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摘要：暖通空调系统是建筑项目的重要组成部分，科学合理的进行系统设计，能提高建筑使用性能，实现节能降耗目标。本文首先分析了暖通空调设计应用绿色建筑技术的必要性，然后指出设计原则，最后阐述了绿色建筑技术的具体应用，以供参考。
关键词：绿色建筑；暖通空调；设计；原则；必要性
绿色建筑是指在建筑全寿命周期内，最大程度上节约资源、减少污染、保护环境，为人们提供舒适、健康、高效的使用空间，实现人与自然和谐共生。其中，暖通空调是构成建筑的一个要素，也适合采用绿色理念，有利于推动经济社会可持续发展。以下结合实践，探讨了暖通空调设计中绿色建筑技术的应用。
1、暖通空调设计应用绿色建筑技术的必要性
第一，随着科学技术进步，暖通空调设备类型多样，节能水平成为人们关注的一个要点。而绿色建筑技术的应用，从设计、施工、运营等方面入手，可以优化暖通空调设备的节能效果，兼具经济效益和环境效益。第二，绿色建筑施工期间，要将绿色理念渗透在各个环节，暖通空调系统作为一个关键部分，应该融入绿色理念，从绿色建筑中吸取有用的技术，例如循环回收技术、太阳能技术等，以此降低资源能源损耗[1]。第三，目前暖通空调设计工作，在传统理念的影响下存在一些问题，例如设计效率低、经济费用高、不完全满足用户的需求等。利用绿色建筑技术，是设计工作改革创新的一个方向，有利于暖通空调行业长远发展。
2、绿色建筑理念下的暖通空调设计原则
2.1 节能性
基于绿色建筑理念下，暖通空调设计更加注重节能性，不仅是构建绿色暖通空调系统的前提，也是促进建筑行业可持续发展的有效途径。就目前而言，建筑施工对不可再生资源过度开发使用，接近资源耗尽的状态。而暖通空调系统的能耗，在建筑总能耗中占比较高，只有在设计中遵循节能性原则，才能实现绿色建筑的施工目标，响应国家节能降耗的号召。
2.2 环保性
暖通空调设计中，如何选择原材料是一个重点，基于绿色建筑理念下，选材应该遵循环保性原则，禁止使用高污染、不可再生的材料[2]。如此，既能满足人们的采暖和通风需求，又能有效保护生态环境。以设备和管线为例，选择时考虑到回收利用情况，能减少日常维护管理，从而降低人力、物力成本。
2.3 循环性
传统建筑设计理念下，资源能源的使用具有一次性特征，在暖通空调系统中，剩余能源会直接排掉，造成能源浪费。基于绿色建筑理念下，暖通空调设计要遵循循环使用原则，对系统中使用不充分、剩余的能源进行回收，并二次利用。例如：系统内的热水可以用于洗浴，冷水可以用于浇灌，切实提高能源使用效率。
3、绿色建筑技术在暖通空调设计中的具体应用
3.1 太阳能技术
太阳能是一种常见的新型能源，使用时不受地域限制，而且取之不尽，不会带来污染。在暖通空调设计中，使用太阳能供暖系统，主要包括两个方面：一是循环控制系统，包括生活热水体系、地板采暖、温度控制器组成；二是集热器，典型代表是加热设备如换热水箱。对太阳能的利用，首先设备采集太阳光，实现太阳能—热能的转化；然后热传导系统发挥作用，将热能传输至换热中心，加热冷水并输送至采暖系统；最后通过仪器设备，可以实现温度调节控制，满足居民的实际需求。在实际应用中，阴雨等不良天气，会影响太阳能的应用，主要是太阳光采集难度加大。对于这种情况，可以联合利用燃气系统，对冷水进行辅助性加热，以便居民在冬季使用温水。实践证实，将太阳能技术应用在暖通空调系统中，不仅可以降低生产成本，而且能节约原材料[3]。
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3.2 水蓄冷技术
