大，暖通空调运行的功率也就越大，这样才能使室内温度达到一定要求，满足人类需求，但这也造成空调耗能增大；另一种情况是，在夏季晴朗的天气，太阳照射使建筑内温度提高，这时暖通空调的运行功率会有所提高，以降低室内温度，保持人体舒适度；而在寒冷的冬季，由于昼短夜长，太阳辐射时间短，辐射强度低，为了提高室内温度，达到人类体感舒适的温度，暖通空调所运行的功率也相应增大，能耗增大。

2.2.2 建筑内发热源的因素

建筑物内发热源可能指的是人体自身发热和各类家用电器运作产生的热量等。与太阳辐射相比，这类热源通常较小。尤其是在炎热的夏季，由于空气温度较高，各种家用电器高速运转，人体也会发出更多的热量，为了把空气温度控制在合理区间，保障人体舒适度，暖通空调会提高运行效率，加大能源消耗。

2.2.3 外部维护结构面积大小的影响因素

除了室内和室外温差，以及建筑内热源的影响因素，建筑物的外部围护结构面积大小也是建筑能源消耗的重要影响因素之一，当建筑内热源影响到建筑外部围护结构时，建筑外部围护面积与制冷量成反比关系，若建筑内热源对外部围护结构影响较大时，绿色建筑产生的能耗与建筑外部围护面积大小成正比。

2.2.4 居住者对冷热环境的要求

不同季节，居住者对室内温度要求不一致。通常情况下，居住者在冬季要求室内温度提高，因此暖通空调需要进行制热工作；而在夏季，居住者要求室内温度降低，因此暖通空调需要进行制冷工作。

3 暖通空调设计应遵循原则

3.1 节能原则

节能原则，顾名思义，就是节省，节省的对象主要是能源资源和建筑材料，当然，节省原则并不仅仅运用于个别方面，它贯穿于整个暖通空调系统运行全过程。在投资初期阶段，暖通空调内部包含制冷、制热和控制等结构材料的节约。此外，绿色建筑中的暖通空调的安装与设计还要注意统筹与附近建筑、建筑外部围护结构以及照明装置的关系。

3.2 回用原则

回用原则指的是回收再利用暖通空调的内部零件。在整个绿色建筑暖通空调整体结构中，有许多细小零件可以被拆卸下来，等待再次利用。虽然空调在长期运行后，内部零件一部分会受损甚至报废，但仍有部分零件由于使用频率低，损耗较小，经过一定的清洁和保养维修之后，仍然能再次利用。

3.3 广回收原则

广回收原则指的是广泛回收暖通空调组建所需要的部分零件，它与回用原则有点类似，但是，不同之处在于，广回收原则没有对暖通空调的零件整体回收，而是对各零部件进行分类回收，零件的回收被充分细化，有一定的条理和规则，比如，对空调的制冷和制热系统零件进行拆卸和回收利用，充分贯彻落实了科学发展观可持续发展科学理念。

3.4 循环原则

循环原则指的是对绿色建筑暖通空调的内部设备零件回收后送往专门的设备处理厂进行清理维修，为再次使用做准备。这一系列的回收再利用过程，实现了原材料到废物再到新材料的转换。值得注意的是，对于一些成本较高且使用率低的材料，在使用过程中要严格控制其使用量，最大程度避免浪费。

4 暖通空调在绿色建筑中的使用

4.1 太阳能暖通空调节能技术的使用

可以说，太阳能是取之不尽用之不竭的，它是一种可再生资源，是一种清洁的安全的资源。因此，我们可以在建筑中多使用太阳能资源，这样既节约成本，又避免对生态环境造成破坏。太阳能主要提供供暖，它在一定条件下能转变为热能，它的工作原理是这样的：第一步，太阳能装置的集热装置收集太阳能中的热量，热量通过热导循环系统被导入换热装置，热水进入供暖结构后利用电子控制仪器控制室温。春季和夏季，太阳能利用集热设备加热热水；当遇到低温阴雨天气时，系统能自动调整工作状态。这时可以借助锅炉辅助加热热水，太阳能可基本实现自主供暖。一般来说，太阳能设备的使用时间可以达到二十年甚至更久，而其成本在五年内就能收回。

4.2 蓄冷技术

传统的供电模式，在夏季用电紧张的阶段，供电部门通过拉闸的方式来限制电量的使用，保障用电安全，目前随着蓄冷空调的逐渐推广，有助于解决用电高峰期用电受限情况。

在当前全球能源资源形势严峻的情况下，蓄冷技术的发展能减少对生态环境的破坏，合理利用资源，这项创新不但有一定的经济价值，还有一定社会效益，工作原理如下：通常在夜间，用电需求较小，蓄冷装置把冷量储存在水或冰中；当白天用电需求高时，把储存在水或冰中的冷量释放出来，这种制冷方式不但节约能耗，而且保护了自然环境不受破坏。

4.3 地暖热泵技术

总体来说，我国的能源问题不容乐观，这给绿色建筑背后的工作者造成了不小的压力，但同时也有一份责任和义务。在发展和使用这些创新性的新技术时，我们要谨慎，要避免盲从，注重质量而不是数量。

就拿地源热泵技术来说，毫无疑问，当这项技术被应用得当，不但具有生态效益，还具有一定经济效益。但是我们要注意使用场所和时间，避免后患。

和其他技术一样，地源热泵技术有一定的使用限制，并不是在所有的场所都能使用。地源热泵技术事先对土壤进行预热，让土壤充分吸收热量并适时释放。如果项目情况复杂，就要选择连片土地，一旦土壤受热不均匀，就面临着极大电力损失。

5 结束语

社会在前进，科技在进步，经济也蓬勃发展，人们的物质生活水平有所提高，也追求更高的精神需求。目前人类已经不仅仅满足于基本的生活和工作需求，而是追求更舒适更健康的居住环境，而暖通空调领域的发展正一步一步实现人类追求自然，健康生活的目标。科学技术的发展也使得人类加大对生存环境更深层次的探索。暖通空调这类新技术被越来越多的使用在绿色建筑中，也推动了现代建筑行业的可持续发展，为建筑业发展提供了创新动力。暖通空调技术直接与人类居住环境有关，要加大对其生产开发的重视程度，提高人类生活水准。

[1]张晓琳.浅谈绿色建筑中暖通空调节能的必要性及避免问题.工程技术：文摘版，2016（1）：147.

[2]白锡岳.浅析绿色建筑中暖通空调节能技术的应用.资源节约与环保，2017（5）：111～112.

[3]胡华炜.浅析绿色建筑暖通空调设计的技术.建材与装饰，2015（38）：75.