（广东省建筑设计研究院，广东广州510010）
摘要：随着国家经济结构化调整的深入推进，绿色建筑的持续化推进中国成为了继美国、德国等国之后关注节能环保理念并身体力行的国家之一。我国将“可持续发展”作为社会发展核心，运用最少的资源，来创造更加舒适的生活环境。把暖通空调节能技术应用到绿色建筑中，能够有效降低建筑能耗，为可持续发展提供有利的条件。因此，利用现代控制技术提高空调系统运行的节能、节约以及舒适性的研究就更加紧迫。
关键词：绿色建筑；暖通空调；节能技术
前言
随着《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2014）的颁布，我国对绿色建筑中暖通空调部分的要求也越来越严格，因此要求设计方在设计空调系统的过程中更加注意节能及绿色的概念，使设计的空调系统与绿色建筑匹配的更加完美，达到节约能耗的目的。真正的绿色建筑不仅局限于空调系统，还包括围护结构传导热的性能更低、室内空气品质更高、可再生能源重复利用等。
1暖通空调节能技术的设计原则
1.1热工性能
暖通空调节能最关键环节即为围护结构的热工性能，《绿色建筑评价标准》（GB/T50378－2014）中对围护结构有强制性要求：建筑设计应符合国家现行相关建筑节能设计标准强制性条文的规定。同时，对围护结构的主要部位的传热系统、外窗/幕墙遮阳系数或太阳得热系数也给了相应的鼓励分数。
可见围护结构的形式和热工性能对空调系统的能耗影响较大，合理的结构形式和性能参数，对空调系统起到较大的节能效果。
围护结构主要由外墙、屋顶、外窗、地面、内分隔几部分组成。其类型随着不同季候区的变化而变化。严寒地区的建筑以满足冬季保温设计为目的；温暖地区应兼顾冬季保温和夏季防热：炎热地区以满足夏季防热设计要求为主，以冬季保温为辅。即使在同一地区，围护结构也有多种型式。外围护结构的热工性能是决定建筑能否节能的基础，因此它与空调机组节能是相互影响，相互制约。据统计，我国的建筑耗热量：外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4～5倍，屋顶为2.5～5.5倍，外窗为1.5～2.2倍；门窗透气性为3～6倍，总耗能是2～3倍。根据对建筑能耗调查发现，空调系统能耗占整个建筑能耗的50%～60%左右，因此有必要针对外围护结构的热工性能进行节能分析。
1.2空调系统
《绿色建筑评价标准》（GB/T50378－2014）对冷热源机组能效指标提出了更高的要求，如下表所示。
可见，根据《公共建筑节能设计标准》中设定的机组能效对比与绿色建筑中对能效限定的比较可知，建筑具有很大的空调节能潜力，正确设置冬、夏天室内设计温度能产生良好的节能效果，可节能5%～10%。通过提高水泵风机等输配设备的运行效率及应用变频调速技术可节能10%～20%；通过改善过渡季节设备运行方式，例如过渡季节全新风运行、增加自动控制系统等，可节能10%～20%。综合各项节能措施，公共建筑空调的节能潜力应在30%～50%。可知按照采用优化的的空调系统方案进行节能，对建筑节能的重要意义。
2绿色建筑中暖通空调的意义
2.1绿色建筑评价权重
《绿色建筑评价标准》（GB/T50378－2014）中对公共建筑设计标识节能与能源利用章节的权衡为28%，居住建筑为24%，在标准中均是最高权重，如表2所示。其中节能与能源利用中占条文最多的是对暖通空调系统的要求，可见暖通空调系统在绿色建筑中的重要性。
2.2绿色建筑对室内环境的要求
目前美国、日本等在商场条件下，常以低于1000×10-6（1000PPM）为室内CO2的允许浓度，而中国目前没有关于CO2浓度的设计标准。通过调查发现大多数公共建筑例如商场、办公楼及购物中心大部分是中庭式结构，且人员量大，空气质量较差、空气流通性较差，而且《绿色建筑评价标准》（GB/T50378－2014）中不仅仅对空调系统有严格的要求，对室内二氧化碳浓度及室内污染物也有一定的要求：
2.2.1 8.2.11条款：气流组织合理，评价总分值为7分，并按下列规则分别评分及累计；
（1）重要功能区域供暖、通风与空调工况下气流组织满足热环境设计参数要求，得4分；
（2）避免卫生间、餐厅、地下车库等区域的空气和污染物串通到其他空间或室外活动场所，得3分。
2.2.2 8.2.12条款：主要功能房间中人员密度较高且随时间变化大的区域设置室内空气质量监控系统，评价总分值为8分，并按下列规则分别评分并累计：
（1）对室内的二氧化碳浓度进行数据采集、分析，并与同分系统联动，得5分；
（2）实现室内污染物浓度超标实时报警，并与通风系统联动，得3分。
可见新版绿色建筑评价标准更加注重人的概念，实时关联并调节空调系统满足人员的需求，对暖通空调提出了更高的要求。
