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【摘 要】 全球气温的变暖以及各种自然资源的枯竭使得人们开始大量进行有关于节能、可再生资源、以及低品位能源的研究。目前，出现一种被西方广为应用的内嵌管道式空调系统技术，它主要是通过建筑结构本身的储热性能以及增大管内流体与管壁外侧的换热面积将低品位能源充分利用起来的一种空调系统技术。这种技术极大的降低了对高品位能源的消耗，同时节约了能源经济成本。本文就通过内嵌管道式空调系统在建筑结构中的应用来进行详细的研究与分析。
【关键词】 建筑结构；内嵌管道式；空调系统；
生活水平的提高使得人们开始向室内环境的舒适性进行研究。人类在不断的发展过程中，经历了无数种利用建筑结构来调节室内空气的方式。其中，炕就是调节室内温度的一种应用结构，同时它也是一种非常典型的利用低品位能源来有效改善室内空气的建筑技术。而近几年由于机械工业制冷技术的不断发展与完善，机械式空调改善系统在生活中的应用也逐渐普遍起来了。这无疑会导致我国建筑耗能的不断增加，另外，全球气候变暖以及自然燃料物质的减少使得各个专家和研究者都在寻找新的低耗能技术，用以降低高品位能源的消耗，着重提高能源使用效率，缩减资源能源耗用成本。
低品位能源主要有地下水、夜间冷风、以及地下热源等等。其中有些低品位能源不需要进行机械来提供动力就可以达到收散能量的目的，例如，对夜间自然通风能源的利用就不需要外部机械来助力。而有些低品位能源的利用则需要有机械来提供动力，例如，水泵输送流体等，通过机械提供的动力将流体进行冷热量的交替循环，达到室内所需最适环境。总的来说，低品位能源的利用可以有效减少对常规机械空调系统的利用率，既能降低高品位能源的消耗又能有效的节约经济成本。
一、主动式利用低品位能源的内嵌管道式建筑结构的来源
在楼层的楼板、墙体、以及天花板处都有些许多内嵌管道，通过这些管道的循环流通，可以使管道内部流体进行冷热量的循环交替，在实际的管道利用中即使管道内部只有微小的温差也可以通过构建多个管道或者有效增大交换面积来实现对冷热量的大量收集，从而实现大量热能的交替循環。这就是通过内嵌管道来收集低品位能源进行室内空气有效调节的基本原理。由于这种内嵌管道需要机械水泵来提供水循环的动力，因此，就将这种运作结构称为主动式利用低品位能源的内嵌管道式建筑结构。这种建筑结构在西方国家的运用非常广泛，下面就通过对这种内嵌管道式空调系统的性能应用以及种类分析进行简单的阐述。[1]
二、内嵌管道式空调系统的类型及运用
内嵌管道式建筑体系就相当于一个能量交换器，它主要通过在管道中注入的水来与周围环境介质进行能量的交换。内嵌管道式建筑结构中采用的管道有三方面的应注意事项。其一，是管道材料的选用标准，管道是提供水热能传输的最重要载体，因此，管道材料的选用必须能保证其高效率的导热性，另外，管道是镶嵌在建筑物之间的，这必须要保证管道的耐压耐抗性能，同时管道的使用寿命也必须依据建筑物的使用而确定。其二，管道的管径也应按一定的标准来选用，在流量同等的情况下要通过适当的减小其摩擦阻率来减少水泵的压头，同时要保证管道内部的流体处于紊流的状态下进而维持水和管道内部的高效率导热性能。其三、管道内部的热水或者冷却水一般是采用地下热源交换器、地下热源、以及制冷机制冷等来产生。
1.开式系统外加冷却塔装置
内嵌管道式空调开式系统通常采用湿式冷却塔来制造冷却水。在实际的运用中，当管道周围的环境温度较低时，可以利用湿式冷却塔来制备冷却水，这种系统通常在夜间运作，当楼板或者天花板经管道水循环来达到降温的目的时，内嵌管道中的流体会将热量带走，最后经过冷却塔时实现流体的冷却。
一般来说，楼板、天花板、以及墙体都具有很大的热容性质，它可以在夜间积累冷能量供白天室内空气制冷使用，而白天管内水又会吸收室内人员散发出的热气，这就会使得室内的空气白天夜间都处在适度的范围之内。而在白天时，楼板或者天花板会将这些积累后的热量顺管道流体吸收后进入冷却塔，继而排放出去转供第二天使用。这种管道水循环式的交换体系可以将白天不需用的热量转化，实现了对低品位能源的有效利用，降低了传统空调系统中的高耗能。这种开式系统的效率虽然很高，但是在管道内部污垢处理方面却远不如闭式系统。[2]
2.闭式系统外加制冷、热泵装置
