綠色理念在建筑暖通空調系統節能設計的應用分析

李彬

摘要：在國家提出的綠色建筑發展規劃中明確要求，取暖設備的應用需要采用高效、節能、環保的建筑用能體系，從而體現綠色理念。在對綠色理念內涵展開分析的基礎上，本文對該理念在建筑暖通空調系統節能設計中的應用原則展開了分析，從系統整體優化設計、熱源選擇、變頻調節、循環利用和智能調控等方面提出了系統設計方法，為關注這一話題的人們提供參考。

關鍵詞：綠色理念；建筑暖通空調系統；節能設計

引言：

在現代建筑設計中，暖通空調系統設計成為了重要組成部分，關系到建筑能耗大小。在綠色理念得到廣泛應用的背景下，暖通空調系統需要實現節能設計，以便在解決建筑保暖問題的同時，體現建筑的節能性和環保性。因此，需要加強綠色理念在建筑暖通空調系統節能設計的應用分析，以便采取科學方法實現系統節能設計，繼而有效推動綠色建筑的發展。

一、綠色理念的內涵分析

所謂的綠色理念，其實就是以效率、和諧、持續為目標的社會發展理念。從理念內涵上來看，應用綠色理念意味著消除污染和杜絕浪費，從而體現節能和環保宗旨。在國民經濟快速發展的過程中，人們開始注重低碳環保問題。由于過去未能重視資源節約和環境保護問題，才造成如今資源緊缺和環境嚴重污染現象，給人類的生產生活帶來了不良影響。綠色理念的提出，要求人們實現低碳環保生產，在環境保護基礎上進行資源利用和節約，使人類生產生活與環境發展保持協調。此外，綠色理念也強調實現可循環資源的利用，在保護不可再生能源的同時，實現對可再生能源的開發與利用，從而在為社會發展提供保障的同時，使資源具有可再生能力。

二、綠色理念在建筑暖通空調系統節能設計中的應用原則

（一）能源節約原則

在建筑暖通空調系統節能設計中應用綠色理念，要求遵循能源節約原則，使建筑整體能源消耗得到減少。目前，能源消耗已經成為了制約社會發展的主要因素之一，也是環境問題的主要表現形式之一。在建筑暖通空調系統節能設計中，需要將能源消耗控制在最小范圍內，使建筑綠色環保性能得到增強。遵循這一原則，需要從能源節約角度分析空調系統的節能設計問題，盡減少量材料使用、熱源浪費，積極尋求有效方法減少能源消耗。

（二）循環利用原則

建筑暖通空調系統在運行過程中將產生一定能源消耗，在節能設計中應用綠色理念，需要遵循循環利用原則對能源消費進行節省，即通過重復使用系統設計中各項材料和能源充分發揮資源和能源的價值，減少浪費情況的發生。在系統檢測和維修的過程中，針對系統元件和材料還應加強保養，確保材料和元件能夠得到反復使用。針對系統常用管道部件和設備等，應當加強回收利用，通過專業再生使材料重新煥發活力，實現原料與廢料間的良性循環。在實踐工作中，需要結合實際情況進行局部回收和部分回收，確保專業再生能源消耗較小。

（三）靈活實用原則

針對建筑暖通空調系統，應用綠色理念實現節能設計需要突出體現系統可調性，因此需要遵循靈活實用原則開展設計工作。在空調使用方面，應當結合季節變化進行系統調節，根據氣候特點實現能源適當節約，使系統達到“多用”效果。結合日常生活需求，系統設計還應體現經濟實用性，對系統設備性價比與壽命因素進行分析，同時對系統消耗能源價格、空調舒適化程度等問題展開探討，追求減少系統經濟損耗，從而在能源節約基礎上提供高質量服務，使系統設計在保證環境效益的同時，具有一定經濟效益。

