摘要：建筑暖通空调的设计是整个建筑设计的基础，也是形成暖通空调系统功能的保证。在和谐发展和爱护环境的背景下，建筑暖通设计提出了绿色设计的概念，并对绿色建筑暖通空调设计的方法和技术进行了探讨。通过对建筑暖通空调的实际设计和绿色建筑设计的分析，重申了建筑暖通空调设计的基本原则，提出了以太阳能技术、地源热泵技术和自然通风技术为代表的新时期建筑暖通空调设计的基本技术。
关键词：绿色建筑设计；建筑暖通空调设计；太阳能；地源热泵；自然通风
一、绿色建筑暖通空调的设计原则
1.绿化性
①选材要绿色环保，对于暖通空调而言材料选择很重要，一旦选择不当，其性能就会受到影响，阻碍整个系统的正常运作，甚至造成环境污染，如低劣的保温材料、密封材料、管道等，会造成热量的大量损失，影响温度调节，CFCS 和HCFCS制冷剂的大量使用严重破坏了大气臭氧层，所以要尽量就地取材，慎重选择材料，使用可再生资料，选择优质环保的橡塑保温材料，禁止使用CFCS 和HCFCS等。
②便于回用和广回收。绿色建筑系统的回用与暖通空调系统息息相关，因此应保证暖通空调具有相对独立的系统构成，使多数零部件能单独拆卸、更换。暖通空调系统庞大，很可能在运行过程中出现局部问题，此时可将其拆卸，对其中可利用的材料或设备进行维修、保养，使其回收再用。广回收和回用不一样，是指对整个系统的所有零件和材料的分类回收，不能重复利用，这样可以节约资源和避免环境污染。
2.节能性
节能是建筑暖通空调设计的基本要求，也是实施绿色建筑设计的根本保证。在暖通空调的建设中，在供风、保湿、制冷、采暖等诸多能源的基础上，如果考虑到建筑暖通空调设计中的节能因素，通过系统的优化和建筑内部与外部的协调，实现对暖通空调建筑能耗的基本控制，这是降低建筑暖通空调系统资源消耗和材料消耗的基本措施，也是建筑暖通空调设计的基本原则。
3.循环利用性
循环再利用是节约资源、保护环境的有效措施，不同于重复利用，是指将暖通空调中报废的设备和材料进行分类回收，然后分别送到相应的工厂进行再生产，变废为宝，实现原料-产品-废品-原料之间的封闭性良性循环。像玻璃钢、对人类有害的石棉类保温材料成本高有不能循环使用的原料应尽量限制使用，最好不用，选择相对合适、成本低的环保材料代替。
二、实现绿色建筑暖通空调设计的技术措施
1、太阳能节能技术
太阳能取之不尽，既不受地域限制，也不受环境友好型和无污染的限制，被认为是人类可持续发展的首选资源。太阳能采暖系统由集热器和回路控制系统组成，集热器包括换热水箱和其他加热设备，循环控制系统包括温度控制器、地板供暖和生活热水系统，其工作原理如下：首先利用特定的装置直接收集稳定的太阳光流并将其转化为热能，然后再进行热加工。传导循环系统将热量传递到换热中心，进入热水，然后进入地板采暖系统，最后通过电子设备来控制、调节室内温度。当阴天、雨雪不利于直接利用太阳能时，控制系统将自动转向燃气锅炉设备进行辅助供暖，使人们在冬季能享受到温暖。同时，太阳能集热设备也可以在其他季节提供大量的热水，极大地方便了人们的生活。
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据统计，太阳能采暖系统的成本回收需要5年左右，使用寿命一般在20年以上，可以免费使用15年，节约的资源和创造的经济效益难以衡量。太阳能节能技术在暖通空调系统中的应用，大大降低了生产成本，节约了大量资源，大大减少了环境污染，是实现绿色建筑暖通空调的有效途径。
2、地源热泵应用
