论文部分内容阅读
摘要：随着我国经济的不断发展和进步，建筑业得到了快速发展。建筑工程中，暖通工程是其重要组成部分，暖通设计就显得极为重要。随着绿色理念的普及，使得绿色建筑技术逐渐发展起来。本文主要就绿色建筑技术在暖通设计中的应用进行了分析研究。
关键词：绿色建筑技术；暖通设计；应用
中圖分类号： TV96 文献标识码： A
引言
近年来，建筑业得到了快速发展，随着环保型社会的建设步伐逐渐加快，绿色环保的概念也开始被运用于建筑工程当中，这在一定程度上减少了建筑工程中污染环境、大量耗能的现象产生，同时也促进了建筑工程施工效率的不断提升，而暖通工程是建筑工程中不可缺少的重要部分，想要实现绿色建筑，就必须加强绿色建筑技术在暖通工程中的应用，尤其是在暖通设计中绿色建筑技术的使用，能够有效地保证暖通工程的绿色环保。所以，在具体的暖通设计中，要充分将绿色观念融入设计之中，充分体现其优越性。由此看来，对于绿色建筑技术在暖通设计中的应用进行研究很有必要，具有重要的现实意义。
一、绿色建筑的概述
绿色建筑，顾名思义其核心是为了进一步降低对环境的污染、降低对各种资源的消耗，充分利用现代化科学技术提高建筑物品质。绿色建筑是未来社会发展所必须的建筑形式，也是讲究效率、健康舒适、节能环保的生活方式。它是在可持续、综合性发展原则基础上提出的，它结合当地的自然环境、地理环境，充分运用高新科学技术以及建筑学、生态学理论，合理安排建筑物与其他因素之间的相互关系，并进行实时操作，从而最大限度地节约水资源、土地资源、能量资源等各种资源，降低污染、保护环境，更好地为人们提供安全、舒适的建筑物使用空间，促进建筑与自然的和谐相处。
绿色建筑设计是当前建筑设计的主要观念和重要方向，其主要内核就是在建筑设计中尽量利用可再生资源和材料，在不违背自然现象和规律的基础上，充分考虑到环境因素，在不破坏环境、不浪费材料的前提下，尽量做到建筑设计的节约资源和对环境的保护。绿色建筑设计要遵循生态保护、能源高效利用、环境维护、经济适用等原则，使建筑设计尽可量地贴近自然，回归到环境之中，形成建筑与自然、建筑与环境的和谐共处【1】。暖通空调系统是建筑的功能系统，进行建筑暖通空调设计同样需要实现绿色设计的方向，这样才能在践行绿色建筑设计的同时，将建筑暖通空调设计推向科学、合理和可持续的高度。
二、暖通设计的原则
1、绿化性原则
首先，对材料的选择要注意环保性，一旦材料选择不当，会对暖通空调性能造成严重影响，甚至阻碍整个暖通系统的正常运行，进而造成严重的环境污染与资源浪费。因此，要就地取材，重视材料的选择，多使用可再生资源，尽量选择环保、质优的保温材料，严禁使用HCFCS与CFCS。其次，便于回收与再利用。暖通空调设计与绿色建筑的回收再利用有密切关系，所以说，暖通空调需要为独立的系统结构，大部分零部件能够更换、拆卸。众所周知，暖通空调的系统比较庞大，在运行中会不可避免地出现各种问题，能够通过零部件拆卸，进行设备的保养与维修，促进其可回收利用。
2、节能性原则
绿色建筑最基本的要求就是最大限度地减少能源消耗。因此，在暖通空调设计时，需要充分考虑到制冷系统、采暖系统、通风系统的消耗能源问题，注意建筑物内外部环境的协调一致性，尽可能使用高性能材料与可再生材料，提高原材料的使用效率，从而降低环境污染与能源浪费。
3、再循环利用原则
