金 威

（浙江華恒建筑設(shè)計(jì)有限公司，浙江 海寧 314400）

1 建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)引入綠色理念的意義

1.1 降低能源消耗的有效手段

暖通空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，如果沒有注重能耗和資源的保護(hù)，不僅無法發(fā)揮出建筑的節(jié)能作用，還會在一定程度上造成能源浪費(fèi)。例如：設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中根據(jù)建筑特性、內(nèi)部功能使用需求進(jìn)行合理的空調(diào)系統(tǒng)布局及設(shè)備選型，并結(jié)合有效的管道保溫系統(tǒng)進(jìn)一步降低空調(diào)在使用過程中的能源消耗，就能有效降低空調(diào)能耗所占建筑總能耗的比重。而不合理的空調(diào)系統(tǒng)會大大提升建設(shè)的成本，造成資源的浪費(fèi)。因此，暖通空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)通過融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念、綠色設(shè)計(jì)理念，對降低能耗和保護(hù)能源安全等具有重要意義。

1.2 保護(hù)賴以生存的環(huán)境的基礎(chǔ)條件

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)過程中如果沒有融入綠色理念，隨之而來的就是環(huán)境污染的問題。多年前分體空調(diào)、多聯(lián)機(jī)空調(diào)等空調(diào)系統(tǒng)的冷媒氟利昂是一種會破壞大氣臭氧層的有害物質(zhì)。隨著社會各界環(huán)保意識的增加，空調(diào)冷媒也由氟利昂調(diào)整為一系列的環(huán)保冷媒。而在設(shè)計(jì)過程中冷媒的選用對于項(xiàng)目的綠色環(huán)保也起到了一定的作用。設(shè)計(jì)過程中必須明確冷媒類型，避免在后續(xù)施工中因冷媒選用描述不清而導(dǎo)致施工人員使用非環(huán)保冷媒而導(dǎo)致環(huán)境污染[1]。另外，設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)，與時(shí)俱進(jìn)，加強(qiáng)對于新材料新工藝在空調(diào)系統(tǒng)施工中會給環(huán)境帶來的不良影響。因此，基于這些問題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將綠色理念全面融入暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)中，在工作中全面落實(shí)節(jié)能、綠色理念，發(fā)揮出暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能作用，為人們賴以生存的環(huán)境提供基礎(chǔ)保障。

1.3 促進(jìn)能源得到有效回收和利用的重要途徑

不同的暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行會消耗不同的能源類型，如果在設(shè)計(jì)過程中融入綠色理念，對建筑廢氣或者周邊廢熱等進(jìn)行有效回收和利用，將會提升資源利用的效率，達(dá)到建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)社會節(jié)能的目的。例如：

1.設(shè)計(jì)過程中設(shè)置新風(fēng)全熱交換器，全熱交換器能有效降低空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷，有效地解決了提高室內(nèi)空氣品質(zhì)與空調(diào)節(jié)能之間的矛盾。

2.設(shè)計(jì)過程中使用地塊周邊的余熱、廢熱作為空調(diào)系統(tǒng)的熱源，不僅可降低空調(diào)系統(tǒng)的初期投入成本，余熱、廢熱的使用成本也相對較低。

2 建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中綠色理念的原則

2.1 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵守靈活性原則

暖通空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)主要是具有可調(diào)節(jié)性，這也是暖通設(shè)計(jì)靈活性的主要表現(xiàn)。空調(diào)系統(tǒng)中的可調(diào)節(jié)作用能結(jié)合不同的季節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)，氣候不同，空調(diào)的工作運(yùn)轉(zhuǎn)效率和作用也不同。其中VAV 空調(diào)系統(tǒng)和VRF 變頻空調(diào)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)“一系統(tǒng)多用”的效果，前者和后者都具有較高的可操作性，在運(yùn)行過程中消耗的成本較小，有效降低成本。

2.2 遵守經(jīng)濟(jì)實(shí)用性的原則

經(jīng)濟(jì)實(shí)用性是全面落實(shí)綠色設(shè)計(jì)理念、可持續(xù)發(fā)展理念的主要目標(biāo)，也是滿足人們需求最基本的條件。例如：設(shè)計(jì)過程中對能源價(jià)格、設(shè)備的性價(jià)比、設(shè)備的壽命等問題予以重視，并注重設(shè)計(jì)的實(shí)用性原則和舒適化的程度等，幫助人們在降低自身較大的經(jīng)濟(jì)耗損前提下提升滿意程度。設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)結(jié)合當(dāng)時(shí)的環(huán)境進(jìn)行有效調(diào)整，在作出科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)后，關(guān)注設(shè)備的維護(hù)和更新。

