1、浅谈暖通空调建筑节能设计摘 要：本文主要就绿色建筑的特性以及对暖通空调设计的要求，从系统设计、 运行控制、 建筑物结构特性等方面探讨了暖通空调技术在绿色建筑中的应用。 关键词：绿色建筑；暖通空调；设计； 措施 Abstract: In this paper the characteristics of green architecture and requirements of the HVAC design, discusses the application of HVAC technology in green building from the aspects of system de
2、sign, operation control, building structure characteristics. Key words: green building; HVAC design; measures; 中图分类号：TS958.1+7 文献标识码：A 文章编号： 1.绿色建筑中暖通空调设计的特点及要求 绿色建筑设计的基本原则应符合 5R 原则： 即 Revalue、 Renew、Reuse、 Reduce、 Recycle， 对于建筑模式的重新思考，对于旧的环境的更新改造，对于物尽其用，对于重新使用，对于各种能耗和资源的减少，对于各种资源和能量的再利用等。 而暖通空调又是建筑
3、能耗的大户，在暖通空调设计中， 不但要考虑 5R 法则， 还需根据建筑的特点， 提出对室内空气品质的要求。 因此， 绿色建筑中暖通空调设计的重点在于以下几点： 1.1 节约能源与有效利用能源。其中， 应重视： 在技术可行、 经济合理的前提下， 优先选用地热能、 风能、 太阳能等可再生能源作为空调冷热源； 在技术经济比较合理的情况下， 综合考虑建筑物内各系统的能源利用， 力求整个建筑物的能源使用效率达到最好； 应选择在设计负荷和部分负荷下运行效率最高的设备；在输送系统中采用变频节能技术， 如风机、 水泵等。 1.2 保证良好的室内环境质量， 减少在生产、 使用环节中对环境污染的材料的使用。其中，
4、 对空调而言， 重点是保证空气质量与降低设备噪声与振动。简言之， 以尽可能少的能耗且不破坏环境的方式， 创造健康、 舒适的室内环境， 就是绿色建筑对暖通空调专业的重点要求。2. 绿色建筑中暖通空调的节能设计措施 按照绿色建筑对暖通空调的要求，暖通空调的专业人员不仅要考虑暖通空调系统自身的节能设计和运行，而且还需要建筑其它方面的密切配合。 2.1 暖通空调系统的节能设计和运行 2.1.1 全年能耗分析计算、 气流模拟 CFD （计算流体力学） 等软件的应用建筑能耗中包括了空调、 采暖、 照明、 办公设备。不同的建筑形式、 朝向、 体形系数、 窗墙比等因素都会造成各部分能耗的不同，影响到总能耗。
5、能耗分析软件可以指导我们采取适当的措施， 最大限度地节约能源消耗。 另外， 如何利用自然通风、 设计好的气流组织方式， 气流模拟软件也是必须的。 2.1.2 提高暖通空调系统的控制水平要注重调整室内的热湿环境参数，尽量降低空调系统的能耗。空调系统尤其是舒适性的空调系统， 对人体所产生的作用涉及到空气温度、 湿度及风速等多种因素。 人体对于环境冷热的感觉是以上环境因素产生综合作用之结果。假如运用舒适性评价指标，也就是体感指标作为空调系统的一种调控参数，就能对空调系统做出调控，这样不仅能够解决传统控制方法中存在的不足，而且还能实现大幅节能。 依据初步研究证实，在采取这一控制方法之后，空调系统在人体
6、的舒适状态下，能实现节能百分之三十左右。 2.1.3 空调冷热源节能。 空调冷热源的合理选择与配置对于建筑节能意义重大， 应结合当地的气象条件、 能源种类、 一次投资费用、 运行费用和环境保护等因素来综合确定。新能源的开发。当前空调冷热源的选择呈现出日趋多元化的趋势， 主要集中在太阳能、 地热能、 天然气、 燃料电池、 核能、 水电等方面。天然气和核能都是清洁高效的能源， 有很好的发展前景， 但是它们都是不可再生能源， 储藏量有限。相比较而言， 太阳能、 地热能、 水能等是真正清洁的可再生能源， 蕴藏量无限， 卫生环保， 有很大的开发利用价值。太阳能是目前世界上也是我国利用量增长最快的新能源，
