付国兴
（中国邮政储蓄银行，北京 100000）
摘要：近年来，全球变暖的进程正在加速。全球异常气候周期较短，频率增加。地球的环境问题变得越来越突出。能源问题与环境问题成为国际化问题，绿色环保理念已经逐渐在各行各业渗透。人们对生活工作环境的要求也越来越高，建筑行业除了基本的建筑使用功能与舒适度之外，还需要充分考虑环保性能，相应国家可持续发展策略。在建筑工程设计当中，暖通空调属于重要组成部分，将绿色理念融入暖通空调设计中，充分体现出绿色发展观念，减少能源消耗。随着环境和能源问题的日益严峻，人们对生活质量的要求日益提高，建筑中暖空调设计应坚持绿色设计原则，以绿色观念为准则加强设计研究。通过开发地源热泵、太阳能等更多的清洁可再生能源，引进更为先进的暖通空调设计技术，将建筑的暖通空调设计引入绿色设计正轨中，以缓解资源、能源的消耗，减少对环境的污染。同时，在实际工作中，要坚持可持续发展原则，利用绿色可回收循环利用的材料，引导绿色建筑与暖风空调设计走向更加绿色健康、生态环保的道路。
关键词：绿色建筑；暖通空调设计；技术
一、绪论
1、建筑行业能源消耗的原因和因素
（1）能源消耗原因
通常，人们在使用建筑时，能源消耗主要集中在照明、取暖和空调这几部分。城市化进程的推进使得建筑物增多，建筑密度增大，建筑室内采光效果受阻，太阳光不能穿透厚厚的建筑层，室内光照条件不好，因此人们会使用照明装置，消耗一定的电能来达到提供照明的目的。在这一过程中，取暖和空调设备也会产生一定的电量消耗。在使用过程中，暖通空调产生电量消耗的方式有很多，但是从其根本目的上来看，通常都是为了给人类营造一个自然、怡人、自在的居住条件，提高人类居住的舒适度，尽可能减少甚至消除室内温度受外界因素的影响，把温度始终控制在合理范围内[1]。由于室内外温度有一定的偏差，因此建筑的外层结构会有一定的导热，造成室内温度有所下降，但为了保持室内温度的稳定和人体舒适度，暖通空调被派上用场，以减少外部结构热量的散失，而这时暖通空调运行所消耗的电能就是绿色建筑的耗能的一部分。
（2）影响冷热量消耗的主要因素
室内温度和室外温度差。室内外温度差影响因素由两部分组成，第一部分指的是室内和室外的空气温度差，第二部分指的是太阳能产生的温度差。人类居住在绿色建筑中时，当室内和室外温差越大，暖通空调运行的功率也就越大，这样才能使室内温度达到一定要求，满足人类需求，但这也造成空调耗能增大；另一种情况是，在夏季晴朗的天气，太阳照射使建筑内温度提高，这时暖通空调的运行功率会有所提高，以降低室内温度，保持人体舒适度；而在寒冷的冬季，由于昼短夜长，太阳辐射时间短，辐射强度低，为了提高室内温度，达到人类体感舒适的温度，暖通空调所运行的功率也相应增大，能耗增大。
建筑内发热源的因素。建筑物内发热源可能指的是人体自身发热和各类家用电器运作产生的热量等。与太阳辐射相比，这类热源通常较小。尤其是在炎热的夏季，由于空气温度较高，各种家用电器高速运转，人体也会发出更多的热量，为了把空气温度控制在合理区间，保障人体舒适度，暖通空调会提高运行效率，加大能源消耗[2]。
外部维护结构面积大小的影响因素。除了室内和室外温差，以及建筑内热源的影响因素，建筑物的外部围护结构面积大小也是建筑能源消耗的重要影响因素之一，当建筑内热源影响到建筑外部围护结构时，建筑外部围护面积与制冷量成反比关系，若建筑内热源对外部围护结构影响较大时，绿色建筑产生的能耗与建筑外部围护面积大小成正比。
居住者对冷热环境的要求。不同季节，居住者对室内温度要求不一致。通常情况下，居住者在冬季要求室内温度提高，因此暖通空调需要进行制热工作；而在夏季，居住者要求室内温度降低，因此暖通空调需要进行制冷工作。
