绿色建筑中暖通空调设计

　　摘要:绿色建筑提倡以人为本，是一种亲近环境、自然舒适、健康安全的而且是有效利用资源和能源的一种建筑。本文主要论述了绿色建筑暖通空调设计中应坚持的原则，从节约能源及资源、保持良好自然环境、改进建筑热工性能、充分利用绿色材料以及采用地源热泵技术等角度论述了绿色建筑中暖通空调设计具体措施。
　　关键词:绿色建筑，暖通空调，设计
　　
　　绿色建筑指的是充分利用可再生的材料和能源，将自然环境和文化传统紧密的结合起来，以保证居住者身体健康，这是对坚持环境可持续发展的理念体现。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。”
　　1绿色建筑暖通空调设计坚持原则
　　一是节省原则即节省能源和节约材料。其包括在整个空调系统内涉及的制冷机、水泵、风机以及控制系统等方面的初投资过程中对原材料以及能源涉及材料的运行费用的节省,其应涉及整个空调通风系统的所有环节,而不是其中某个环节,对于新型的绿色建筑来说其暖通空调系统还应充分与建筑物围护结构、室内照明等与暖通空调系统之间的相互关系。
　　二是回用原则。暖通空调系统的回用涉及到系统整体和部分的回用,绿色建筑设计的暖通空调系统中各部分具有相对的独立性,其大部分可以拆卸,在其经过一段时间运行甚至报废后,其中的诸如管材、运行设备中的部分非运转件等部分设备及材料经过维修、保养以及清洗等过程仍可回收再利用。
　　三是广回收原则。广回收应包括暖通空调系统中的零部件和材料的回收,与回用的区别是其指对零部件及材料进行分门别类的回收,并非笼统的回收,比如对系统管道、设备报废后其在拆散或维修过程中对拆卸下来的零件进行系统回收。
　　四是循环原则。该原则是指在对暖通空调系统中设计的材料设备等进行回收、回用等后将废料送到专门的工厂进行再生，从而实现原料——产品——废料——原料为闭环的良性循环,而对于诸如玻璃钢、岩棉等不能回收或回收利用成本过高的产品在设计过程中则应最大限度的限制其使用量。
　　2暖通空调绿色设计措施
　　一是节约能源及资源的利用，保持良好的自然环境。绿色建筑应从各方面来满足最低能源消耗的标准,近年来对绿色建筑能耗最低消耗基准的基础上提出了再节能10%～60%的要求,而该要求中所涉及的能源则主要包括暖通、空调、热水及照明系统,所采取的措施也多种多样,设计过程中应因地制宜的进行选取,如优化能源利用、选用可再生资源、高效利用能源、节约能源以及能源储备技术等系列措施。对自然资源的利用程度在很大程度上体现暖通空调设计的优劣,对于绿色建筑而言,能否使建筑物周围保持良好的外部环境直接影响到建筑物内暖通空调系统的效能能否充分发挥出来,要实现这一目标,设计过程中应充分保持建筑外围洁净的空气、水源以及土壤,实现建筑物不受到不良自然环境的危害及侵袭,由于树木及水可以为建筑防风、遮阴、蓄水,因此水和植物被广泛的引入建筑内部空间。
　　二是改进建筑热工性能。建筑物热工性能涉及到建筑形体系数气密性、建筑保温、建筑遮阳等方面,建筑内部绝大多数的热量是通过建筑围护结构散发掉的,因此热量传递速度与建筑外表面散热面积,由于建筑采暖能耗随体形系数的增大而增高;同时采暖建筑内通过空气渗透消耗热量达到30%～40%左右,热量消耗形式主要是由于外窗的气密性较差和导线、管道等的出入口和烟囱风道以及部分结构连接缝隙等部位,因此为降低该部分能耗可以通过提高门窗制作及安装精度、选用新型材料、加强密封措施等来减少空气渗透。同时建筑保温新型材料可以在一定程度上增强其保温效果,对于节约能源具有重要意义。为避免夏季不同方位造成的直接或间接的强太阳能辐射对室内温度造成较大影响可采用可调节的通风双层玻璃窗内置百页的形式来减缓该现象,由于百叶窗可以根据太阳辐射角度及强度来调节遮阳高度,从而可大幅度的降低暖通空调系统的使用功率。
　　三是充分利用绿色材料。在现代化绿色建筑暖通空调设计过程中禁止使用HCFCs及Halons产品，减少CFCs制冷剂来进行制冷,并禁止使用对人体有害的石棉类保温材料,应尽量选用可回收利用及重复使用的管材及保温材料,包括保温材料、管道、密封材料等,同时应尽量选用本土材料,避免舍近求远的选择境外材料,因为就地取材可大幅度的减少材料运输对环境造成的影响,既可降低成本、减轻业主负担,也可以在一定程度上促进当地经济的发展。
　　四是地源热泵。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源的既可以供热又可以制冷的高效节能的空调系统,其地热资源包括地下水、土壤或地表水等,其通过输入少量的电能等高品位能源而实现低温位热能向高温位转移。其具体原理为冬季地源热泵通过埋在地下或沉浸在池塘等水体内的封闭管道从底层内收集自然界热量,收集之后由环路内的循环水将热量带到室内,之后由安装在室内的地源热泵系统通过电驱动压缩机和热交换器来将能量集中,并以较高的温度释放到室内,该种情况下地能作为热源,而在夏季,则是地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排放到环路内之后被大地所吸收,室内被冷却,此情况地能称为冷源。地源热泵同空气源热泵比较具有室内全年温度波动较小的优点,由于冬季温度比空气温度高,而夏季则比空气温度低,因此地源热泵的工作系数要高于空气源热泵,因此其也可以在一定程度上节能;同时地源热泵无需除霜,因而减少了结霜与除霜带来的热量损失;地源热泵还具有良好的蓄以作用。
　　3．暖通空调技术的发展趋势
　　上个世纪七十年代世界性的能源危机使全世界感到了能源越来越少带给人类的压力。在这次能源危机之前，很多商业建筑的HVAC系统中没有节能环保的设计理念，其为了满足房间内湿度和温度的要求，常常把空气进行制冷再加热，其中的能耗是现在系统的两到三倍，再加上建筑物的围护结构保温性能差等原因，也使得建筑物的能耗快速增加，而且过去的HVAC系统采用双风管、定风量以及外区诱导系统占据其主导地位，因此对于能源的消耗也是巨大的。自从能源危机后人们对于环保和低耗的认识发生了根本性的变化，因此对于暖通空调系统的运行观念和设计理念也发生了质的改变。照明度明显降代，新风量降到最低，室内的空气温度只需保持舒适感的下限即可，这样固然降低了能耗，但又恶化了空气质量。
　　建筑业发展到了绿色建筑的阶段，科学技术也日新月异，暖通设计师也找到了将环保和节能有机结合的方法。所以从这个层面来说，绿色建筑对暖通系统的要求就是用最低的能耗，创造舒适、健康的室内环境，和绿色、洁净的大气环境。
　　4.结语
　　建筑是人类生存的居所，是人类生存的物质所在。建筑是环境的重要组成部分，它要与周围的环境和谐的存在，这样才能有美得价值所在。在新时代，绿色建筑的概念深入人心，它可以满足人们对居住条件的舒适性、健康性、节约性。所以绿色建筑是人类建筑史上的巨大飞跃。它可以有效的减少环境资源的浪费，满足整个地球的可持续发展的目标。
　　参考文献
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