保护环境、节约资源的重要途径就是循环再利用，这不等同于原材料的重复性使用，而是将暖通空调系统中报废的材料、设备统一进行回收，再输送到相应工厂，变废为宝，进行再循环利用，有效实现原材料、产品、废品、原材料良性运转的过程。
三、绿色建筑技术在暖通设计中的具体应用
1、被动太阳辐射技术在暖通设计中的应用
设计被动太阳辐射的最重要目的是为了最大限度地有效利用能源资源，并提高人们的舒适性能。强调了建筑设计的重点：把风机、电气泵等高效能的设备与被动设计环节相联系（增加热量、增加光照、适量窗户、高效维护、设计选址等），最大限度降低建筑耗能。被动太阳辐射，有效平衡了建筑的通风系统、供热系统、供冷系统以及照明系统。被动太阳设计，指的是将阳光和空气在适合的时间进行存储与冷热空气的分配。这对暖通空调的设计有利也有弊：一方面，通过太阳辐射设计，能够响应增加室内的太阳辐射，充分利用昼光、降低电能消耗，进而降低空调夏季制冷负荷以及冬季采暖负荷。另一方面，太阳辐射被动设计会导致空调系统日射冷负荷的提高。从整体上说，被动太阳辐射适用于大部分大型建筑以及小型建筑，非常适合重大项目工程的改造以及新建工程。现阶段，美国的酒店、仓库、学校、办公楼、机场、图书馆等等，都广泛应用太阳辐射设计。所以说，在绿色建筑的暖通空调设计中，必须要首先考虑被动太阳辐射，综合协调建筑专业与暖通专业的力量统一实现。具体操作有以下四方面：第一，有效改善窗际环境与外围负荷控制，除了使用一般的智能窗、节能窗、通风窗之外，积极开发围护结构，进一步调整外部负荷能力。第二，充分利用建筑物中庭，将自然风以及昼光积极引入建筑物中。第三，设计建筑物外遮阳板是最为简易的方式，还可以把太阳能电池与外遮阳板充分结合，在减少空调负荷的同时，为照明系统提供能源。第四，引入可见光的同时，遮挡对周围地区的直射，提高照明质量。
2、地源热泵技术在建筑暖通设计中的应用
地源热泵技术在解决供热、制冷方面具有较高的经济和节能优势，地源热泵系统只影响土壤温度，并不会造成地面下沉和地下水位下降、水质，是目前较为成熟的、对环境影响较小的取热、散热方式。在寒冷地区为建筑暖通空调系统增设1个辅助设备用以提供热量，取之不尽的太阳能是首选，可以通用串联或并联的方式联合运行地源热泵和太阳能，向系统提供更多的热量，进而满足建筑物内人们的采暖需求。在南方等温度较高区域可以利用冷却塔供冷，通过和地源热泵的串联运行分担部分负荷，在夜间将土壤中积蓄的热量带走，实现降温的效果，保证热泵性能处于较高的运行和利用状态【2】。
3、有效利用自然通风
在绿色建筑系统中，利用自然通风是改善空气质量、降低能耗的重要措施。充分利用计算机技术以及相关软件分析，进行自然通风设计。比如说，日本很多建筑物都采用自然通风系统，有效避免了过渡季节的空调使用。夏季晚上停运空调后，有效吸入夜间冷空气，降低空调的启动负荷。英国设计人员通过五个烟囱的设计，在无风环境下，充分利用烟囱顶部引风机以及烟囱效应，将新鲜空气带入室内。通风可以采用多元通风技术，这是一种以自然通风、机械通风和空气调节交互使用来保持满意的室内环境的空调技术，在完成暖通设计的同时，又显示了其环保节能的特性。这需要在建筑过程中，借助于计算流体力学(CFD)软件和能耗分析软件等先进的设计工具，对整体建筑布局做妥善的安排，如将楼板断面做成正弦曲线型,留出自然通风风道。这样就使建筑内部能有尽可能好的自然通风，减轻暖通系统的压力【3】。
4、冰蓄冷系统在暖通设计中的应用
