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摘要：本文作者通过结合某展示中心，介绍了多项节能技术，并制定出适当的控制措施，来绿色建筑技术在暖通系统设计中的应用，旨在能为相关从业者提供技术上的帮助。
关键词：绿色建筑 暖通设计 应用
中图分类号：TU96+2文献标识码： A 文章编号：
随着社会的发展,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,而在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗也在逐年上升。如果对暖通空调系统采取节能措施,不仅可以大大缓解电力紧张状况,同时对于创建可持续发展的社会有着重要的意义。
一、节能与能源利用
绿色建筑首先关注的是如何利用能源问题。在建筑能耗中，大约 50% ~60%用于供暖空调，因此，暖通空调系统的节能技术，是实施绿色建筑的重要保障。展示中心在设计上结合泰州地区的气候特点，综合考虑周边环境可利用的地热资源情况，采用多项先进实用技术，实现空调系统低碳节能运行。
（一）空调冷热源系统
展示中心空调冷热源系统原理如图1所示，空调计算冷负荷为1 356 kW，热负荷为1 085 kW。选用 2 台水冷螺杆式热泵机组，一机二用，夏季供冷，冬季供热。供冷时，提供 7/12℃ 冷水，单机容量为700 kW，耗电量125 kW，制冷能效比( COP) 5. 6，供热时，提供 45/40℃ 热水，单机容量为770 kW，制热能效比( COP) 4. 8，能效等级达到国家一级。设置两台容量为90 m/ h闭式冷却塔，平衡放热和吸热季节波动，稳定地源侧土壤温度，避免土壤出现“热堆积”现象，实现空调冷热源系统高效和稳定运行。空调冷热水系统均采用一次泵变流量系统，每台热泵机组搭配一台冷水泵、一台热水泵和一台冷却水泵，空调冷热水泵流量为132 m/ h，扬程为280 kPa，效率≥80% ; 地源侧循环水热水泵流量为100 m/ h，扬程为230 kPa，效率≥80% ; 冷却塔侧水泵流量为80 m/ h，扬程为250 kPa，效率≥80% 。空调冷水系统的输送能效比为0. 016 4，优于“标准”中对水泵输送能效的要求。
空调冷热源系统原理图1
（二）变频调速技术
“标准”要求通风空调系统在部分负荷和部分空间利用时不降低能源利用效率，对此，设计中充分考虑了空调负荷的动态特性，在空调循环水泵和空气处理机组配置变频调速电机，使得水泵和风柜可以适应空调负荷的变化规律。当空调负荷低于峰值负荷时，通过变频器调节风机和水泵的转速，减少送风量和水泵循环流量，明显地节省风水系统的输送能耗。
(三)热回收技术
考虑到展示中心人员密度大，所需新风量大，新风能耗高，在设计中采用了切实可靠的空气热回收措施。在部分空气处理机组中设置了新、排风全热交换装置，利用室内空调排风，在夏季对室外高热高湿新风进行预冷除湿，在冬季对室外低温干燥新风进行预热加湿，从而减少新风能源消耗，降低空调冷热源机组的装机容量
（四）置换式通风技术
“标准”鼓励采用新型节能的空气调节方式，因此，展示中心设计在大空间的空调场所采用置换送风方式，将略低于室内人员活动区温度的新鲜空气以很低的速度直接送人人员活动区，在地板上形成一层空气湖，当送风遇到室内的热源时被加热，产生向上的对流气流，形成室内空气运动的主导气流。排风口设置在房间的顶部，将污浊空气排出。置换通风与传统混合式通风相比，不必考虑消除全室性余热和不洁空气，仅需要考虑人员活动区的余热和不洁空气，因此，其能耗仅为全室混合通风系统的57% ～ 59%，与此同时，又提高了室内空气质量，人员活动区的不洁空气浓度仅为传统混合式通风系统的 50%。可见，采用置换通风技术，不仅节约能耗，并且提高室内空气品质和热舒适度。
（五）多元通风技术
针对“标准”中对利用室外新风空调的要求，在空调通风系统采用了多元通风技术，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。在全空气系统的新风入口及其通路均按全新风配置，通过调节新、回风阀门的开度，实现空调季节按最小新风运行; 过渡季节利用机械通风的方式引入室外新风，或通过开启外窗进行自然通风，消除室内的余热，最大限度地减少空调机组的运行时间，减少了空调运行能耗。
二、室内环境质量