2.3 遵守環(huán)保性原則

暖通系統(tǒng)中能源消耗相對較大。因此，相關(guān)人員需對暖通系統(tǒng)中的能源消耗進(jìn)行有效控制，全面落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。面對當(dāng)前建筑項(xiàng)目中的暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況，耗能高的問題并沒有得到妥善解決，這就需要設(shè)計(jì)人員引入能耗監(jiān)測系統(tǒng)，可對整體的空調(diào)能耗做出監(jiān)測與分析，尋找能耗高的原因，改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以降低暖通設(shè)計(jì)的能耗。

3 綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 可再生能源的靈活使用

建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)過程中通過應(yīng)用可再生能源，達(dá)到降低能源消耗的目的。同時(shí)節(jié)能設(shè)計(jì)中通過使用可再生能源還能促進(jìn)環(huán)保工作的順利開展。一般情況下，建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中使用的可再生能源主要有：太陽能資源和地源熱泵。

1.太陽能資源的運(yùn)用。太陽能資源比較豐富，將其運(yùn)用到建筑工程中將發(fā)揮出重要的作用。太陽能資源應(yīng)用到節(jié)能設(shè)計(jì)中，主要采用兩種方式進(jìn)行應(yīng)用。其一，主動(dòng)式。這種方式是設(shè)計(jì)人員使用電力輔助能源，期間會使用較高的施工成本。同時(shí)，主動(dòng)式空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中還需要應(yīng)用太陽集熱器、泵、儲熱器、風(fēng)機(jī)等部件，以此發(fā)揮出節(jié)能和環(huán)保的作用。其二，被動(dòng)式。這種方式與主動(dòng)式有著較大的區(qū)別。即設(shè)計(jì)人員不需要使用其他專門的輔助設(shè)備，只需要對建筑構(gòu)件進(jìn)行有效處理就行。并且設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用這一方式時(shí)通過對建筑方位進(jìn)行確定和布置就能達(dá)到吸收太陽能資源的目的。這一方式應(yīng)用的原理主要是采用了自然熱交換的形式，具有很強(qiáng)的可行性。

2.隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展，人們也認(rèn)識到了地源熱泵所發(fā)揮出的作用和價(jià)值[2]。地源熱泵的原理就是借助地下淺層所含有的地?zé)豳Y源，以達(dá)到供熱和制冷的雙重效果，充分展現(xiàn)出了地源熱泵的節(jié)能效果和功能。究其原因，地能憑借著溫度的均勻性特征，被廣泛地應(yīng)用。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用地能后，將其作為主要的供應(yīng)能源，在夏天的時(shí)候?qū)⑹覂?nèi)的一些熱源傳輸?shù)綔囟认鄬^低的能源之中；冬天的時(shí)候設(shè)計(jì)人員利用地源熱泵將熱源直接傳輸?shù)绞覂?nèi)。地源熱泵還充當(dāng)著蓄熱器的作用，保障建筑暖通的空調(diào)系統(tǒng)中的能源得到有效利用。