通过优化冰蓄冷系统，能够进一步降低电能用量，降低能耗，提供高经济效益。在夜间，把冷量在水中蓄积，在白天用电高峰期释放冷量，降低电费开支。同时，冰的蓄冷量要超过水蓄冷量，且热损失比较小。在1℃～4℃冷水环境下，可降低风机动力，采用低温送风，有效起到制冷调节的效果。整个系统COP值不断提高，特别是夜间温度较低时，COP更高。制冷机处于满负荷状态，设备利用率、工作效率大幅度提高。
5、绿色材料资源的利用
绿色建筑在建设中，重视使用绿色材料，即满足建筑需要，又对环境友好的高新技术材料，这种综合利用绿色材料资源的技术，也是绿色建筑技术中不可或缺的一种。而在现代化绿色建筑暖通空调设计过程中，对材料的选择也开始严格化，表现为使用环境友好型的绿色材料，避免使用不利于节能环保的材料，如禁止使用 HCFCs 及 Halons 产品、减少使用 CFCS 制冷剂来进行制冷 、杜绝使用对人体有害的石棉类保温材料等等。在暖通设计上尽量选用可回收利用及重复使用的管材及保温材料，在考虑满足暖通需要的同时，减少暖通材料对环境、居住者的不利影响。同时应尽量选用本土材料,避免舍近求远的选择较远地区的材料。就地取材能减少材料运输对环境造成的影响，在降低成本、减轻业主负担的同时还能促进当地相关经济的发展。
结束语
总而言之，绿色建筑技术在暖通设计中的广泛应用在很大程度上促进了暖通工程的进一步发展。绿色建筑技术的应用使得暖通工程大大减少了建筑污染与浪费，不仅使得暖通工程得以持续发展，还在很大程度上能够实现建筑企业经济效益的提高。
参考文献：
[1]康智. 实现绿色建筑暖通空调设计的技术[J]. 科技与企业,2014,07:189.
[2]黄璞洁,许伊那. 绿色建筑技术在暖通设计中的应用[J]. 节能技术,2012,04:357-360.
[3]董传良. 绿色建筑技术在暖通设计中的应用[J]. 资源节约与环保,2013,05:118.
关键词：绿色建筑技术；暖通设计；应用
中圖分类号： TV96 文献标识码： A
引言
近年来，建筑业得到了快速发展，随着环保型社会的建设步伐逐渐加快，绿色环保的概念也开始被运用于建筑工程当中，这在一定程度上减少了建筑工程中污染环境、大量耗能的现象产生，同时也促进了建筑工程施工效率的不断提升，而暖通工程是建筑工程中不可缺少的重要部分，想要实现绿色建筑，就必须加强绿色建筑技术在暖通工程中的应用，尤其是在暖通设计中绿色建筑技术的使用，能够有效地保证暖通工程的绿色环保。所以，在具体的暖通设计中，要充分将绿色观念融入设计之中，充分体现其优越性。由此看来，对于绿色建筑技术在暖通设计中的应用进行研究很有必要，具有重要的现实意义。
一、绿色建筑的概述
绿色建筑，顾名思义其核心是为了进一步降低对环境的污染、降低对各种资源的消耗，充分利用现代化科学技术提高建筑物品质。绿色建筑是未来社会发展所必须的建筑形式，也是讲究效率、健康舒适、节能环保的生活方式。它是在可持续、综合性发展原则基础上提出的，它结合当地的自然环境、地理环境，充分运用高新科学技术以及建筑学、生态学理论，合理安排建筑物与其他因素之间的相互关系，并进行实时操作，从而最大限度地节约水资源、土地资源、能量资源等各种资源，降低污染、保护环境，更好地为人们提供安全、舒适的建筑物使用空间，促进建筑与自然的和谐相处。