7、 现已应用于空调系统。 2.1.4 风系统节能。 在既要节能又要保证室内环境空气品质的前提下， 置换送风系统、 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在国外绿色办公建筑中已成为流行的空调方案。置换式送风系统主要有以下几种形式背景空调与个人空调相结合的下送风或桌面送风； 用作全场空调的地板送风； 置换式顶送顶回系统。 2.1.5 水系统节能。根据空调负荷变化对水系统进行节能控制， 对于空调节能具有十分重要的意义： 采用变频调速取代冷却水环路中的调节阀， 将大幅减少冷却水系统的能耗； 对于不同制冷工作方式的冷水机组可根据机组实际的运行特性采用不同的控制策略，与单片机自动控制相结
8、合，控制冷却水泵，达到最佳节能运行工况。 冷冻水采用变流量控制， 则可有效地降低空调系统中提供单位冷量所需的运行费用。2.1.6 暖通空调系统的控制 良好的设计应和合理有效的运行控制管理配合起来才能充分发挥系统的作， 绿色建筑中暖通空调系统的控制策略包括： 能够根据房间的负荷变化自动调节送风量和送风温度， 防止房间内出现过冷或过热的现象； 并能停止或限制再热装置的使用。 能够根据季节、 节假日的变化以及建筑自身的蓄热效果，确定设备的最佳启停时间。 能够完整地记录系统的运行状况。当系统的某一部分出现故障时能及时报警。 能够以维持室内舒适环境为约束条件， 把最小耗能量作为评价函数来判断和确定所需提
9、供的供冷量、 冷热源和空调机、 风机、 水泵的运行台数、 工作顺序和运行时间。 为通风系统设计安装永久的监控系统， 通过 CO2 监控设施或通风测量装置监控室内新风， 以满足室内新风要求。 能够实现遥控调节的个人对局部环境的微调。 2.2 绿色建筑规划设计中的暖通空调技术措施 绿色建筑的暖通空调系统要真正达到能够以最低限度的耗能来最大程度地满足人的舒适感和室内空气品质标准的要求， 还需要建筑各个专业设计上的配合。 2.2.1 绿色建筑的结构特征 建筑物的结构特征包括建筑物的朝向、 造型、 围护结构的保温情况、 外墙、 外窗的设置和遮阳情况等， 合理的建筑结构会对降低空调负荷和改善室内空气品质起
10、到很大的作用。在保证建筑功能要求的前提下，建筑物的结构都应与当地的日照、 风向等气象条件相适应。 充分利用自然资源来减少空调负荷。充分利用建筑自身和天然能源来保障室内环境品质， 不仅能够减少传统空调制冷系统的使用，而且可减少能耗，降低污染，具有很好的发展潜力。自然通风。利用自然通风对中庭或办公室通风，过渡季节免开空调，夏季晚间空调停运后，将夜间温度较低的空气引人室内冷却建筑结构，减少翌日启动负荷。绿色植物。在墙上种植攀缘植物、 开辟屋顶花园，利用植物遮挡阳光，能有效降低墙和屋顶的表面温度，减少传入室内的热量。太阳能。目前，太阳能在建筑中的应用主要是太阳能热水器、 太阳房和太阳能强化自然通风。
11、在建筑中，可尽量引入天然光解决室内采光的需求， 而光导纤维技术的采用能让地下空间也能实现天然采光。 建筑物设计时的节能考虑。 使用新技术、 新材料改善外维护结构的热工性能。其热工性能要满足保温隔热的需要，这在建筑节能中起着举足轻重的作用。 2.2.2 材料的选用。建筑内使用的各种材料对 HVAC 系统的影响主要体现在室内空气品质方面。室内空气品质的恶化是由于室内空气中污染物的浓度超过了一定的指标。尽管其中许多污染物来自室外或是由人员、设备产生，但建筑材料放射出的污染物还是占了相当大的一部分，因此，选用无污染、 无公害的绿色材料会对室内空气品质的提高大有裨益。 3.结束语 绿色建筑已经成为现代建筑的趋势，而现代建筑在环境友好的基础上， 又是以 “功用性” 和 “舒适性” 为目标的， 这其中暖通空调技术的发展应用成为不可回避的因素。 在这样的背景下， 如何依据绿色建筑的标准，将现代暖通空调技术成功应用到建筑中，无疑是一个新的课题和挑战。 本文只是对绿色建筑和暖通空调进行概括地叙述， 具体到每一项工程， 都需要暖通设计人员根据实际情况， 对具体问题作出具体的分析。绿色建筑的兴起为暖通空调技术的进步和发展提供了前所未有的机遇， 让我们改变传统设计理念， 积极主动地为现代建筑的发展注入生机和活力。