3.2 利用相關(guān)技術(shù)解決暖通輸送損耗的問題

為了降低暖通輸送的耗損，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將綠色理念融入其中，全面開展綠色節(jié)能設(shè)計(jì)。其一，合理布置建筑空調(diào)的朝向，結(jié)合建筑所在地冬季風(fēng)的特征，利用搭遮陽棚和架起外部護(hù)欄的方式，以對外部太陽能集熱器起到溫度隔熱的作用，形成溫度隔熱的結(jié)構(gòu)，從而保障暖通空調(diào)系統(tǒng)在通風(fēng)時(shí)或者采暖時(shí)產(chǎn)生能源的消耗和浪費(fèi)。其二，設(shè)計(jì)人員還可以在暖通設(shè)備的外部連接一個(gè)非機(jī)械的電氣設(shè)備，這一設(shè)備能解決建筑暖通空調(diào)在工作時(shí)產(chǎn)生的能源分配問題，這一有效的管理方式對降低輸送資源浪費(fèi)、降低輸送損耗方面具有重要的作用。其三，暖通輸送損耗問題的解決還可以采用另一種節(jié)能且高效的能量輸送模式。例如：設(shè)計(jì)人員在控制暖通輸送時(shí)，客廳劃分為空氣緩沖區(qū)，客廳內(nèi)部再設(shè)置好一塊房布，這樣做的目的就是避免外部流通的空氣對內(nèi)部暖通空氣產(chǎn)生不良干擾，防止建筑空間內(nèi)能源在輸送過程中產(chǎn)生較大損耗，同時(shí)還能使暖通空調(diào)中產(chǎn)生的熱量發(fā)揮出巨大的作用，促進(jìn)其能在整個(gè)建筑中流通。因此，這一方法能使建筑布局上形成一種高效、節(jié)能的能量輸送方式。另外，設(shè)計(jì)人員和施工人員還應(yīng)對暖通輸送設(shè)備的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，以減小溫度差帶來的較大能源損耗。輸送管道的材料在輸送能源時(shí)需要對以下方面予以重視，例如：在進(jìn)行輸送管道材料采購和選擇時(shí)不僅要注重材料的保溫性，還應(yīng)注重材料的管壁薄性，并對建筑內(nèi)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中能源消耗的數(shù)值進(jìn)行全面分析，促進(jìn)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的順利運(yùn)行。

建筑暖通在不同階段進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，受到調(diào)試的影響，設(shè)計(jì)開始之前都會產(chǎn)生較高的能源消耗額。燃燒的材料主要是暖通空調(diào)運(yùn)行過程中的主要熱力來源，調(diào)試之后還需要將燃料產(chǎn)生的一些廢棄料等進(jìn)行有效的處理。并且，暖通空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，也會產(chǎn)生能源的消耗；暖通空調(diào)在修養(yǎng)的階段也會產(chǎn)生數(shù)值較小的能源消耗。因此，針對修養(yǎng)階段產(chǎn)生的能源消耗，設(shè)計(jì)人員需要采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，在搭建虛擬的模型后，構(gòu)建出一個(gè)能夠感知室內(nèi)空氣參數(shù)的硬件設(shè)備，將這一設(shè)備中具有較強(qiáng)輸送性能的部分作為輸送模塊。然后在開展節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)對輸送管道的連接方式進(jìn)行選擇，即選擇最節(jié)能的方式，以對管道供水和回水產(chǎn)生的溫度差進(jìn)行控制，保障暖通空調(diào)內(nèi)部冷凍水在合理的范圍內(nèi)，有一定的穩(wěn)定比例。

3.3 充分利用節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

3.3.1 蓄冷技術(shù)

蓄冷技術(shù)主要發(fā)揮著降溫的作用。因此，建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)階段和安裝階段，蓄冷技術(shù)就顯得尤為重要。蓄冷技術(shù)在應(yīng)用時(shí)需要注意以下事項(xiàng)：其一，綠色理念應(yīng)用下，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)對設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，在保障設(shè)計(jì)參數(shù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性基礎(chǔ)上，還需要掌握室內(nèi)的空氣參數(shù)，并采用平均預(yù)測的評價(jià)方式進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)。其二，暖通空調(diào)系統(tǒng)在安裝過程中會受到外界因素的影響，導(dǎo)致室內(nèi)出現(xiàn)過冷或者過熱問題，導(dǎo)致暖通空調(diào)系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)行階段產(chǎn)生較大的電能耗損，加大建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)安全事故的概率。

3.3.2 太陽能暖通節(jié)能技術(shù)

太陽能資源是應(yīng)用頻率最高的熱源，設(shè)計(jì)人員借助太陽能集熱器，對太陽能進(jìn)行有效的收集，從而達(dá)到利用清潔能源對熱水進(jìn)行有效加熱的目的。這樣不僅滿足了人們對于生活用水的需求，還能借助太陽能資源，達(dá)到供暖的需求。而這一技術(shù)在應(yīng)用時(shí)要特別注意以下內(nèi)容：太陽能暖通節(jié)能技術(shù)在應(yīng)用時(shí)需要強(qiáng)化光伏建筑的精細(xì)化管理，這樣才能在滿足社會大眾對于用電提出的各項(xiàng)需求的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步緩解城市電網(wǎng)帶來的較大壓力。

