1、绿色建筑的空调系统设计摘要：近年来，随着经济的发展，我国的经济建设取得了巨大的进步，同时随着我国在环境友好型社会的建设中，对于环保型建筑的要求越来越高，因此，对于绿色建筑自然就不断的发展起来。在绿色建筑中，暖通空调的设计至关重要，这对于绿色建筑的整体节能具有十分重大的意义。 关键词：绿色建筑；暖通空调；设计分析 中图分类号：S611 文献标识码：A 引言 通过加强对绿色建筑的暖通空调的设计分析，可以提高空调设计的节能效应，促进整个建筑的节能，这对于我国的绿色建筑的发展，对于环境友好型社会的建立具有重大的作用。 1.绿色建筑暖通空调设计坚持原则 1.1 节省 节省原则即节省能源和节约材料。其包括
2、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，还应充分考虑建筑物围护结构、室内照明等与暖通空调系统之间的相互关系。 1.2 回用 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。 1.3 广回收 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
3、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。 1.4 循环 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.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
4、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
5、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。 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4。 为了
6、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 空调系统设计时，不仅要考虑设计工况，还应考虑全年运行模式。过渡季节合理采用全新风运行或增大新风比模式，可有效改善空调区域内空气的品质，大量节省空气处理所消耗的能量。 （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
7、，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。 （5）免费供冷空调系统 免费供冷(Free Coo
8、ling)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。 3.暖通空调绿色设计措施 3.1 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,
9、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。 3.2 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
10、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有关。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
11、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。 3.3 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。 4.结束语 总之，通过加强对绿色建筑的暖通空调的设计分析，可以不断的提高对绿色建筑的暖通空调的设计水平，促进绿色建筑的发展。 参考文献： 1韦洁;于海 高层建筑暖通空调设计要点分析.工程建设与设计. 2010-05-20 期刊. 2强兆燕 大型公共建筑暖通空调系统设计评价研究.天津大学2011-05-01 硕士.
