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摘要：随着社会经济发展的不断进步,人们的生活水平和精神需求也在稳步提高。居住环境是否环保,对身体是否健康成为了人们最关心的话题之一,不仅如此,人们的生活更贴近自然也更加渴望贴近自然,由此,便出现了绿色建筑的概念。绿色建筑的出现,让人们的生活品质又上升到了一个不同的层次上,而绿色建筑中的暖通空调设计,也成为了绿色建筑中最重要的一个部分。
关键词：绿色建筑；暖通空调；设计
中图分类号： TB657 文献标识码： A
一、绿色建筑暖通空调设计坚持原则—4R原则
1、节省
节省原则即节省能源和节约材料。其包括在整个空调系统内涉及的制冷机、水泵、风机以及控制系统等方面的初投资过程中对原材料以及能源涉及材料的运行费用的节省，其应涉及整个空调通风系统的所有环节，而不是其中某个环节，对于新型的绿色建筑来说，其暖通空调系统还要与建筑物围护结构、室内照明等系统互相结合，互相协调。
2、回用
暖通空调系统的回用涉及到系统整体和部分的回用，绿色建筑设计的暖通空调系统中各部分具有相对的独立性，其大部分可以拆卸，在其经过一段时间运行甚至报废后，其中的诸如管材、运行设备中的部分非运转件等部分设备及材料经过维修、保养以及清洗等过程仍可回收再利用。
3、广回收
广回收应包括暖通空调系统中的零部件和材料的回收，与回用的区别是其指对零部件及材料进行分门别类的回收，并非笼统的回收，比如对系统管道、设备报废后其在拆散或维修过程中对拆卸下来的零件进行系统回收。
4、循环
该原则是指在对暖通空调系统中设计的材料设备等进行回收、回用等后将废料送到专门的工厂进行再生，从而实现原料——产品——废料——原料为闭环的良性循环，而对于诸如玻璃钢、岩棉等不能回收或回收利用成本过高的产品在设计过程中则应最大限度的限制其使用量。
二、绿色建筑中的暖通空调设计要点
1、优化建筑结构
研究指出不舒适的室内环境，大部分是由于错误的设计思想造成的。
1.1“绿色建筑”要求合理有效地使用各种资源，目的是将能源和资源消耗降至最低程度。建筑物的布局采用高效保温隔热构造并充分利用太阳能。
1.2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。
1.3“合理的自然通风”也是绿色建筑的优势之一，它可以在过渡季节提供新鲜空气并实现降温，并在空调供冷季节也可以利用夜间通风，降低围护结构和家具的蓄热量，减少第二天空调的启动负荷。
2、被动太阳辐射设计
被动太阳辐射设计的目的是为了使能源得到有效的利用并且增加人们的舒适感。这个概念强调了建筑设计策略是,将常规的高效用能的设备,如机械泵和电气泵、风机、灯具和其它设备与被动设计环节(如建筑的选址、高效的维护结构、适量的窗户、增加日光照明和热质量等)综合起来,尽量减少建筑能耗。简单地说,被动太阳辐射设计是平衡建筑中用能的所有方面:照明、供冷、供热和通风。而这是通过将可再生能源的利用与常规的高效用能的方法相结合而达到的。太阳辐射设计的基本思想是使日光、热、空气仅在有益时进入建筑,其目的是控制阳光和空气于恰当的时间进入建筑以及储存和分配热空气和冷空气以备需要。它对暖通空调而言是一柄双刃剑:一方面增加进入室内的太阳辐射可以充分利用昼光照明,减少电气照明的能耗,也减少照明引起的夏季空调冷负荷,减少冬季采暖负荷。另一方面,增加进入室内的太阳辐射又会引起空调日射冷负荷的增加。美国能源部指出被动太阳辐射型建筑的能耗比常规新建筑的能耗低47%,比相对较旧的常规建筑低60%。被动太阳辐射设计对大多数大型建筑和所有的小型建筑有益,最适用于新建工程和重大改造工程,目前已被有效地应用于美国的办公楼、仓库、学校、健康护理中心、图书馆、机场等大约17000幢商业建筑中。因此,绿色建筑设计的首要目标便是被动太阳辐射设计,这必须同暖通空调专业和建筑专业密切协同才能实现。被动太阳辐射设计所采取的具体措施有:
2.1外围负荷的控制和窗际环境的改善。除了使用一般的“通风窗”、“节能窗”、“智能窗”和新型玻璃结构改善窗际环境外,还开发有调整外部负荷能力的围护结构。如德国法兰克福商业银行采用的多机能外窗,夏季利用自然通风,使外表负荷可直接排除。
2.2利用建筑物中庭,将昼光引人建筑物内区。同时,中庭又是利用烟囱效应引入自然通风的很好的措施。
2.3利用光导纤维(光管,LightingPipe)将光能引入内区,而将热能摒弃在室外。
2.4最简单易行且有效的方法是设计建筑外遮阳板。也可将外遮阳板与太阳能电池结合。不但可降低空调负荷,而且还能为室内照明提供补充能源。
