基于綠色建造的建筑通風空調工程設計與管理方法研究

宣志杰 宣志學 夏年波 王林 林立 宋珊

摘 要：在建筑工程通風空調施工中，必須做好綠色設計、環保管理、節能管理等工作。以重慶廣陽島大河文明館的通風空調工程施工為例，分析綠色、節能、環保的通風空調施工工作，討論通風空調工程施工節能措施、環境保護措施等。希望通過建筑工程通風空調工程綠色施工管理方法研究，能幫助建筑通風空調施工建立有效和規范的施工流程，確保建筑工程通風空調工程綠色環保的進行。

關鍵詞：通風空調施工；綠色設計；節能管理；綠色施工

中圖分類號：TU83? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）05-0019-03

0 引言

隨著全球溫度逐年升高，在碳達峰、碳中和的國家戰略驅動下，建筑業正向綠色、節能、環保等建造模式發展，綠色建造逐漸成為建筑行業發展的方向。據統計，我國建筑用能占總能耗的1/3 [1]，在建筑施工耗能中，通風空調施工所占比例越來越大。

國內外學者對綠色建筑進行了大量研究，中建二局第三建筑工程有限公司李敏子[2]等針對高層建筑全穿插施工，研究有效利用全穿插施工，減少建筑垃圾和能源消耗，縮短工期、節約成本。中國建筑第八工程局有限公司上海分公司吳君君[3]等研究了通風空調工程施工中常見的質量問題以及與原因分析，以避免后續出現施工中出現質量問題。山西建筑工程集團有限公司設計院朱磊[3]研究了建筑設計在綠色建造低碳發展中的作用。駱玉海[4]研究了綠色發展理念下建筑給排水及采暖通風空調安裝問題，為采暖通風空調安裝達到綠色發展理念要求提供參考。因此，研究基于綠色建造的建筑工程通風空調工程施工管理方法研究對于保護環境、降低能源消耗具有重要意義。

1 工程概況

重慶廣陽島大河文明館項目，地處重慶南岸區廣陽島東北部分，地處長江中心，四周環水，島上環境生態較好，由中鐵建設集團作為工程施工總承包方。工程項目需要進行建筑工程通風空調工程施工，工程建筑面積19 152.87 m2，其中地上面積13 108.37 m2，地下面積6 044.50 m2。為貫徹落實綠水青山就是金山銀山的指示精神，該項目在通風空調工程設計時候就貫徹落實了綠色建造的理念。

2 基于綠色建造的建筑工程通風設計

2.1 項目通風環境仿真分析

項目通風環境不佳，冬季風主導東北偏北風，從西北側展廳進入，同時東北側受山體遮擋影響向下流入走廊內。夏季風主導東北偏東風，受山體遮擋影響向下流入走廊內部和沿廊。為此項目采用流通仿真工具，對項目冬季和夏季的風險進行的仿真模擬，借助自然風仿真，確保建筑外部造型設計以最低的成本保證內部的空氣流通。項目通風環境仿真如圖1所示。廣陽島大河文明館整體建筑造型由中心大廳、世界廳、人類命運共同體展廳、華夏廳、長江廳、重慶展區、文創商店、智慧廣陽島展廳、廣陽廳、半室外展廊組成。各個廳呈圓形造型，各個廳環抱連成一個整體。本項目根據主導風向進行建筑布局形成通風廊道，北側公共服務及展覽區域通過玻璃幕墻開啟、天窗、外門開啟及門洞的方式促進自然通風。此外世界廳在頂部設置有開啟扇，廣陽廳在頂部設置有夾壁墻縫隙，并設置有排風機及可全新風運行空調系統，提升通風效果。

大河文明館所有主要功能房間可開啟面積均可達到不小于房間地板軸線面積的4%的要求，換氣次數達到2次/h。

2.2 基于通風仿真的內部造型設計

項目采用計算流體動力學（CFD）分析方法，計算軟件采用目前較為精準的FLUENT6.3，采用標準k-epsilon模型，對建筑空間的自然通風量進行設計。以項目內部空間世界廳為例，對世界廳內部通風做了計算。 其自然通風仿真過程如圖2所示。

通過仿真后對項目內容空間世界廳進行如下設計：世界廳設計成覆土結構，大部分結構是建在底下，由清水混凝土結構整體澆筑，呈偏心圓錐體結構，由雙層殼肋組合結構組成。兩層殼肋結構中間布置管線和設備。機房布置在世界廳的底部，通過風機把外部空氣沿地道引入廣陽廳，廣陽廳底部有若干通風孔，兩層混凝土殼體結構中安裝夾壁墻排風系統。世界廳頂部安裝天窗機械排風。在過渡季節世界廳外門打開，使其成為半室外空間。底部機械送風+開口自然進風+頂部排風的混合通風模式，通風量75 000 m?/h，換氣次數約20次/h。通過覆土設置取風井，即土壤對新風預冷，得到其通風設計流向圖如圖3所示。通過仿真分析后使用得項目通風空調工程施工擁有綠色設計的理論依據，為項目的綠色施工奠定了基礎。