2、绿色建筑暖通空调的节能设计原则
（1）绿色环保设计原则
绿色建筑暖通空调的建造与设计，在选材的时候应当严格符合绿色环保的理念要求，杜绝使用质量较差、不可再生或污染严重的原材料。在设计环节中，应科学地选用绿色材料，实现环保目的和价值，这不仅有利于各种能源的节约，还可以大量减少对生态环境的破坏与污染。在原材料选用的过程中，设计工作人员需要综合考虑不同原材料的回收利用与日常维护情况，甚至运输对环境的影响。这样不仅能有效地控制建筑成本，也能够达到保护生态与节约能源的效果。
（2）节能型设计原则
绿色建筑暖通空调的设计需要遵循节能型的设计原则，这种设计理念意味着绿色暖通空调系统构建的基本目标，也是使建筑设计走向可持续发展之路的实现途径。我国不可再生资源的开发和利用破坏了生态平衡，严重威胁着自然环境，甚至使自然资源和能源枯竭。暖通空调系统在通风、采暖和制冷过程中自然会大量耗能。基于此，在设计暖通空调时，必须从方案、设备选型、系统控制等方面充分遵循“节能型”原则，这也是绿色建筑设计理念的关键目标与基本要求[3]。
（3）循环利用设计的原则
通常而言，暖通空调在使用环节中，系统会直接将剩余能源排出，这样便造成了大量能源的污染及浪费。所以为充分合理地利用多样化的能源，在暖通空调的设计阶段，工作人员需要严格遵照循环利用的设计原则，对空调系统中未能充分使用的剩余能源进行及时回收或二次使用，这样不仅能科学地提升能源的使用效率，还可以大大减少能源使用的成本，有利于生态环保与可持续发展。
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二、绿色建筑暖通空调设计中存在的问题
1、设计人员对暖通空调设计的相关标准规范缺乏充分认知了解
想要保障绿色建筑暖通空调设计工作的科学合理性，必须严格按照相关规范和标准开展工作。但是实际项目中，很多设计人员对相关技术规范和标准都缺乏全面的认知，导致暖通空调设计在许多细节方面存在缺陷，对后续施工带来了严重的不利影响。如，防火阀设计中，在穿越防火墙时忽略了防火阀，为工程留下安全隐患[4]。
2、暖通空调设计不合理之处
一方面暖通空调系统设计的流程较为繁琐，为暖通衔接带来了许多不便。如，很多建筑暖通通道采用的都是双侧连接的方式，即一侧和室内房间连接，另一侧和楼梯连接。这种方式违背了暖通设计的基本原则，带来了一定的安全隐患。同时一旦出现故障，也会对散热器等以及换热器等设备的正常运行产生影响；另一方面，暖通设计工作缺乏针对性。针对不同的环境条件，暖通空调设计的标准和要求也应该做出一定的调整。但是在当前阶段的建筑暖通空调设计中，设计人员普遍缺乏这项意识，没有充分考虑到外部自然因素的影响，导致相关设备的效能未能充分发挥。
3、暖通空调设计缺乏系统性原则
绿色建筑暖通空调设计涉及到了许多方面的内容，如排烟、排风、采暖等，一旦出现疏漏，将会对整个系统的运行造成阻碍。系统性缺乏是我国建筑暖通设计工作普遍存在的缺陷，很多设计人员在工作中都未能对各种不同因素进行综合考虑，导致不良现象频发，为系统后期高效运行埋下了隐患。
三、绿色建筑暖通空调设计的技术要点
1、太阳能技术的实际应用