2.5将可见光引入建筑物内区,同时遮挡对周边区的直射,可以提高照明质量。如东京电力技术开发中心利用日照计来控制百葉窗以调节昼光照度的分布,此外,工作台照明与背景照明的配合也有助于减少照明冷负荷。上述措施很好地解决了昼光照明与空调负荷之间的矛盾。
3、冰蓄冷系统优化
冰蓄冷系统的优化最终目的通过低温送风降低能耗，从而实现节能。节能的实现途径主要分为两个方面，一方面是降低电费支出，即通过夜间将冷量蓄积在水中，再在白天用电高峰时将夜间蓄积的冷量进行释放，从而使电费支出减少。另一方面是节约耗能，因为同等条件下冰的蓄冷量是要高于水的蓄冷量的，蓄冷池的容积也会相对较小，这便减少了耗能。
当冷水温度在1℃～4℃左右时，可采用低温送风，减小风机动力和风量，自然起到节能效果，虽然冰蓄冷系统中的冷冻机的制冷效率降低，但是整个系统的COP值增大，尤其是在夜间室外温度较低的时候，COP值较高，此外制冷剂基本处于满负荷工作，工作效率和设备利用率也较高，即冰蓄冷系统的优化具有良好的节能效果。
4、地源热泵空调系统
地源热泵是当前一种高效的空调方式，是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的。其中，土壤其温度适宜、稳定，蓄热性能好且易获得。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵，由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下，属全封闭方式，因此不使用任何水资源，也不会污染地下水源。当前，地源热泵的空调形式在我国山东地区应用广泛。
5、充分利用绿色材料
在现代化绿色建筑暖通空调设计过程中禁止使用HCFCs及Halons产品,减少CFCs制冷剂来进行制冷,并禁止使用对人体有害的石棉类保温材料,应尽量选用可回收利用及重复使用的管材及保温材料,包括保温材料、管道、密封材料等,同时应尽量选用本土材料,避免舍近求远的选择境外材料,因为就地取材可大幅度的减少材料运输对环境造成的影响,既可降低成本、减轻业主负担,也可以在一定程度上促进当地经济的发展。
结束语
在可再生资源紧缺、建筑突飞猛进发展的今天，暖通空调的能耗要向着低能耗的绿色环保方向发展，这就要求暖通空调的设计方案既要考虑经济性、环保性、实用性、可操作性等技术指标的原则，又要注重暖通空调的设计、施工人员提高专业技能水平和道德素质。
参考文献
[1]陈旸.浅析绿色建筑和暖通空调设计的研究[J].科技促进发展（应用版），2011.4.
[2]田荣金.浅析暖通空调技术在绿色建筑中的应用与应用前景[J].价值工程，2012.4.
关键词：绿色建筑；暖通空调；设计
中图分类号： TB657 文献标识码： A
一、绿色建筑暖通空调设计坚持原则—4R原则
1、节省
节省原则即节省能源和节约材料。其包括在整个空调系统内涉及的制冷机、水泵、风机以及控制系统等方面的初投资过程中对原材料以及能源涉及材料的运行费用的节省，其应涉及整个空调通风系统的所有环节，而不是其中某个环节，对于新型的绿色建筑来说，其暖通空调系统还要与建筑物围护结构、室内照明等系统互相结合，互相协调。
2、回用
暖通空调系统的回用涉及到系统整体和部分的回用，绿色建筑设计的暖通空调系统中各部分具有相对的独立性，其大部分可以拆卸，在其经过一段时间运行甚至报废后，其中的诸如管材、运行设备中的部分非运转件等部分设备及材料经过维修、保养以及清洗等过程仍可回收再利用。
3、广回收
广回收应包括暖通空调系统中的零部件和材料的回收，与回用的区别是其指对零部件及材料进行分门别类的回收，并非笼统的回收，比如对系统管道、设备报废后其在拆散或维修过程中对拆卸下来的零件进行系统回收。
4、循环
该原则是指在对暖通空调系统中设计的材料设备等进行回收、回用等后将废料送到专门的工厂进行再生，从而实现原料——产品——废料——原料为闭环的良性循环，而对于诸如玻璃钢、岩棉等不能回收或回收利用成本过高的产品在设计过程中则应最大限度的限制其使用量。
二、绿色建筑中的暖通空调设计要点
1、优化建筑结构
研究指出不舒适的室内环境，大部分是由于错误的设计思想造成的。
1.1“绿色建筑”要求合理有效地使用各种资源，目的是将能源和资源消耗降至最低程度。建筑物的布局采用高效保温隔热构造并充分利用太阳能。
1.2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。
1.3“合理的自然通风”也是绿色建筑的优势之一，它可以在过渡季节提供新鲜空气并实现降温，并在空调供冷季节也可以利用夜间通风，降低围护结构和家具的蓄热量，减少第二天空调的启动负荷。
2、被动太阳辐射设计
