绿色生态理念下暖通空调的设计策略分析

2020-02-15原云飞宋宇

建材与装饰 2020年14期

原云飞宋宇

（山西五建集团有限公司山西太原 030000）

暖通空调本身具有空气调节、采暖以及通风等诸多功能，能够对建筑内部的空间环境进行有效的调节，使居民获得更为舒适的生活、工作环境，但暖通空调当中还有一定的缺陷问题存在，即在应用期间会产生较高的能源消耗问题，无法满足相关领域节能减排的要求，同时也会对社会可持续发展目标的实现造成影响，对此，还需要相关领域从暖通空调的设计入手，运用绿色生态理念，不断提升暖通空调设计的科学性与合理性，在保证其使用功能的同时，尽可能的减少能源消耗问题，这对相关发展目标的实现具有至关重要的作用，因此，有必要针对相关内容进行深入的研究。

1 绿色生态理念下，暖通空调的设计原则

对于建筑工程而言，暖通空调的设计具有非常重要的作用，而为了降低能源的消耗问题，避免对周围环境造成污染，还需要在设计过程中坚持以下原则：①低碳设计原则，为了将环境污染问题以及能源消耗问题有效减少，在进行空调系统设计的过程中，应尽可能的降低不可再生能源的应用，对于先进的设计理念以及技术手段要进行积极的引入，通过绿色能源的开发与应用，减少暖通空调的消耗；②协调性原则，在设计期间，还要对暖通空调各系统间的关系进行有效的协调，对于建筑条件以及所在区域的环境要进行全面的分析，结合各项因素做好设计工作；③经济性原则，具体需要在暖通空调设计期间，将减少成本投入、降低资源消耗作为中心，对暖通空调的材料进行优选，在确保各项材料质量的同时，选择价格最低的材料，从而将暖通空调设计的开支有效减少[1]。

2 绿色暖通空调的设计

（1）太阳能节能技术，在众多能源当中，太阳能的优势是显而易见的，其不仅能够对人类所需能源进行有效的生产，还不会对自然环境造成不利影响，不存在区域限制问题。其主要是对集热系统以及循环控制系统进行应用，能够使生活热水器、温度控制器以及各项采暖设备的有效运行得到相应的保证。该项技术的工作原理就是对太阳能进行转化，并利用热导系统向换热中心进行能量转化，然后借助电子仪器落实温度调节工作。通常情况下，会将太阳能与其他采暖技术进行结合应用，防止由于天气状况影响，太阳能无法正常应用的情况，而一旦遇这种情况，控制系统会使用燃气设备进行辅助，确保系统的持续运行。此外，应用太阳能，能够降低暖通空调对电能的消耗，可以达到节约运行成本的目的[2]。

（2）地源热泵技术，应用该项技术能够将经济成本有效降低，与空气热源泵相比，地源热泵供热系统能够使供热效果得到有效的提升，而且这种技术只能将土壤温度改变，并不会对地面以及地下水造成不利影响。将地源热泵技术应用在暖通空调设计当中，可以利用地热为建筑进行空调制冷或供热。而热泵空调系统主要由三部分构成，包括室内空调末端、地源热泵主机系统以及室外地源换热系统[3]。

（3）蓄冷蓄热技术，虽然通过蓄冷蓄热技术在能源转换以及能源利用方面并不具备节能效果，但对于昼夜用电峰谷却可以进行有效的调节，使区域能源结构的调整需求得到有效的满足，从而降低电厂建设需求，产生良好的环境保护效果以及行业节能效果。而目前，蓄冷蓄热技术主要在以下两种场所当中进行应用：①具有较大的空调负荷，且负荷高峰段和电网负荷高峰段重叠，而在电网负荷进入低谷时，空调负荷较小的建筑中；②冷负荷明显不均匀，有条件通过闲置设备进行制冷，能源使用时间有限，具有间歇性或周期性，但使用空调会产生较大负荷的建筑。例如在电影院、学校、饭店、银行、办公楼以及大型商场当中应用，不仅能够减少系统运行消耗，还能将空调设备的装机容量有效降低，使电网压力得到缓解。

（4）自然通风，其主要是利用原始通风，对建筑内部环境进行改善，其中并不存在污染问题和能耗问题，而自然通风的实现可以通过热压以及风压来实现，其中，风压通风主要是在建筑设计时对建筑的平面度以及线性进行综合的考虑，通过建筑设计的控制，降低空气阻力。而热压主要是利用室内外的温差，形成各种空气密度，从而推动空气流动，在室内实现自然通风，而这需要在建筑设计期间对建筑的竖向内腔进行综合的考虑。

（5）变频节能技术，该项技术在暖通空调当中较为常见，同时也是降低暖通空调消耗的重要途径之一，该项技术能够根据实际情况对系统进行有效的调节，使室内的温度以及环境能够满足人们的相关需求，提升室内温度的舒适性，此外，运用变频节能技术还可以结合用户需要对系统运行效率进行了解，减少不必要的资源浪费问题。

（6）能量回收系统，在暖通空调系统当中，处理新风的能源消耗会占有较高的比重，也正因如此，处理新风的能耗一直都是暖通空调领域较为关注的问题。而在建筑当中，由于存在新风需求，往往会设置排风系统，对此，可以在设计时对能量回收装置或者是具有热回收能力的换气装置进行使用，这样不仅能够对建筑内部的卫生需求加以满足，还能将能源消耗问题有效降低[4]。

（7）部分负荷用能措施，在建筑当中，往往会对暖通空调设备进行长期的应用，而这会使暖通空调设备大部分时间当中都会处在部分负荷的运行状态，但这种个情况往往是无法避免的，如果不能通过设计的优化，会对设备运行效率造成巨大的影响，从而对能源造成极大的消耗，面对这种情况，在进行系统设计以及设备选用的过程中，要对自动控制技术进行应用，使系统及相关设备的运行能够获得与之相匹配的能量，避免能源转换利用率受到不利影响，使暖通空调系统能够保持高效低耗的运行状态。

（8）分布式燃气冷热电三联供技术，该项技术主要是以热电联产技术为基础发展起来的，是一种新型分布式能源系统，其机组具有分散化以及小型化的特点，可以在用户附近设置，能够为用户进行供电、供热和供冷，使能源可以得到综合的利用，实现能源转换技术的集成化应用，其对于能源的利用率能够达到80%，而且可以将氮氧化合物、固体废弃物、粉尘以及硫氧化合物的排放有效减少[5]。