（四）環境保護原則

應用綠色理念，需要遵循環境保護原則，減少系統設計期間的垃圾排放量，使資源浪費現象得到杜絕。結合暖通空調特性可知，系統節能設計不僅關系到建筑能耗大小，同時也將給周邊環境帶來影響。在實際設計中，需要對環境因素進行全面考量，加強系統節能設計涉及的自然要素分析，通過采取全方位環保措施避免空調安裝和運行給周邊環境帶來污染，繼而使環境的潔凈性得到維持。遵循這一原則，才能使暖通空調系統設計體現最根本的環保性。

三、綠色理念在建筑暖通空調系統節能設計中的應用方法

（一）實現整體優化

實際進行建筑暖通空調系統節能設計，應用綠色理念需要做好系統整體優化設計。系統設計的目的是滿足人們取暖需求，實際上每個建筑由于地勢、陽光朝向等因素存在差異，對溫度的需求也并不相同。結合不同溫度需求實現系統節能設計，能夠加強空調基本性能把控，使系統保持良好運行狀態，在延長設備使用壽命的同時，減少系統能源損耗。綜合考慮業主要求和建筑采光情況，在系統整體設計階段需要加強能量指標的分析，從能量管理角度實現整體優化設計。在財力選擇上，應當對保溫材料進行選擇，確保系統能耗得到有效控制[1]。在系統各部分設計時，考慮到系統穿過圍欄時產生負荷較大，會因冷熱損失產生較大能源消耗，因此應當完成隔熱保溫性能較優的圍護結構選擇，以便使系統整體能耗得到減少。在供水等方面，同樣應當加強負荷控制，使傳輸系統溫差得到有效控制，增強系統輸送能力。為保證系統節能性，需要做好節能設備合理選擇。根據能效高低，擇優選擇冷源機。在冷卻塔選擇上，需要結合電源、系統投資情況等各種因素進行風冷和水冷方式選擇，但目前二者在能耗上無明顯差異。在實踐工作中，可以加強計算機技術的運用，完成系統成本管理ERP模型的建立，對空調系統消耗總成本進行模擬分析，實現對多層次管理要素的綜合考量，繼而使系統整體得到顯著優化。

（二）做好熱源選擇

建筑暖通空調系統的運行依靠空調熱源，在節能設計中還應做好熱源選擇，使系統得以持續運行的同時，體現綠色發展的理念。就目前來看，空調熱源主要包含鍋爐房、熱電站和熱泵設施三類，需要結合實際情況進行妥善選擇，并在此基礎上實現優化利用。相比較而言，地源熱泵的能耗較少，能夠實現污染的全方位控制，使大氣污染物得到明顯減少。采用冷熱泵技術對地緣耦合泵機組進行利用時，可以實現冬季供熱和夏季供冷。通過機組進行日常熱水的獲取，能夠利用地下水的恒溫穩定性實現與相關系統的熱交換。在夏季氣溫較高條件下，采用該技術能夠實現室內熱量的聚集，并將熱量輸送到地下儲藏，冬季可以利用熱泵實現這部分熱能的輸出和利用，達到較好制熱效果[2]。但在北方溫度較低的地區，仍然需要依賴室內空調進行溫度的綜合性調節，采用單一熱泵設施難以滿足供暖需求。而采用暖通空調耗費的熱能比例較高，需要實現多種熱源相互配合，在采用鍋爐房的同時，進行額外性空調熱源的增設，使空調污染得到有效控制。在系統化處理時，還應實現清潔型能源和可再生能源系統的有效應用，如利用太陽能實現空調水加熱，從而實現能源節約，并使太陽輻射的溫差得到減少。從這一角度實現系統節能設計，能夠達到較好環保節能效果。