3.3.3 變頻技術(shù)

變頻技術(shù)作為一種綠色化的節(jié)能技術(shù)，不僅能提升能源的利用效率，還能達(dá)到節(jié)約資源的目的，維持生態(tài)的平衡。因此，當(dāng)前建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)過程中廣泛應(yīng)用變頻技術(shù)具有重要意義。變頻技術(shù)能降低能源消耗，其消耗量達(dá)到35%左右；能耗的設(shè)備主要借助外溫及時(shí)的調(diào)節(jié)變頻，充分節(jié)約能源，滿足人們的各項(xiàng)需求。變頻技術(shù)在應(yīng)用到建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中需要做好以下準(zhǔn)備：

第一，太陽光照強(qiáng)度越高，變頻冷水調(diào)節(jié)機(jī)組就會輸出更多的熱量。

第二，室內(nèi)人員如果增加，空調(diào)的風(fēng)機(jī)會自動(dòng)輸出能量。

3.4 冷熱水節(jié)能技術(shù)

建筑空調(diào)系統(tǒng)在使用冷水節(jié)能技術(shù)時(shí)，主要采用三種方法達(dá)到降低能耗的目的。其一，設(shè)計(jì)人員利用閉式循環(huán)的模式，降低靜水力輸送過程中產(chǎn)生的能耗，同樣還能全面增強(qiáng)空調(diào)設(shè)備的抗腐蝕能力和管道抗腐蝕能力，保障建筑空調(diào)系統(tǒng)能延長使用壽命。其二，利用分區(qū)制水的方式，當(dāng)建筑空調(diào)區(qū)域的熱水交替比較頻繁時(shí)，可以應(yīng)用四管式的制水方式。分開放置好冷凍水的循環(huán)泵和熱水循環(huán)泵。其三，空氣的調(diào)節(jié)能力相對較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)對冷水的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，保障制冷的能耗與制冷器蒸發(fā)的溫度等形成反比的現(xiàn)象。例如：當(dāng)制冷器的蒸發(fā)溫度相對較高時(shí)，代表單位制冷能耗越低。同時(shí)，還應(yīng)保障冷凍水、供回水之間的溫度差，保障循環(huán)泵在循環(huán)使用過程中產(chǎn)生較高的能量消耗[3]。另外，當(dāng)冷凍水沒有達(dá)到1MPa 時(shí)，可以采用一泵到頂?shù)姆謪^(qū)方式，有助于設(shè)備正常運(yùn)行，做好對設(shè)備的有效維護(hù)，達(dá)到降低工程建設(shè)成本的目的。其四，如果建筑空調(diào)系統(tǒng)中的冷水機(jī)組較多時(shí)，可以采用變流量系統(tǒng)。

3.5 利用風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能的技術(shù)

建筑空調(diào)系統(tǒng)安裝工程會受到溫度、運(yùn)行時(shí)間和濕度等方面影響，需結(jié)合實(shí)際情況對其分離區(qū)域進(jìn)行合理的區(qū)分。如果建筑物中的人員相對較多，采用集中溫度和濕度管理時(shí)，風(fēng)系統(tǒng)可以采用全空氣的模式。建筑空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)能對不同區(qū)域的溫度進(jìn)行有效控制，運(yùn)行時(shí)間相對較強(qiáng)，能全面將冷風(fēng)傳送到建筑空調(diào)系統(tǒng)中。針對變風(fēng)量的建筑空調(diào)系統(tǒng)安裝工程應(yīng)結(jié)合流入風(fēng)量多少對產(chǎn)生的負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過算出總風(fēng)量，降低風(fēng)機(jī)能耗。

4 結(jié)語

由此可見，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中融入綠色環(huán)保的理念，能達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)的目的，符合未來發(fā)展的趨勢。設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷提升自身的專業(yè)涵養(yǎng)，認(rèn)識到綠色設(shè)計(jì)理念對推動(dòng)暖通空調(diào)系統(tǒng)的順利運(yùn)轉(zhuǎn)，提升暖通空調(diào)系統(tǒng)的功能性等發(fā)揮出的重要作用。不斷優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計(jì)方案，在材料選擇、技術(shù)應(yīng)用等方面進(jìn)行專業(yè)的研究，從而達(dá)到降低能源消耗，保護(hù)環(huán)境的目的。