因此，绿色建筑中的暖通空调，更加贯彻了环保的概念，更加追求绿色建筑的新颖、环保、高质量特色。随着绿色建筑评价标准的不断推广及节能环保理念的深入，使得绿色建筑的概念更加深入人心，对于绿色建筑中暖通空调的设计具有一定的影响。
3暖通空调节能技术在绿色建筑中的应用
根据建筑环境的具体情况和用户要求，通过合理配置新风温度、建筑环境内部温度，采用冷热量回收、湿热转换等方式合理运行暖通空调以达到节能，从而提高能源的使用效率的目的。
3.1《绿色建筑评价标准》（GB/T50378－2014）第5.2.14条“合理采用蓄冷蓄热系统，评价分值为3分；在暖通空调工程中发展蓄冷（热）技术，其节能的意义在于：将一部分高峰电负荷转移到低谷（移峰填谷）”。可以提高发电厂的一次能源利用率；一定程度的缓解电力紧张。对于用户来说，由于实行分时电价政策，可节省电费开支，降低运行费用。
暖通空调节能采用蓄冷（热）空调系统，蓄冷（热）系统包含：蓄冷（热）设备、制冷（热）设备、连接管路、控制系统。蓄冷（热）空调系统包括：蓄冷（或热）系统、空调及循环控制系统。主要依靠直接数字控制系统（DDC），实现自控。
3.2根据建筑物内环境设定温度以及控制回风和新风的风比例，运用空调机组、新风机组最佳启停控制器，计算暖通空调开/关的最佳时间及起动次数、运行时间累计，通过节能DDC控制器技术应用提升节能效益：（1）根据建筑物内环境要求，实时调节合适的新风阀和回风阀开度。停机时回风阀全开，新风阀全关。（2）冷冻水阀与风机联动控制，新风温度接近室内温度设定时，尽量引入新风，风机停时，冷冻水阀自动关闭。（3）空调机组、新风机组送风总管上设温度传感器，其所测风温与设定值比较后，输出电信号，调整回水管积分电动调节阀的开度，调节水流量，保证回风温度在设定的波动范围内。
采用通排风余热采集回收技术的热回收装置，使建筑物内暖通空调随季节气候环境变化合理实时调节。
室外新风温度低于（或高于）建筑物内暖通空调通排风温度，室外新风含湿量低于（或高于）排风含湿量，应用安装在通排风出口的热交换器，通过排风和新风各自的通道进行分别间接接触以达到换热取能效果；利用热回收装置及通排风余热收集技术，来预热和加湿新风（或利用余冷来预冷新风，降低新风温度和湿度）。
3.3采用循环热源提取的热泵技术。热泵技术具有很好的节能效益、经济效益和社会效益，是一种可持续发展的建筑节能新技术，具有广阔的应用前景。
例如：采用从地下水水源中获取热能的热泵技术。即采用热泵从抽取的地下水中收集并获取热量，之后再将水回灌到地下。这种技术在应用中受到地下水文地质条件的限制，应用条件及场所有很大的局限性。
采用土壤源热泵技术。即将循环工质通入地下埋管，构成与土壤间所形成的循环工质换热器。根据季节的不同及季节的转换，通过这一换热器从地下取热（或冷），成为热泵的热（或冷）源；实现冬存夏用或夏存冬用。
采用污水源热泵技术。即收集城市污水中所能提取的热量，综合利用污水处理过程中所收集的热能充当热源，从而解决城市供暖用热并有效提高其效费比。
3.4采暖、空调系统在绝大部分时间内，实际负荷小于设计热（冷）负荷，其所使用的水和空气作为热量和冷量的载体，其流量也是随着负荷的变化而变化。暖通空调领域变流量技术的运用，可以根据不同的季节、以及在一天之内不同的时段的变化，使暖通空调系统动态地满足经常变化的负荷要求，从而最大限度的节省能耗。
3.5绿色建筑节能要求在建筑围护结构（包括屋顶、外墙、门窗等）中使用绿色建材作为保温、隔热材料以节约能源。可以减少基本建筑材料的用量，减轻围护结构的自重，而且在保证建筑物的室内空气品质的同时，采用自动调节室内温度、湿度的新型墙体材料，可以大幅度节能降耗，推动建筑业的可持续发展。
4结语
总而言之，只有将暖通空调节能技术广泛地应用在绿色建筑中，使其全面地在绿色建筑暖通空调建设中得以体现，这样才能有效地发挥绿色观念和绿色技术的优势，达到绿色建筑暖通空调科学、集约、绿色的建设。当前，应该将太阳能、地源热泵和自然通风作为绿色建筑暖通空调设计中主要考虑的技术，将暖通空调设计工作更好地推向绿色的发展方向，实现绿色建筑行业持续健康发展的目标。
参考文献：
[1]马国记．节能环保技术在暖通空调系统中的应用[J]．科技创新与应用，2015（33）
[2]鲁云海．暖通设计中绿色建筑节能技术的应用浅析[J]．居业，2015（10）
[3]曹磊，穆雪男．暖通空调技术在绿色建筑中的应用[J]．建筑节能，2014（07）
论文作者:李小会
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月上
论文发表时间:2016/9/18
标签：建筑论文; 节能论文; 暖通空调论文; 新风论文; 空调系统论文; 技术论文; 结构论文; 《建筑建材装饰》2015年11月上论文;