在暖通空调系统中，应用水蓄冷、冰蓄冷技术，可对电力用量进行削峰填谷，促进电力系统稳定运行。其中，水蓄冷技术是在水冷机组上，增设蓄能装置，晚间用电低谷时段，电冷机组运行制冷，以冷水的形式储存起来。相比于白天机组运行，能显著降低电能损耗。冷蓄冷技术的应用原理类似，差异之处是以冰的形式储存起来。在实际应用中，该技术的优势体现在两个方面：第一，在用电高峰时段，利用蓄冷系统供冷，相比于空调制冷可以降低电能使用量；第二，冰的冷蓄量高于水，对蓄冷池的容积要求小，可以降低热量损耗。一般情况下，冷水温度在1-4℃，才会低温送风，此时风机动力降低，可以实现节能效果[4]。而冰蓄冷技术的COP值更高，制冷效率高低的影响不明显，夜间蓄冷节能效果更突出。
3.3 地源热泵技术
地源热泵技术，主要用在供热和制冷上，和空气热源泵相比，突出优势是效率高、能耗低。该技术的原理，是改变土壤温度，继而实现供热、制冷目标，能避免地面、地下水位、水质等要素的干扰。在夏季，地源热泵能吸收地面热量，地下埋设管线周围的温度明显提高，地面温度相应降低，完成制冷。在冬季，利用转化器，可将地下储存的热量释放出来，地面温度相应提高，完成供暖。在这个过程中，夏季吸热、冬季放热具有平衡性，可减少温度对管线质量的影响，保证地源热泵稳定运行。在实际应用中，热量平衡是地源热泵的技术关键，设计施工期间，高温区域可以联合冷却塔进行制冷，降低地源热泵的负荷；寒冷区域可以联合辅助供暖系统，实现能源并用的目标。
3.4 推广绿色材料
绿色材料的使用，是暖通空调系统设计中的一个重要组成，具体到暖通空调设备，主要是制冷剂、保温材料两个方面。第一，制冷剂的选择，要考虑到经济成本、节能效果，以及对人体健康的影响。从这个角度出发，应禁止使用CFCs制冷剂，而新型绿色制冷剂，就是不含有氯离子、不会破坏臭氧层的制冷剂。以R32为例，是拥有零臭氧损耗潜势的冷却剂，常温下为气体，ODP为0，GWP为675，经严格的防泄漏、防卸载处理，能保证使用安全[5]。相比于R410A，R32的能效高出6%，制热性能高出3%。第二，保温材料的选择，以真空绝热板（VIP）为例，由填充芯材、真空保护层复合而成，可避免空气对流引起的热传递，从而降低导热系数，达到0.002-0.004w/m?k，仅为传统保温材料的1/10。
3.5 使用计算机软件
计算机软件在暖通空调设计上的应用，一是能耗分析软件，可以降低建筑全寿命周期的能耗水平，利用软件监测能耗数值，相比于人工监测更加全面、准确。二是模拟软件，以BIM系统为例，可以对设计方案进行三维立体展示，有利于设计和施工人员沟通交流，及时进行改进和优化，提高节能降耗效果。
4、结语：
综上所述，新形势下绿色建筑数量增多，基于绿色理念下，暖通空调设计应该遵循节能性、环保性、循环性原则。文中以太阳能技术、水蓄冷技术、地源热泵技术、推广绿色材料、使用计算机软件等方面，介绍了绿色建筑技术在暖通空调设计中的具体应用。希望为类似工程提供经验借鉴，推动建筑行业可持续发展。
参考文献
[1] 陈忠杰.实现绿色建筑暖通空调设计的技术分析[J].中国房地产业，2018，（28）：173.
[2] 李嘉琪.绿色建筑暖通空调设计技术的具体运用[J].建筑工程技术与设计，2018，（25）：1009.
[3] 张平来.高层民用建筑暖通空调设计的几个关键点[J].科学与财富，2018，（32）：216.
[4] 李恒松.基于绿色建筑的暖通空调设计技术措施探讨[J].建筑工程技术与设计，2018，（21）：1360.
[5] 付盼盼.暖通空调中的节能减排优化设计浅述[J].装饰装修天地，2018，（22）：163.
论文作者:刘秋琼
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/27
标签：建筑论文; 技术论文; 暖通空调论文; 暖通论文; 太阳能论文; 节能论文; 制冷剂论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;