根据不同房间、区域划分不同的空调系统，每个房间或空调区域均可个别调节，使房间内的空气温度、湿度、风速等参数满足设计要求。外墙、内墙、屋顶和外窗的传热系数分别为 0.80、2.0、0.63、0.44和 2.0 W/( m·K) ，门窗采用气密性良好的断热型塑钢窗框高透低辐射中空 Low － E 玻璃，从而避免围护结构的内部或表面出现冷凝现象。新风采气口和室内排风口的水平距离均大于 10 m，保证建筑物吸入的空气为室外新鲜空气。空调通风系统设置过滤器过滤空气尘埃，室内人员密集场所，设置二氧化碳浓度监测系统，可根据浓度调节新风量。上述所有举措，既保证了室内环境质量舒适、健康，又节能环保，是绿色建筑的一个关键环节。
三、能耗分析
建筑能耗分析是进行建筑节能诊断的必要手段。为了比较设计采用空调方案与传统空调方案的能耗，在设计建筑的基础上分别定义两种工况，分别命名为方案一和方案二，方案一已在 2. 1 ～2. 6详细描述。方案二冷热源采用冷水机组 + 燃气热水锅炉; 风机、水泵与性能与方案一相同，但控制方式不同，采用定流量控制; 空调房间的排风系统未考虑热回收装置，大空间空调采用全室性混合通风方式，全年空调和机械通风。冷水机组能效比( COP) 为4. 2，新风全热回收器回收效率为 0. 7，锅炉效率为0. 9，电力生产和输送综合效率为 0. 5，方案一全年耗电总量254 000 kWh，方案二全年耗电总量621 600 kWh，方案一比方案二节能 59%。绿色建筑要求“建筑设计总能耗低于国家和地方节能标准规定值的80% ”，综上所述，仅作空调系统设计优化后，已达到目标节能率的 75%。
四、结语：
暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置,起着重要的作用,节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础。我们在设计施工过程如果对暖通空调系统采取节能措施,不仅可以大大缓解电力紧张状况,同时对于降低不可再生能源的消耗、保护生态环境及维持可持续发展有着重要意义。
参考文献：
［1］万蓉，刘加平，孔德泉． 节能建筑、绿色建筑与可持续发展建筑［J］． 四川建筑科学研究，2007，33( 2) : 150 －152．
［2］建设部． 中国楼市［N］． 中國建设报，2005． 8． 2．
［3］孙志娟． 绿色建筑面临的技术与经济问题［J］． 四川建筑科学研究，2007，33( 5) : 171 －179．
关键词：绿色建筑 暖通设计 应用
中图分类号：TU96+2文献标识码： A 文章编号：
随着社会的发展,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,而在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗也在逐年上升。如果对暖通空调系统采取节能措施,不仅可以大大缓解电力紧张状况,同时对于创建可持续发展的社会有着重要的意义。
一、节能与能源利用
绿色建筑首先关注的是如何利用能源问题。在建筑能耗中，大约 50% ~60%用于供暖空调，因此，暖通空调系统的节能技术，是实施绿色建筑的重要保障。展示中心在设计上结合泰州地区的气候特点，综合考虑周边环境可利用的地热资源情况，采用多项先进实用技术，实现空调系统低碳节能运行。
（一）空调冷热源系统
展示中心空调冷热源系统原理如图1所示，空调计算冷负荷为1 356 kW，热负荷为1 085 kW。选用 2 台水冷螺杆式热泵机组，一机二用，夏季供冷，冬季供热。供冷时，提供 7/12℃ 冷水，单机容量为700 kW，耗电量125 kW，制冷能效比( COP) 5. 6，供热时，提供 45/40℃ 热水，单机容量为770 kW，制热能效比( COP) 4. 8，能效等级达到国家一级。设置两台容量为90 m/ h闭式冷却塔，平衡放热和吸热季节波动，稳定地源侧土壤温度，避免土壤出现“热堆积”现象，实现空调冷热源系统高效和稳定运行。空调冷热水系统均采用一次泵变流量系统，每台热泵机组搭配一台冷水泵、一台热水泵和一台冷却水泵，空调冷热水泵流量为132 m/ h，扬程为280 kPa，效率≥80% ; 地源侧循环水热水泵流量为100 m/ h，扬程为230 kPa，效率≥80% ; 冷却塔侧水泵流量为80 m/ h，扬程为250 kPa，效率≥80% 。空调冷水系统的输送能效比为0. 016 4，优于“标准”中对水泵输送能效的要求。
空调冷热源系统原理图1
（二）变频调速技术