（三）引入變頻技術

變頻技術作為最早的綠色化節能技術，在系統節能設計中應用可以使系統資源利用率得到提高，同時能夠實現能源節約和環境保護，使建筑周邊環境生態的平衡得到維護。引入該技術，能夠根據建筑室內環境變化進行空調熱能輸出調整。根據建筑室內外環境變化，采用變頻技術能夠通過相關調節機組實現空調系統能量輸出控制。實際上，變頻系統周邊設備均具有能量輸出自動調節功能，如冷水調節風機、調節水泵等均能實現變頻調節，可以靈活進行啟停操作，實現系統智能化控制。比如在太陽光照較強時，采用變頻冷水調節機組能夠增大熱量輸出。在人員數量增加的情況下，調節風機能夠對能量輸出進行增加。實際采用該技術，能夠結合建筑室外溫度對能耗設備進行變頻調節，加強能源充分利用。同時，也能實現系統各種能耗的單獨控制，確保人們的需求得到滿足。從節能效果上來看，應用該技術能夠使系統35%-40%的能源消耗得到減少，并且能夠為用戶提供較高服務體驗舒適度[3]?，F階段，主要推行VRN變頻空調系統，不僅能夠實現容量靈活調節，使室溫波動得到有效控制，同時具有便于安裝和操作性強的特點，后期運行維護成本較小，能夠實現資源節約。

（四）余熱循環利用

針對暖通空調系統，實現余熱循環利用同樣能夠使系統能耗得到減少?，F階段，國內主要采用排風余熱回收技術和冷凝熱技術，能夠借助熱回收裝置實現排風和進風熱交換，達到實現余熱循環利用的目標。在暖通空調節能設計中，余熱循環技術的應用能夠較好為系統服務，使供暖裝置的熱量使用率得到提高。采用該技術通過多個回路將熱量分開，能夠實現空調系統運行期間產生余熱的合理利用，繼而使系統能源得到最大化利用，達到有效減少系統能源損耗的目標。在技術實施階段，需要加強建筑熱工性能分析，明確人們居住環境中適宜溫度，加強系統熱能損耗控制的指導分析。因為暖通空調系統設計目的在于為人們提供舒適生活環境，因此在系統節能設計和優化過程中需要對人的感受進行考慮。例如，針對地板進行熱工性能分析，從而加強地板熱量輻射管理，需要結合建筑采暖設計規范要求進行地板適宜溫度的計算。如表1所示，根據建筑住宅地板適宜溫度情況，可以實現排風和進風熱交換量的有效控制，避免建筑熱工性能受到影響。

（五）加強智能調控

針對建筑暖通空調系統，遵循熱能全面利用的宗旨實現系統節能設計，需要加強智能化手段的運用，使空調運行始終保持較高效率，達到提高系統能效的目標。在實踐工作中，需要加強空調系統智能調控，在運用上述節能控制措施的基礎上，采用微機控制方式進行各種能量輸送裝置的操控，使系統保持較好節能實效性。例如在系統水量波動值較大的情況下，可以采用水力平衡裝置進行系統水力平衡的保證，利用微機控制系統對水利平衡閥進行自動調節控制，使系統保持良好運行狀態[4]。應用綠色理念，需要將系統當成是能效控制基礎，結合系統使用性能、建筑氣候條件等各種因素進行系統各項指標的分析，使空調系統能效得到智能化調控。采用環境監測技術，也能實現空氣溫濕度等指標的制定調節與控制，使室內居住舒適度得到保證。

結論：

在物質生活水平不斷提高的背景下，人們開始注重環保問題，使得綠色理念在建筑節能設計中得到了應用。在實際進行暖通空調節能設計時，應用綠色理念應當遵循能源節約、循環利用、靈活實用和環境保護的原則，實現系統整體優化，做好系統熱源選擇，并通過引入變頻技術和實現余熱循環利用加強能源節約設計，通過加強系統智能調控減少系統能源消耗，繼而在保護環境的同時，實現資源最大化利用。

參考文獻

[1]張龍.關于綠色理念在建筑暖通空調系統節能設計中的實踐分析[J].智能城市，2018，4（11）：138-139.

[2]程燕.新型節能設計理念在建筑暖通設計中的應用研究[J].建材與裝飾，2018（18）：80-81.

[3]王皓.淺談暖通設計中綠色理念及節能技術的應用[J].農家參謀，2017（14）：228.

[4]陳振中.綠色理念在建筑暖通空調系統節能設計中的實踐分析[J].科技創新與應用，2017（17）：251.

（作者單位：華藍設計（集團）有限公司）