地源热泵技术在供热和制冷方面具有很高的经济性和节能性。地源热泵系统只影响地温，不会引起地面沉降和地下水位下降。目前对环境影响较小，是一种较为成熟的采暖散热方法。在寒冷地区，增加了用于建筑暖通空调系统的辅助设备，以提供热量。取之不尽的太阳能是首选。地面源热泵与太阳能的联合运行可以串联或并行进行，为系统提供更多的热量，以满足建筑中人们的供暖需求。冷却塔可用于南方温度较高地区的冷却。通过与地源热泵的串联运行，可以将土壤中积累的热量在夜间带走，达到冷却效果，保证热泵在较高的运行和利用状态下的运行性能。
3、优化建筑结构
（1）绿色建筑要求合理有效地使用各种资源，将能源和资源消耗降至最低程度是它的目标。建筑物的布局采用高效保温隔热构造并充分利用太阳能。
（2）而改善室内生态环境，多是利用建筑自身结构的改善和天然能源的应用，其中最主要的是考虑太阳辐射和自然通风问题。绿色建筑常采取的措施是：选用节能玻璃窗；采用通风窗技术，即将空调回风引入双层窗夹层空间，带走由日光引起的对流热量。
4、自然通风
自然通风是人类调节室内环境的原始手段，具有节能、改善室内环境舒适度和空气质量的优点，所以应尽量使用自然通风，目前通风方式主要有以下几种：
①风压实现的自然通风
风压是自然通风的基本动力和主要手段之一。要实现自然通风，外部建筑的风环境是关键，因此要想帮助通风建筑的方向和模式，其次，为了更好地实现风进入室内，应尽量减少气流阻力，更多的关于建筑平面、外形等细节，如门窗设计在直线上越多越好，开放面积越大等。此外，由于风向、风速非常稳定，可以安装，应通过百叶窗的开启部分，合理设计结构，调节室内气流，以达到良好的自然通风效果。
②热压实现的自然通风
利用热压差自然通风的原理就是所谓的“烟囱效应”，当内外空气温度不同引起空气密度的不同，进而形成压力差，引起空气流动，实现室内污浊的热空气从顶部排出和室外清新的冷空气由底部进入。所以应在建筑物内部多设置如中庭、楼梯间等竖向空腔，并在其顶部安置可调节的开口，进而有效的实现室内空气的排出，达到自然通风。
③风压和热压共同作用下的自然通风
风压和热压是相辅相成、不可分割的。风压易受外界环境的影响，相对不稳定，而热压效应容易实现，具有较强的稳定性。当两种作用方向相同时，自然通风效果得到促进，反之，通风效果减弱。虽然在暖通空调设计规程中，一般不考虑风压的影响，但为了保证良好的通风效果，风压对自然通风的影响不容忽视，因此必须定性的考虑。
三、暖通空调系统全寿命周期成本
全寿命周期成本主要针对设计阶段成本影响因素的研究，从可持续发展角度，考虑暖通空调应用的经济性与可持续性，周期成本应对空调系统从设计到长期运行的社会成本、能耗成本、环境成本等进行综合评估。包括系统投资设计、安装等前期成本、环境成本、社会成本。
四、结语
综上所述，人们的经济和社会发展对生活质量、周边环境的要求将更高，如果建筑暖通空调的设计超过高耗用量、高浪费，那么宣告建筑业的终结，只有把绿色理念融入建筑暖通设计中，才能使其充分发挥建筑暖通建设的优势。绿色理念与绿色技术、规模、集约化、绿色建筑暖通科学建设。目前，太阳能、地源热泵以及应以自然通风为主要考虑的暖通建筑技术，更方便地实践绿色建筑技术的实用性，建筑设计单位可以作为切入点，将建筑暖通设计工作向绿色和发展的方向发展，更好地完成建筑业持续健康发展的目标。
参考文献
[1]刘勇.实现绿色建筑暖通空调设计的技术[J].能源与节能,2013,08:56-58.
[2]卜增文,刘俊跃.实现绿色建筑暖通空调设计的技术措施[J].制冷与空调,2004,01:7-9.
论文作者:庞学义
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/21
标签：建筑论文; 暖通空调论文; 自然论文; 太阳能论文; 风压论文; 暖通论文; 成本论文; 《防护工程》2018年第28期论文;