绿色建筑中暖通空调设计微探

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　　摘    要：本文以倡导绿色建筑社会为背景，简要论述了绿色建筑设计理念的基本要求与暖通空调设计应遵循的原则，然后提出了优化绿色建筑暖通空调设计的相应策略，以供参考。
　　关键词：绿色建筑;暖通空调设计;相应策略
　　1  引言
　　当前能源过度损耗及生态环境污染恶化已成为公众关注的焦点，积极倡导绿色建筑设计是大势所趋。我国暖通空调研发技术存在能源损耗高、材料利用率低等问题。为此，在新时期背景下，切实优化暖通空调节能设计具有实际意义。
　　2  简述绿色建筑设计的概念与基本要求
　　2.1  绿色建筑设计的概念
　　绿色建筑是指在整个建筑使用寿命周期内，最大限度的控制能源损耗，以降低环境污染，维系生态系统平衡，实现建筑设计与生态文明建设的协同进步。绿色建筑设计需要有机整合主动与被动措施，争取达到最优化设计水平。被动措施主要是指利用空气湿度、风力、綠色植物及阳光等自然环境条件，采用能耗水平低的方式，减轻建筑的运行负荷，协调室内环境的基本性能;主动措施是指依靠耗能机械系统，增强室内环境舒适度，平衡室内外环境差异。通常，主动措施主要包括人工照明系统、暖通空调系统、中水回收系统及机械通风系统等。
　　2.2  绿色建筑设计的基本要求
　　绿色建筑设计应当秉承环保理念，优化室内空间布局，提升室内环境舒适度。在大力推进环保工程的背景下，绿色建筑设计对专业设计人员的综合素质提出了更高的要求，其不仅要掌握充足的专业理论知识与丰富的经验，还需对先进的设计理念有更深入的理解。
　　3  绿色建筑暖通空调设计应遵循的基本原则
　　3.1  节约性原则
　　暖通空调系统属于绿色建筑的重要组成部分，在暖通空调设计过程中，应当严格遵照相关设计标准，并着重把控风机、水泵及循环控制系统的材料利用率及投资成本，最大限度的压缩成本损耗，保证经济效益。
　　3.2  回收利用原则
　　绿色建筑暖通空调设计的各分项环节具有独立性，为此，大部分结构是可以整体拆除的。随着设备投入使用年限的延长，必然会存在磨损，其中，一部分管材在经过专业无害化处理后可以循环使用，这样可以提高特定材料的综合利用率，节约成本损耗。
　　3.3  循环回收再利用原则
　　绿色建筑暖通空调设计应坚持遵循广回收基本原则，主要回收对象包括暖通空调的零构件及应用材料。另外，在回收过程中，要根据材料的自然属性做好分类工作。例如，系统管道维修拆卸的零件，可经过专业处理继续投入使用，或改造成其它环节的零件，达到节约成本的目的。
　　3.4  循环往复原则
　　为实现资源的循环利用，应当坚定不移的秉承循环性原则，及时回收绿色建筑暖通空调系统设计的附属设备及应用材料，实现原料—产品—废料—原料的循环转化，在提高资源综合利用率的基础上，节约投资成本，为促进行业可持续发展提供必要条件。
　　4  绿色建筑暖通空调设计的核心内容
　　4.1  冷热源交换
　　在暖通空调系统设计过程中，冷热源的选择至关重要。除日常应用的电制冷空调主机外，可优先选择的冷热源还包括如下几类：
　　（1）太阳能暖通节能技术。通过集热设备采集太阳能，将其转化为热能，再依靠导热循环系统将热量传导至换热中心，然后将产生的热水疏导到地板采暖系统中，可用于调节室内温度。若遇到雨雪天气，可使用燃气锅炉取暖。采取太阳能暖通技术，不仅可以高效应用可再生清洁型能源，还可以满足公众的取暖需求，控制能源损耗，缓解环境污染。同时，太阳能采暖系统还可以为用户提供大量的热水，减小热水器的使用率，控制电能损耗。