相比于煤炭和石油等传统的自然能源，太阳能不止在供应数量上拥有优势，而且它不会产生有损于自然环境的物质，一举两得。绿色暖通空调的设计建造中，为了达到高效节能的目的，可以将太阳能技术运用于空调的设计当中。在建造的环节中，可以在建筑物具有良好采光性能的墙壁或屋顶区域铺设采光遮板，利用专门的设备把收集到的热量转换成热能，再传输到换热中心处。在热岛传输中心的传送作用下，源源不绝地把热量输送至水循环系统中，凉水在吸收热量之后就产生了取暖的功效。在水压的作用下，热水会被传输至整个管道当中的取暖装置，并达到取暖的效果。太阳能资源取之不尽，用之不竭，具有利于收集使用、无污染的优势。我国太阳能取暖技术的应用技术非常完善，为绿色暖通系统的建造提供了技术借鉴和支撑[5]。
2、地热资源的合理利用
与太阳能一样，地热资源也属于重要的可再生资源之一。所以在绿色建筑暖通空调设计当中，还可以将地热资源充分利用起来。地热资源使用环境比较安全，一般通过地热泵控制地表或者地下的地热资源，然后运用冷热系统进行转换，最后运用于空调设备当中，实现基本的温度控制。暖通空调的主要作用就是在夏季排除室内热量，在冬季实现低温到高温的转换。利用地热资源的冷热转换系统，能够有效实现暖通空调的基本功能，促进夏季与冬季之间温度的转换。
3、自然通风
自然通风是建筑暖通空调系统设计中的另一个基础技术。自然通风包括风压形成的自然风以及热压形成的自然风。在自然通风中，，风压也是主要的动力之一。对于建筑暖通空调系统设计要想利用自然风的调节，建筑选址时需要选取自然通风良好的地域，这种自然风是实现建筑暖通空调系统设计节能和环保的一个最为节省成本的技术。在建设的过程中要充分考虑建筑问的格局和朝向，这样能够有效的降低空气阻力，从而达到通风效果良好的局面。
4、冰蓄冷系统优化技术
冰蓄冷系统优化技术的优势可以总结为以下两点：①节能降耗，低温送风；②经济效益显著。这种技术主要在夜间用电量较低的时段对冷量进行积攒，并在白天用电高峰期进行释放，以此实现电费支出的降低。在环境条件相同的情况下，冰的蓄冷量远高于水，因此蓄冷池容积相对较小，进一步降低了热量损失，实现了对能耗的有效控制[6]。
结论
总而言之，随着我国经济的快速发展，人们意识到节能减排的重要性，因此越来越关注能源消耗问题，为了与时代发展相适应，迫切要求节约能源、保护环境。所以在绿色建筑暖通空调设计过程中，要坚定不移地坚持可持续发展原则，不断创新技术，以达到节能减排、保护环境的目标，绿色建筑暖通空调的作用才能凸显。
参考文献
[1]姜欢，杨博涵.供暖通风空调设计中常见问题研究[J].工程技术研究，2016，（6）：199.
[2]高扬.绿色建筑技术在暖通设计中的应用[J].住宅与房地产，2017，（6）：133.
[3]邱美苓.暖通空调节能减排优化设计分析[J].工程技术研究，2017，（7）：227-228.
[4]张建东.高层建筑暖通设计中的常见问题及对策分析[J].南方农机，2017，48（24）：107.
[5]史建波.绿色建筑技术在暖通设计中的应用[J].绿色环保建材，2017（12）：83.
[6]陈卫乐.绿色建筑技术在暖通设计中的应用研究[J].建筑知识，2016，36（12）：154-155.
[7]胡强.探究绿色建筑技术在暖通空调设计中的应用[J].建材与装饰，2017（31）：172-173.
[8]杨飞.基于绿色建筑中暖通空调设计探析[J].智能建筑与智慧城市，2017（06）：60-61.
[9]曾宇远.实现绿色建筑暖通空调设计的技术措施[J].建材与装饰，2017（08）：64-65.
论文作者:付国兴
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年1月下第2期
论文发表时间:2018/9/18
标签：建筑论文; 暖通空调论文; 温度论文; 暖通论文; 室内论文; 技术论文; 地热论文; 《中国住宅设施》2018年1月下第2期论文;