绿色建筑与暖通空调设计

时间：2024-08-31

左钊

香港华艺设计顾问（深圳）有限公司（361000）

绿色建筑与暖通空调设计

左钊

香港华艺设计顾问（深圳）有限公司（361000）

结合建筑暖通空调的实际设计情况，在绿色建筑设计分析的基础上，对暖通空调设计的原则以及设计的相关基本技术作了详细的阐述，以期为绿色建筑与暖通空调设计的发展提供一些意见和措施。

绿色建筑；暖通空调设计；原则；技术方法；研究

1 绿色建筑的含义

目前在建筑设计中，绿色建筑设计是主要的发展方向，也是设计建筑的主要观念。绿色建筑设计的内核主要为：在对建筑进行设计的过程中，最大程度地利用再生性的材料和资源，并在符合自然规律以及现象的基础上，对环境因素加以充分考虑，这样就能在节省材料、保护环境的基础上，尽可能地促使建筑设计达到保护环境、节约资源的目的。在设计绿色建筑的过程中，还要遵循一定的维护环境、高效利用能源、经济适用以及保护生态等原则，使得设计出来的建筑能够回归到自然环境中，实现建筑与自然环境的和谐发展。只有将绿色建筑与暖通空调设计有机的结合起来，才能促使暖通空调设计达到合理科学以及可持续发展的高度。

2 绿色建筑与暖通空调设计的原则

2.1 节省原则

在进行绿色建筑与暖通空调设计的过程中，首先需要遵循一定的节省原则。遵循节省原则的意义在于：利用各种能源以及材料的过程中要节约。但是节约原则不仅仅是节省个别的空调部件，而是在进行绿色建筑与暖通空调设计的过程中，尽量节约运行材料的成本，节省使用原材料。节省原则涉及到暖通空调设计过程中的风机、水泵以及制冷系统等通风系统设计的各个环节[1]。

2.2 回用原则

在绿色建筑与暖通空调设计的过程中，遵循回用原则的意义在于：对可修复暖通空调的局部、部件及完好的暖通空调进行再次回用。如果在使用暖通空调的过程中，非运转系统的某些独立部件发生了故障,则能进行自行拆卸，并对故障部件进行修理和清洗,以便其能够再次回用。

2.3 广回收原则

在绿色建筑与暖通空调设计的过程中，遵循广回收原则的意义在于：对暖通空调的材料、局部或者整体部件进行广泛的回收。但是在进行回收的过程中,要注意广回收原则与回用原则之间的区别，即广泛的回收材料和部件并不是将它们进行再利用。广泛的回收也不等于大规模、笼统地进行回收堆放,而是要将这些材料部件进行分门别类的回收。

2.4 循环原则

循环原则指的是在对暖通空调的材料部件进行广泛回收之后，需要对其进行再加工，以实现材料部件的再生循环利用。循环再利用针对的是一些已经报废的材料，使报废的材料逐渐转变成良好的生产原材料，将原材料进行再加工，使之变成循环的新原材料。在这个过程中，对于一些缺乏回收价值或者成本较高的材料,诸如岩棉、玻璃钢等，则不需要进行回收，或者对这些材料的用量进行合理的控制,防止出现浪费不可循环材料的现象。

3 绿色建筑与暖通空调设计的基本技术

3.1 太阳能节能技术

在绿色建筑与暖通空调设计中，太阳能供暖系统的组成主要包括两个部分：即循环控制系统以及集热器。循环控制系统包括地板采暖、生活热水体以及温度控制器三个部分，集热器主要包括一些加热设备，如换热水箱。这种供暖系统的工作原理主要为：应用设备不断的采集太阳光，并将其转化成一定的热能，然后通过循环热导系统处理热能并将其传至换热中心，换热中心将常温水转换热水传入地板采暖，最后运用电子仪器来控制和调节室内的温度。由于天气的无常变化，一旦出现雨雪天气或者阴天，太阳光的采集就会面临很大的困难，而这时控制系统就会转换,并运用燃气炉设备来实现加热，这样即使在冬季，室内也能实现很好的供暖。在其他季节，当具备充足的太阳能时，也能为人们供应充足的热水,从而使得人们的生活能够更加便利。在绿色建筑与暖通空调设计中将太阳能技术充分应用起来，则会有效地节约生产成本和大量的生产原材料。太阳能不会造成环境污染，能够很好地满足绿色建筑设计的要求。

3.2 应用地源热泵技术

应用地源热泵技术不仅能够达到较好的节能效果，还能实现良好的经济效益。尤其是在制冷和供热两个方面，地源热泵与空气热源泵相比有突出的优势：首先地源热泵只会对土壤的温度产生一定的影响，对于地下水、地面的影响和破坏不大，这种散热以及去热的方式也是目前对环境造成的影响较小、发展较为成熟的技术。导致地下土壤温度不断变化的原因在于埋管换热器，这种换热器一般埋在地下30～100 m，其性能会受到一定的温度的影响。如果能够确保夏季排热、冬季吸热之间的平衡，则不会对换热器的性能产生较大的影响，也不会对地源热泵的正常运行产生不利影响，因此应用地源热泵技术一般是在夏季与冬季热量平衡的地区较为适宜[2]。

3.3 优化冰蓄冷系统

冰蓄冷系统通常耗电量相对较小，有利于节约电能，也具有良好的经济效益，并且能够在低能耗的基础上达到低温送风的目的，从而极大地节省能源。其主要表现为两个方面：一是在白天用电高峰时段能进行良好的制冷,从而节约一定的电费支出。二是在相同的条件下，水的蓄冷量明显低于冰的蓄冷量，因而蓄冷池容积也相对较小，这能有效降低热损失,达到节约能源的目的。当冷水的温度在1～4℃时，才能实现低温送风，此时风机产生的风量以及动力也会逐渐降低，从而实现良好的节能效果。另外冰蓄冷系统的COP值相对较高,及时降低制冷效率也不会产生任何的影响,特别是在夜间，冰蓄冷系统能达到更为显著的节能效果。

3.4 自然通风

1）风压形成的自然通风

在自然通风中，风压也是主要的动力之一。绿色建筑要想实现良好的自然通风，其外部的风环境非常重要。因此在设计建筑以及进行施工选址的过程中，要将建筑物的格局以及朝向充分考虑进去。为了达到良好的自然通风效果，还需要在设计建筑时将剖面以及平面等细节充分考虑进去，尽可能地降低空气阻力,如将门窗等尽量设计在一条直线上，这样才能将开口面积有效扩大，从而达到良好的通风效果。

2）热压形成的自然通风

这种通风主要是利用室内外不同温度造成的不同空气密度形成的压力差来产生流动空气。热压形成的通风能够将室外清新空气与室内污浊空气进行有效的交换。因此在建筑设计的过程中，应将内部设计为空腔竖向，且顶部设计一些具有可调节性的开口，这样就能将室内的污浊空气排出去。