被动太阳辐射设计的目的是为了使能源得到有效的利用并且增加人们的舒适感。这个概念强调了建筑设计策略是,将常规的高效用能的设备,如机械泵和电气泵、风机、灯具和其它设备与被动设计环节(如建筑的选址、高效的维护结构、适量的窗户、增加日光照明和热质量等)综合起来,尽量减少建筑能耗。简单地说,被动太阳辐射设计是平衡建筑中用能的所有方面:照明、供冷、供热和通风。而这是通过将可再生能源的利用与常规的高效用能的方法相结合而达到的。太阳辐射设计的基本思想是使日光、热、空气仅在有益时进入建筑,其目的是控制阳光和空气于恰当的时间进入建筑以及储存和分配热空气和冷空气以备需要。它对暖通空调而言是一柄双刃剑:一方面增加进入室内的太阳辐射可以充分利用昼光照明,减少电气照明的能耗,也减少照明引起的夏季空调冷负荷,减少冬季采暖负荷。另一方面,增加进入室内的太阳辐射又会引起空调日射冷负荷的增加。美国能源部指出被动太阳辐射型建筑的能耗比常规新建筑的能耗低47%,比相对较旧的常规建筑低60%。被动太阳辐射设计对大多数大型建筑和所有的小型建筑有益,最适用于新建工程和重大改造工程,目前已被有效地应用于美国的办公楼、仓库、学校、健康护理中心、图书馆、机场等大约17000幢商业建筑中。因此,绿色建筑设计的首要目标便是被动太阳辐射设计,这必须同暖通空调专业和建筑专业密切协同才能实现。被动太阳辐射设计所采取的具体措施有:
2.1外围负荷的控制和窗际环境的改善。除了使用一般的“通风窗”、“节能窗”、“智能窗”和新型玻璃结构改善窗际环境外,还开发有调整外部负荷能力的围护结构。如德国法兰克福商业银行采用的多机能外窗,夏季利用自然通风,使外表负荷可直接排除。
2.2利用建筑物中庭,将昼光引人建筑物内区。同时,中庭又是利用烟囱效应引入自然通风的很好的措施。
2.3利用光导纤维(光管,LightingPipe)将光能引入内区,而将热能摒弃在室外。
2.4最简单易行且有效的方法是设计建筑外遮阳板。也可将外遮阳板与太阳能电池结合。不但可降低空调负荷,而且还能为室内照明提供补充能源。
2.5将可见光引入建筑物内区,同时遮挡对周边区的直射,可以提高照明质量。如东京电力技术开发中心利用日照计来控制百葉窗以调节昼光照度的分布,此外,工作台照明与背景照明的配合也有助于减少照明冷负荷。上述措施很好地解决了昼光照明与空调负荷之间的矛盾。
3、冰蓄冷系统优化
冰蓄冷系统的优化最终目的通过低温送风降低能耗，从而实现节能。节能的实现途径主要分为两个方面，一方面是降低电费支出，即通过夜间将冷量蓄积在水中，再在白天用电高峰时将夜间蓄积的冷量进行释放，从而使电费支出减少。另一方面是节约耗能，因为同等条件下冰的蓄冷量是要高于水的蓄冷量的，蓄冷池的容积也会相对较小，这便减少了耗能。
当冷水温度在1℃～4℃左右时，可采用低温送风，减小风机动力和风量，自然起到节能效果，虽然冰蓄冷系统中的冷冻机的制冷效率降低，但是整个系统的COP值增大，尤其是在夜间室外温度较低的时候，COP值较高，此外制冷剂基本处于满负荷工作，工作效率和设备利用率也较高，即冰蓄冷系统的优化具有良好的节能效果。
4、地源热泵空调系统
地源热泵是当前一种高效的空调方式，是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的。其中，土壤其温度适宜、稳定，蓄热性能好且易获得。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵，由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下，属全封闭方式，因此不使用任何水资源，也不会污染地下水源。当前，地源热泵的空调形式在我国山东地区应用广泛。
5、充分利用绿色材料
在现代化绿色建筑暖通空调设计过程中禁止使用HCFCs及Halons产品,减少CFCs制冷剂来进行制冷,并禁止使用对人体有害的石棉类保温材料,应尽量选用可回收利用及重复使用的管材及保温材料,包括保温材料、管道、密封材料等,同时应尽量选用本土材料,避免舍近求远的选择境外材料,因为就地取材可大幅度的减少材料运输对环境造成的影响,既可降低成本、减轻业主负担,也可以在一定程度上促进当地经济的发展。
结束语
在可再生资源紧缺、建筑突飞猛进发展的今天，暖通空调的能耗要向着低能耗的绿色环保方向发展，这就要求暖通空调的设计方案既要考虑经济性、环保性、实用性、可操作性等技术指标的原则，又要注重暖通空调的设计、施工人员提高专业技能水平和道德素质。
参考文献
[1]陈旸.浅析绿色建筑和暖通空调设计的研究[J].科技促进发展（应用版），2011.4.
[2]田荣金.浅析暖通空调技术在绿色建筑中的应用与应用前景[J].价值工程，2012.4.