绿色建筑设计是当前建筑设计的主要观念和重要方向，其主要内核就是在建筑设计中尽量利用可再生资源和材料，在不违背自然现象和规律的基础上，充分考虑到环境因素，在不破坏环境、不浪费材料的前提下，尽量做到建筑设计的节约资源和对环境的保护。绿色建筑设计要遵循生态保护、能源高效利用、环境维护、经济适用等原则，使建筑设计尽可量地贴近自然，回归到环境之中，形成建筑与自然、建筑与环境的和谐共处【1】。暖通空调系统是建筑的功能系统，进行建筑暖通空调设计同样需要实现绿色设计的方向，这样才能在践行绿色建筑设计的同时，将建筑暖通空调设计推向科学、合理和可持续的高度。
二、暖通设计的原则
1、绿化性原则
首先，对材料的选择要注意环保性，一旦材料选择不当，会对暖通空调性能造成严重影响，甚至阻碍整个暖通系统的正常运行，进而造成严重的环境污染与资源浪费。因此，要就地取材，重视材料的选择，多使用可再生资源，尽量选择环保、质优的保温材料，严禁使用HCFCS与CFCS。其次，便于回收与再利用。暖通空调设计与绿色建筑的回收再利用有密切关系，所以说，暖通空调需要为独立的系统结构，大部分零部件能够更换、拆卸。众所周知，暖通空调的系统比较庞大，在运行中会不可避免地出现各种问题，能够通过零部件拆卸，进行设备的保养与维修，促进其可回收利用。
2、节能性原则
绿色建筑最基本的要求就是最大限度地减少能源消耗。因此，在暖通空调设计时，需要充分考虑到制冷系统、采暖系统、通风系统的消耗能源问题，注意建筑物内外部环境的协调一致性，尽可能使用高性能材料与可再生材料，提高原材料的使用效率，从而降低环境污染与能源浪费。
3、再循环利用原则
保护环境、节约资源的重要途径就是循环再利用，这不等同于原材料的重复性使用，而是将暖通空调系统中报废的材料、设备统一进行回收，再输送到相应工厂，变废为宝，进行再循环利用，有效实现原材料、产品、废品、原材料良性运转的过程。
三、绿色建筑技术在暖通设计中的具体应用
1、被动太阳辐射技术在暖通设计中的应用
设计被动太阳辐射的最重要目的是为了最大限度地有效利用能源资源，并提高人们的舒适性能。强调了建筑设计的重点：把风机、电气泵等高效能的设备与被动设计环节相联系（增加热量、增加光照、适量窗户、高效维护、设计选址等），最大限度降低建筑耗能。被动太阳辐射，有效平衡了建筑的通风系统、供热系统、供冷系统以及照明系统。被动太阳设计，指的是将阳光和空气在适合的时间进行存储与冷热空气的分配。这对暖通空调的设计有利也有弊：一方面，通过太阳辐射设计，能够响应增加室内的太阳辐射，充分利用昼光、降低电能消耗，进而降低空调夏季制冷负荷以及冬季采暖负荷。另一方面，太阳辐射被动设计会导致空调系统日射冷负荷的提高。从整体上说，被动太阳辐射适用于大部分大型建筑以及小型建筑，非常适合重大项目工程的改造以及新建工程。现阶段，美国的酒店、仓库、学校、办公楼、机场、图书馆等等，都广泛应用太阳辐射设计。所以说，在绿色建筑的暖通空调设计中，必须要首先考虑被动太阳辐射，综合协调建筑专业与暖通专业的力量统一实现。具体操作有以下四方面：第一，有效改善窗际环境与外围负荷控制，除了使用一般的智能窗、节能窗、通风窗之外，积极开发围护结构，进一步调整外部负荷能力。第二，充分利用建筑物中庭，将自然风以及昼光积极引入建筑物中。第三，设计建筑物外遮阳板是最为简易的方式，还可以把太阳能电池与外遮阳板充分结合，在减少空调负荷的同时，为照明系统提供能源。第四，引入可见光的同时，遮挡对周围地区的直射，提高照明质量。
2、地源热泵技术在建筑暖通设计中的应用
