暖通空调设计在绿色建筑中的运用

王昱凯

摘要：对于建筑而言，暖通空调是指负责室内采暖、通风与空气调节的系统及相关设备。该系统能控制室内空气的温度、湿度，提高室内环境舒适度，是大型建筑中的关键环节之一。暖通空调是实现绿色建筑、功能建筑、环保建筑和低碳建筑的重要基础，所以应当在暖通空调设计环节充分体现“绿色、环保、低碳”理念，使其始终贯穿于暖通空调系统设计的各个环节位，切实反映出绿色建筑发展理念。在暖通空调系统设计过程中，设计人员应当明确绿色建筑设计基本理念，掌握绿色建筑内容，善于把握绿色建筑暖通空调系统设计原则，从而在建筑暖通空调系统设计过程中，以各种节能环保技术来降低暖通空调的能耗，充分体现绿色建筑设计理念。

关键词：暖通空调技术;绿色建筑;设计;应用

1绿色建筑暖通空调设计需要坚持的原则

第一，回收。指的是暖通空调系统的各个材料和零部件都可以进行回收，回收是指对材料与零部件进行分类回收，而不是笼统回收;第二，节能。节能不仅指节约能源，还要节约材料。从整个空调系统内部所涉及到的水泵、制冷机、控制系统等各结构的投资过程，控制其原材料和能源涉及材料的投资费用和运行费用。而对于现代新型绿色建筑来说，暖通空调系统的设计、应用，还要与绿色建筑物内的围护结构、室内照明等系统互相结合、互相协调、互相关系;第三，回用。绿色建筑中整个系统的回用都与暖通空调系统有关。其暖通空调系统中的各部分都有相对的独立性，大多数零部件可以进行拆卸。经过一定时间的运行后如果某个局部结构报废了，其中的运行设备、管材等非运转件或者材料经过一定的保养和维修，仍可进行回收再用;第四，循环利用。经过以上暖通空调系统中设备材料的回用和回收，废料经过专门的处理后要可以再生，实现从原料到产品到废料最后再变为原料的闭环良性循环。对于岩棉、玻璃钢等相对成本较高但却不能回收利用的原料，在设计时就要尽量少用，最大限度的限制其使用量。

2绿色节能暖通空调技术

2.1被动式方式

（1）利用自然通风。自然通风涉及因素较多，因此比较难以实现有组织的自然通风。但是可通过利用计算流体力学软件与能耗分析软件，并借助于先进的自动控制系统，使自然通风简单易行。在过渡季节，有组织的自然通风能够为室内提供新鲜空气，并有效降低室内温度。同时在高温天气时，充分利用夜间进行自然通风，使建筑围护结构与室内家具的蓄热量得到有效降低，从而使白天空调的启动负荷大大降低。实践发现，在夜间进行充分的室内通风，能够使白天室内的温度降低至2～4°。对于外窗无法开启或双层、三层的玻璃幕墙，可通过间接自然通风，将室内空气引入双层玻璃的夹层，然后排放到室外。

（2）控制太阳辐射。太阳辐射对于建筑暖通空调技术而言有利也有弊：首先，提高太阳光进入室内的辐射量，可以充分利用太阳辐射热能，减少冬季暖通空调的采暖負荷，并能充分利用昼光照明，降低室内电气照明的能耗。但是在夏季，太阳辐射量的增加又会导致室内日间空调冷负荷升高。因此必须对太阳能辐射能量进行有效控制。首先，选择节能玻璃。优先选择双层玻璃、Low-E玻璃、镀膜玻璃，使可见光能够顺利穿过，并对长波辐射进行有效遮挡，提高温室效应。其次，应用内置百叶技术。双层玻璃夹层中空腔安装百叶，百叶的角度可通过光电或磁力控制而发生改变，从而对直射光进行有效遮挡，并使可见的散射光通过。另外，布置建筑外遮阳板。将外遮阳板结合太阳能电池，起到降低室内空调负荷的目的，同时为室内提供照明能源，实现了照明与空调负荷的有效协调。

2.2主动式方式

（1）冷辐射吊顶系统。冷辐射吊顶系统主要是利用铜盘管内循环的冷水和热水，对室内的人们、地面、墙面及电气设备等提供冷热辐射，实现对室内温度的调节，并达到制冷或供暖的效果，并由独立的新风系统满足室内的通风换气需要（如图1）。冷辐射吊顶系统搭配独立新风系统，能合理控制室内湿度，提高室内舒适度，并能缓解冷辐射吊顶系统的室内空气结露问题，因此合理搭配新风系统就显得尤为重要。

在夏季工况时，将比常规温度稍高的冷水即高温冷水，温度约为16℃-18℃，通入辐射板铜盘管管网格栅，使得吊顶板的温度处于较低的状况，并通过辐射的作用抵消室内的热量，以为人们提供较为舒适的室内环境。在冬季工况时，将比常规温度稍低的热水即低温热水，温度约为35-40℃，通入铜盘管管网格栅，使得吊顶板的温度处于较高的状况，并为室内传递热量，达到取暖的效果。在应用冷辐射吊顶系统时，应注意以下几点问题：首先，应用冷辐射吊顶系统的建筑，应做好室内的遮阳避免太远辐射影响辐射空调的效果;其次，我国南方地区温度高、气候潮湿，因此必须采取合理的措施防止吊顶板结露;另外，合理组织通风，控制室内空气流速，以提高室内人员的舒适度。

（2）置换式通风系统。置换式通风系统中，新鲜空气通过调整后，通过利用下送风或顶回风的方式送入室内工作区，然后在密度差的作用下，使得冷气流由于较大的密度而向下流动，并在地板区域的位置形成温度适宜、空气清新的空气湖，热气流（向上）与冷气流（向下）形成对流气流向上部运动，并在房建顶部的排风口处排出室外。根据羽流原理，室内流场分成了下部低温单向流动区以及上部紊流混合区，上下两个区域形成一个热力分层高度，而通过合理控制这一高度值，就能使室内的空气质量得到保障，实现建筑的节能降耗功效。在进行置换通风系统的安设时，应符合以下要求：首先，置换通风器附近不能有体积较大的障碍物影响送风;其次，置换通风器较宜靠外墙或者是外窗的位置;另外，冷负荷较高的情况下，应根据要求安设多个置换通风器;此外，室内置换通风器的安设时，整体布局应与室内的整体空间相互协调。

（3）地源热泵。它是利用地下浅层的地热资源进行制冷和供热的节能空调系统，地热资源包括地表水和地下水，输入少量的电能将低温位热能转换为高温位热能。在冬天时可以发挥地热能源的作用供室内采暖，而夏天则把室内的热量提取出来释放到低能中。其工作原理是利用地源热泵通过相应的封闭管道从地表下收集热量，再由环路内的循环水把热量传输到室内。

3结语

总之，随着全球气候的变暖，环境和污染问题日益突出，备受关注。因此，在建筑设计暖通空调设计的时候，要注重可持续发展战略，坚持绿色暖通空调设计理念，实现资源的有效降低。同时，材料要选择绿色无污染的，促进和保证环境品质的提高。

参考文献

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