3 建筑通風空調工程施工組織

3.1 綠色施工整體目標

大河文明館施工堅持“安全第一，綠色建造”理念，堅決杜絕出現安全事故。施工需要滿足環保要求，堅持做到“少破壞、多保護、多防護、少污染、多防治”。施工人員的環保培訓率達到100%，環保要求的貫徹執行率和覆蓋率在100%，滿足環保工作標準。

3.2 通風空調工程特點及重難點分析

在大河文明館施工過程中，以“安全節能、綠色環?！睘槟繕?。綜合分析實現這一目標的重難點，主要包括：工程量較大且工期緊、空間結構復雜、各專業的交叉配合、質量要求高。為此，必須做好各專業協調和管理。

4 建筑通風空調工程綠色施工的管理方法

4.1 有害氣體、液體排放控制管理方法

第一，施工現場嚴禁焚燒各類廢棄物。

第二，工程應選用經過法定單位檢測合格的材料，并應按照相關規范的要求，進行有害物質評價和檢驗。

第三，使用完成的廢油漆、稀料等易揮發的材料，用一個容器進行集中收集，集中處理，不能隨意處理。

4.2 噪聲污染控制管理方法

一般噪聲源包括空壓機、人為喊叫、水電加工、水電安裝敲擊聲等。施工時間應安排在合理時間段進行，周末以及國家法定節假日不得施工，避免對周邊居民造成干擾。

5 基于綠色建造的通風空調方案設計

5.1 空調風系統設計

各室內展廳、中心大廳采用雙風機全空氣定風量空調系統，過渡季節新風比可調，盡量利用室外新風供冷。過渡季可根據室內外焓值控制調節新風比，最大新回風比按100%考慮。并采用CO2濃度監測控制最小新風量，氣流組織均采用頂部或側送風，側下回風的方式。風機均采用變頻風機，在負荷變化時調節送風量，降低運行能耗。其中世界廳、廣陽島廳高大空間展廳在其頂部設置局部排風，消除頂部過多的余熱。

5.2 通風系統設計

5.2.1 自然通風設計

除設集中空調排風外，所有靠外墻的空調房間均可利用可開啟外窗，各展廳頂部均設有可開啟天窗，在室外氣候適宜時段自然通風，消除室內的余熱和余濕。過渡季節在滿足人員舒適性的同時降低空調通風能耗。

半室外展廊、智慧廣陽島展廳、主題展廳、休息區這部分半室外空間，利用天窗作為自然排風的渠道，同時采用高氣流壁扇或吊扇增強此區域空氣循環流通，其余半室外空間均采用自然通風。

5.2.2 機械通風設計

公共衛生間設置吊頂式排氣扇，衛生間排風集中排至豎井出屋面或直接外墻排出室外，排風換氣次數不小于15次/h。

世界廳、人類命運共同體展廳、華夏廳為半室外展廳，采用分別設置一套機械排風與排煙風機兼用，消除室內余熱，增強室內空氣對流，使其達到較為舒適的環境。鑒于重慶氣候特點，以上場所預留空調冷熱量、空調機房、電量及管井，便于業主日后改造。

6 結束語

在打好污染防治攻堅戰、推進美麗中國建設進程中，要堅定不移推動綠色低碳發展，促進經濟社會發展全面綠色轉型。建筑業是我國國民經濟的支柱產業，推行綠色建造是貫徹落實科學發展觀的具體體現，是建設可持續發展的重大戰略性工作。

本文以重慶廣陽島大河文明館項目建筑工程通風空調工程的綠色設計和節能施工為例，構建了基于仿真分析的綠色建造設計方法，建立了綠色施工管理、節能施工的方法和措施，加快綠色低碳技術攻關和推廣應用，是實現節能減排目標的重要環節，對造福后代具有長遠的重要意義。

參考文獻

[1] 王祎，王隨林，宋曉新，等.我國綠色通風空調系統評價體系框架研究[C]//.全國暖通空調制冷2010年學術年會論文集，2010.

[2] 李敏子，黃曉青.高層建筑有效實施全穿插施工綠色建造技術研究[J].建筑技術開發，2022，49（18）：99-101.

[3] 吳君君，游家松.通風空調工程施工中常見的質量問題以及與原因分析[J].住宅與房地產，2017（17）：195-244.

[4] 駱玉海，王常程.綠色發展理念下建筑給排水及采暖通風空調安裝問題研究[J].住宅與房地產，2021（03）：80-81.