地源热泵技术在解决供热、制冷方面具有较高的经济和节能优势，地源热泵系统只影响土壤温度，并不会造成地面下沉和地下水位下降、水质，是目前较为成熟的、对环境影响较小的取热、散热方式。在寒冷地区为建筑暖通空调系统增设1个辅助设备用以提供热量，取之不尽的太阳能是首选，可以通用串联或并联的方式联合运行地源热泵和太阳能，向系统提供更多的热量，进而满足建筑物内人们的采暖需求。在南方等温度较高区域可以利用冷却塔供冷，通过和地源热泵的串联运行分担部分负荷，在夜间将土壤中积蓄的热量带走，实现降温的效果，保证热泵性能处于较高的运行和利用状态【2】。
3、有效利用自然通风
在绿色建筑系统中，利用自然通风是改善空气质量、降低能耗的重要措施。充分利用计算机技术以及相关软件分析，进行自然通风设计。比如说，日本很多建筑物都采用自然通风系统，有效避免了过渡季节的空调使用。夏季晚上停运空调后，有效吸入夜间冷空气，降低空调的启动负荷。英国设计人员通过五个烟囱的设计，在无风环境下，充分利用烟囱顶部引风机以及烟囱效应，将新鲜空气带入室内。通风可以采用多元通风技术，这是一种以自然通风、机械通风和空气调节交互使用来保持满意的室内环境的空调技术，在完成暖通设计的同时，又显示了其环保节能的特性。这需要在建筑过程中，借助于计算流体力学(CFD)软件和能耗分析软件等先进的设计工具，对整体建筑布局做妥善的安排，如将楼板断面做成正弦曲线型,留出自然通风风道。这样就使建筑内部能有尽可能好的自然通风，减轻暖通系统的压力【3】。
4、冰蓄冷系统在暖通设计中的应用
通过优化冰蓄冷系统，能够进一步降低电能用量，降低能耗，提供高经济效益。在夜间，把冷量在水中蓄积，在白天用电高峰期释放冷量，降低电费开支。同时，冰的蓄冷量要超过水蓄冷量，且热损失比较小。在1℃～4℃冷水环境下，可降低风机动力，采用低温送风，有效起到制冷调节的效果。整个系统COP值不断提高，特别是夜间温度较低时，COP更高。制冷机处于满负荷状态，设备利用率、工作效率大幅度提高。
5、绿色材料资源的利用
绿色建筑在建设中，重视使用绿色材料，即满足建筑需要，又对环境友好的高新技术材料，这种综合利用绿色材料资源的技术，也是绿色建筑技术中不可或缺的一种。而在现代化绿色建筑暖通空调设计过程中，对材料的选择也开始严格化，表现为使用环境友好型的绿色材料，避免使用不利于节能环保的材料，如禁止使用 HCFCs 及 Halons 产品、减少使用 CFCS 制冷剂来进行制冷 、杜绝使用对人体有害的石棉类保温材料等等。在暖通设计上尽量选用可回收利用及重复使用的管材及保温材料，在考虑满足暖通需要的同时，减少暖通材料对环境、居住者的不利影响。同时应尽量选用本土材料,避免舍近求远的选择较远地区的材料。就地取材能减少材料运输对环境造成的影响，在降低成本、减轻业主负担的同时还能促进当地相关经济的发展。
结束语
总而言之，绿色建筑技术在暖通设计中的广泛应用在很大程度上促进了暖通工程的进一步发展。绿色建筑技术的应用使得暖通工程大大减少了建筑污染与浪费，不仅使得暖通工程得以持续发展，还在很大程度上能够实现建筑企业经济效益的提高。
参考文献：
[1]康智. 实现绿色建筑暖通空调设计的技术[J]. 科技与企业,2014,07:189.
[2]黄璞洁,许伊那. 绿色建筑技术在暖通设计中的应用[J]. 节能技术,2012,04:357-360.
[3]董传良. 绿色建筑技术在暖通设计中的应用[J]. 资源节约与环保,2013,05:118.