绿色建筑与暖通空调设计
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摘要：近年来，地球变暖的进程不断加速，全球异常气候出现的周期缩短、频率增加，地球的环境问题越来越突出的显现出来。而“绿色建筑”作为实施可持续发展战略的任务之一，已被世界许多国家所接受。而在建筑中使用可再生能源的暖通空调新技术，也是实现可持发展，贯彻绿色建筑理念的必然选择。
关键词：绿色建筑
暖通空调
设计
近年来，地球变暖的进程不断加速，全球异常气候出现的周期缩短、频率增加，地球的环境问题越来越突出的显现出来。进入21世纪以来，全球范围内提出可持续发展理论的，人们更加注重对于环境的保护。而“绿色建筑”作为实施可持续发展战略的任务之一，已被世界许多国家所接受。
绿色建筑提倡以人为本，它提出要建设一种有效利用资源和能源的、亲近环境、亲近自然、舒适、健康、安全的建筑。而建筑内的暖通空调系统消耗了大量的能源，它还和臭氧层破坏及温室效应密切相关。针对“暖通空调”的环境污染问题，再结合绿色建筑的理念，将可再生能源应用于暖通空调系统成为一种趋势，也是实现可持发展，贯彻绿色建筑理念的必然选择。
1. 绿色建筑的内涵
所谓绿色建筑就是充分利用可再生的材料和能源，亲和自然，尽量不破坏环境和文化传统，保护居住者的健康，充分体现可持续发展和人类回归自然的理念。美国实验与材料协会(ASTM)的绿色建筑定义是:“住宅、民用和工业建筑当中，常以负责的态度并用细心保护环境的手法，设计、施工、运用、修改、废弃的构造物。”。
2. 绿色建筑的暖通空调设计
室内空气的高品质是暖通空调追求的目标之一。目前提出了两种改善室内空气品质的手段:一种是利用建筑自身和天然能源来保障室内环境品质；另一种是依靠机械、电气等设施，创造一种扬自然环境之长、避自然环境之短的室内环境。 这两种手段都不约而同的适应了“绿色建筑”的要求，实现了环保节能。
2.1 优化建筑结构
研究指出不舒适的室内环境，大部分是由于错误的设计思想造成的。
（1）“绿色建筑”要求合理有效地使用各种资源，将能源和资源消耗降至最低程度是它的目标。建筑物的布局采用高效保温隔热构造并充分利用太阳能。
（2）而改善室内生态环境，多是利用建筑自身结构的改善和天然能源的应用，其中最主要的是考虑太阳辐射和自然通风问题。绿色建筑常采取的措施是：选用节能玻璃窗；采用通风窗技术，即将空调回风引入双层窗夹层空间，带走由日光引起的对流热量。
（3）“合理的自然通风”也是绿色建筑的优势之一，它可以在过渡季节提供新鲜空气并实现降温，并在空调供冷季节也可以利用夜间通风，降低围护结构和家具的蓄热量，减少第二天空调的启动负荷3]。
2.2 自然能源和新能源的利用
自然能源利用率是绿色建筑的设计标准之一。在工程中已经大量使用燃料电池和太阳能电池。日本鹿岛建设早在1989年在东京建成的TEPIA大厦采用了一种太阳―空气热泵系统。根据实测，该系统在供冷与采暖季的COP值分别为2.1-5和3-2.7[4]。
2.3 空调系统的设计
（1）方案设计
现在非常流行的空调设计方案是：在低能耗，高室内环境品质的前提下，风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统。
为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊顶应结合置换式送风，将新风采用下送风方式送入室内，既保证室内空气品质，又保证良好的室内热环境。而采用空调去湿方案，首先可以保证室内空气品质；其次采用去湿保证了绿色建筑对室内湿度控制在60%以下的要求。
（2）新风的作用某些建筑由于装修材料含有挥发性有害物质造成室内空气污染。因此，绿色建筑中的暖通空调应该具备良好的通风系统，实现合理的自然通风，因为新风在室内的流动对健康是必不可少的。
（3） 蒸发冷却技术
蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术，包括间接蒸发冷却(IEC)和直接蒸发冷却(DEC)。该系统采用水作为制冷剂，实现空调运行对环境无污染;另外，蒸发冷却系统的COP值比机械制冷大得多，且它的制冷不消耗压缩功，它是一种节能环保型绿色空调技术。
（4）地源热泵空调系统
地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源，其温度适宜、稳定，蓄热性能好且到处都有。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵，由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下，属全封闭方式，因此不使用任何水资源，也不会污染地下水源。
（5）免费供冷空调系统
免费供冷(Free Cooling)技术通过水系统来利用自然冷源。它也称冷却塔供冷，是一种节能降耗的系统形式。免费供冷的实现方式是：当室外空气湿度温度下降到某值以下时关闭冷水机组，以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷，提供建筑空调所需要的冷负荷。在空调系统中，冷水机组的能耗占有极高的比例，如用冷却塔供冷技术可少开或不开冷水机组，其节能效率将会是显著的。
参考文献:
[1]殷平主编.《现代空调》.北京:中国建筑工业出版社，1999.
[2]（美）陈义雄.浅说绿化建筑与绿化发展.暖通空调.2000.
[3]范存养.龙惟定.面向地球环境时代的空调技术.陕西建筑，2000.
[4]西安建筑科技大学绿色建筑研究中心编.《绿色建筑》.北京:中国计划出版社，1999.
[5]贾庆贤，赵荣义，等.吹风对舒适性影响的卞观调查与客观评价.暖通空调，2000.30 (3).
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