“标准”要求通风空调系统在部分负荷和部分空间利用时不降低能源利用效率，对此，设计中充分考虑了空调负荷的动态特性，在空调循环水泵和空气处理机组配置变频调速电机，使得水泵和风柜可以适应空调负荷的变化规律。当空调负荷低于峰值负荷时，通过变频器调节风机和水泵的转速，减少送风量和水泵循环流量，明显地节省风水系统的输送能耗。
(三)热回收技术
考虑到展示中心人员密度大，所需新风量大，新风能耗高，在设计中采用了切实可靠的空气热回收措施。在部分空气处理机组中设置了新、排风全热交换装置，利用室内空调排风，在夏季对室外高热高湿新风进行预冷除湿，在冬季对室外低温干燥新风进行预热加湿，从而减少新风能源消耗，降低空调冷热源机组的装机容量
（四）置换式通风技术
“标准”鼓励采用新型节能的空气调节方式，因此，展示中心设计在大空间的空调场所采用置换送风方式，将略低于室内人员活动区温度的新鲜空气以很低的速度直接送人人员活动区，在地板上形成一层空气湖，当送风遇到室内的热源时被加热，产生向上的对流气流，形成室内空气运动的主导气流。排风口设置在房间的顶部，将污浊空气排出。置换通风与传统混合式通风相比，不必考虑消除全室性余热和不洁空气，仅需要考虑人员活动区的余热和不洁空气，因此，其能耗仅为全室混合通风系统的57% ～ 59%，与此同时，又提高了室内空气质量，人员活动区的不洁空气浓度仅为传统混合式通风系统的 50%。可见，采用置换通风技术，不仅节约能耗，并且提高室内空气品质和热舒适度。
（五）多元通风技术
针对“标准”中对利用室外新风空调的要求，在空调通风系统采用了多元通风技术，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。在全空气系统的新风入口及其通路均按全新风配置，通过调节新、回风阀门的开度，实现空调季节按最小新风运行; 过渡季节利用机械通风的方式引入室外新风，或通过开启外窗进行自然通风，消除室内的余热，最大限度地减少空调机组的运行时间，减少了空调运行能耗。
二、室内环境质量
根据不同房间、区域划分不同的空调系统，每个房间或空调区域均可个别调节，使房间内的空气温度、湿度、风速等参数满足设计要求。外墙、内墙、屋顶和外窗的传热系数分别为 0.80、2.0、0.63、0.44和 2.0 W/( m·K) ，门窗采用气密性良好的断热型塑钢窗框高透低辐射中空 Low － E 玻璃，从而避免围护结构的内部或表面出现冷凝现象。新风采气口和室内排风口的水平距离均大于 10 m，保证建筑物吸入的空气为室外新鲜空气。空调通风系统设置过滤器过滤空气尘埃，室内人员密集场所，设置二氧化碳浓度监测系统，可根据浓度调节新风量。上述所有举措，既保证了室内环境质量舒适、健康，又节能环保，是绿色建筑的一个关键环节。
三、能耗分析
建筑能耗分析是进行建筑节能诊断的必要手段。为了比较设计采用空调方案与传统空调方案的能耗，在设计建筑的基础上分别定义两种工况，分别命名为方案一和方案二，方案一已在 2. 1 ～2. 6详细描述。方案二冷热源采用冷水机组 + 燃气热水锅炉; 风机、水泵与性能与方案一相同，但控制方式不同，采用定流量控制; 空调房间的排风系统未考虑热回收装置，大空间空调采用全室性混合通风方式，全年空调和机械通风。冷水机组能效比( COP) 为4. 2，新风全热回收器回收效率为 0. 7，锅炉效率为0. 9，电力生产和输送综合效率为 0. 5，方案一全年耗电总量254 000 kWh，方案二全年耗电总量621 600 kWh，方案一比方案二节能 59%。绿色建筑要求“建筑设计总能耗低于国家和地方节能标准规定值的80% ”，综上所述，仅作空调系统设计优化后，已达到目标节能率的 75%。
四、结语：
暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置,起着重要的作用,节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础。我们在设计施工过程如果对暖通空调系统采取节能措施,不仅可以大大缓解电力紧张状况,同时对于降低不可再生能源的消耗、保护生态环境及维持可持续发展有着重要意义。
参考文献：
［1］万蓉，刘加平，孔德泉． 节能建筑、绿色建筑与可持续发展建筑［J］． 四川建筑科学研究，2007，33( 2) : 150 －152．
［2］建设部． 中国楼市［N］． 中國建设报，2005． 8． 2．
［3］孙志娟． 绿色建筑面临的技术与经济问题［J］． 四川建筑科学研究，2007，33( 5) : 171 －179．