　　（2）地源热泵空调系统。地源热泵系统在绿色建筑设计中应用较为广泛。冬季时，室内土壤温度略高于室外，是现在应用较多的一种系统。夏季时，室内土壤温度明显低于室外，且温度指标维持在恒定水平。相反的，冬季时，室内土壤温度则高于室外，地源热泵在不需要其它冷热源辅助的情况下，也可以稳定运行，满足不同季节居住者的实际需求。与空气源热泵相比，地源热泵具有温度稳定性良好的优势特征，而这也使得地源热泵系统的节能效应更为突出。
　　（3）自然通风。自然通风是指依靠自然能量调节室内热环境，保证通风条件良好，而且自然通风的适用性较好。自然通风常用于夏季或季节更替期间的建筑室内通风。众所周知，建筑方位多是坐北朝南，这样可以利用过堂风调节室内温度，促进室内空气流通，增强舒适度体验。在设计过程中，应当根据热压、风压及空气湿度，优化总体设计，并充分利用自然风调节室内温度，降低空调设备的使用频率，在保证室内空气质量的基础上，控制能源损耗，缓解环境污染。
　　4.2  新风系统设计
　　由于公共建筑的容留空间较大，且流动人员较多，为此，所需新风量也相对较大。冬季与夏季新风调节所损耗的能源指标在整个空调系统中占据着绝对比重。故而应当在满足标准规范的基础上，最大限度的控制新风能耗。建筑物功能特征不同，流通人员数量及停留时间差异较大，且所需新风量也各不相同。针对空间规模较大，使用功能特殊的建筑物来说，在不能利用新风作冷热源的季节，需以室外二氧化碳浓度检测值为基准，适当调整新风量。
　　空调风系统设计应着重注意如下几方面内容：
　　（1）控制风道漏风量，减小风道散热量。设计人员可以在土建风道内设置保温风管，并最大限度的控制风管衔接部位的漏风量。在空气湿度较大的地方，为防止保温层锈蚀，可在其外部设置防潮层，进而强化保温效果。
　　（2）控制风系统作用半径。空气所输送的热量是固定的，如果系统作用半径有限，为满足实际需求，应当适当增加风管尺寸。针对矩架高度有限的建筑结构来说，需要增加吊顶空间的占用比例。当然，系统作用半径越大，风量的耗功率也就越大。通常来说，商业建筑的风系统作用半径最大不得超过120m。
　　4.3  水循环系统设计
　　当下，随着绿色建筑设计理念的深化落实，现代建筑设计标准规范对节能性提出了更高的要求。绿色建筑暖通空调水系统设计应当从如下几方面着手：
　　（1）增大冷水供回水温差。在保证技术性、经济性的前提下，尽可能的加大冷水供回水温差，降低水系统能耗，同时缩小特殊部位管径，节约材料。
　　（2）准确计算水力平衡值。水泵的扬程标准直接决定了其能耗水平，通常，水泵扬尘的估算值偏大。若放大各部分组成构件的阻力值，实际阻力损失的增大值就很可观，且与选择水泵扬程也存在直接影响。通过计算水力平衡值，可减小近端区域的管径增加阻力，放大末端部分管径减少总阻力，进而合理调节管径的平衡阻力，降低平衡阀的使用率，压缩成本。
　　（3）采用变速水泵。大多数空调系统的末端设备是可调节的，而末端的负荷也呈动态变化特征，在一次泵变流量系统中空调冷水循环泵，二次泵系统中的二级循环泵，应尽可能的采用变速泵作为换热后的二次水循环泵，进而调节系统流量，降低系统输送能耗。
　　5  结束语
　　综上所述，随着建筑行业的蓬勃发展，能源损耗及环境污染日益加重，这极大的制约了我国经济的可持续发展，并对生存环境造成不可逆的损害。为此，绿色建筑设计成为时下建筑业发展的主流趋势，其不仅可以增大资源综合利用率，降低能源损耗，还能缓解环境污染，提升室内空间舒适度，最终保证居民的身体健康，并为全面建成现代化绿色都市做出贡献。
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