闭式系统中的管道内部循环水也可以经由制冷机来制备。首先，制冷机应提供给管道水循环系统高于其楼板表面空气的露点温度，这是为了有效防止天花板顶部结露而设的，其中循环水的温度可以低至于13度，这时制冷机会蒸发导致温度提高，极大的提升了制冷机的局部运行效率。与此同时，当房屋需要供热时，可以利用热泵来提供较低温度的热水，还可以与冷却塔装置并驾运行。[3]
在夜间时，如果管道周围的温度比较低，则可以将冷却塔装置投入使用，通过制备冷却水来有效的调降天花板的热度，并且可以将冷能量存储留至第二天白天使用。同样的运行方式，当白天室内温度过高时，要及时的将制冷设备投入制冷中，制备低温循环水以供天花板与楼板的耗用，以保持室内环境的舒畅。
综上所述，建筑结构内嵌管道式空调系统是一种不同于常规的新式空调系统，它主要是将空调系统中的管道结构设计在楼板或者天花板的混凝土中来增加管道內流体与混凝土之间的换热面积，这样做的优势在于当换热的温差过小时依旧可以获取较大的换热量。而在实际中，我们可以通过利用温度微高的冷水来运用于夏天的降温，利用温度较低的热水来应用于冬天的供暖，二者则可以通过低品位能源来进行获取。其中，能够提供这种空调系统的低品位能源主要是地下水、夏季自然冷源以及地下热源等等。另外，这种新式空调系统还需要水泵等提供动力的机械来保证其内部液体的循环运输，不仅大大降低了对高品位能源的消耗，还具有非常大的经济利用价值。
参考文献
[1] 徐新华，周利君，朱求源.《建筑结构内嵌管道式空调系统的技术与应用》——[建筑科学]，华中科技大学，建筑环境与设备工程系，湖北省，武汉，100045.2009，25（10）.
[2] 刘学来，马玉奇，李永安.《毛细管平面空调系统的（火用）分析》——[期刊论文]，2009（11）.
[3] 马玉奇，刘学来，李永安.《毛细管平面空调系统简介》——[期刊论文]，建筑节能，2007（11）.
【关键词】 建筑结构；内嵌管道式；空调系统；
生活水平的提高使得人们开始向室内环境的舒适性进行研究。人类在不断的发展过程中，经历了无数种利用建筑结构来调节室内空气的方式。其中，炕就是调节室内温度的一种应用结构，同时它也是一种非常典型的利用低品位能源来有效改善室内空气的建筑技术。而近几年由于机械工业制冷技术的不断发展与完善，机械式空调改善系统在生活中的应用也逐渐普遍起来了。这无疑会导致我国建筑耗能的不断增加，另外，全球气候变暖以及自然燃料物质的减少使得各个专家和研究者都在寻找新的低耗能技术，用以降低高品位能源的消耗，着重提高能源使用效率，缩减资源能源耗用成本。
低品位能源主要有地下水、夜间冷风、以及地下热源等等。其中有些低品位能源不需要进行机械来提供动力就可以达到收散能量的目的，例如，对夜间自然通风能源的利用就不需要外部机械来助力。而有些低品位能源的利用则需要有机械来提供动力，例如，水泵输送流体等，通过机械提供的动力将流体进行冷热量的交替循环，达到室内所需最适环境。总的来说，低品位能源的利用可以有效减少对常规机械空调系统的利用率，既能降低高品位能源的消耗又能有效的节约经济成本。
一、主动式利用低品位能源的内嵌管道式建筑结构的来源
在楼层的楼板、墙体、以及天花板处都有些许多内嵌管道，通过这些管道的循环流通，可以使管道内部流体进行冷热量的循环交替，在实际的管道利用中即使管道内部只有微小的温差也可以通过构建多个管道或者有效增大交换面积来实现对冷热量的大量收集，从而实现大量热能的交替循環。这就是通过内嵌管道来收集低品位能源进行室内空气有效调节的基本原理。由于这种内嵌管道需要机械水泵来提供水循环的动力，因此，就将这种运作结构称为主动式利用低品位能源的内嵌管道式建筑结构。这种建筑结构在西方国家的运用非常广泛，下面就通过对这种内嵌管道式空调系统的性能应用以及种类分析进行简单的阐述。[1]
二、内嵌管道式空调系统的类型及运用
内嵌管道式建筑体系就相当于一个能量交换器，它主要通过在管道中注入的水来与周围环境介质进行能量的交换。内嵌管道式建筑结构中采用的管道有三方面的应注意事项。其一，是管道材料的选用标准，管道是提供水热能传输的最重要载体，因此，管道材料的选用必须能保证其高效率的导热性，另外，管道是镶嵌在建筑物之间的，这必须要保证管道的耐压耐抗性能，同时管道的使用寿命也必须依据建筑物的使用而确定。其二，管道的管径也应按一定的标准来选用，在流量同等的情况下要通过适当的减小其摩擦阻率来减少水泵的压头，同时要保证管道内部的流体处于紊流的状态下进而维持水和管道内部的高效率导热性能。其三、管道内部的热水或者冷却水一般是采用地下热源交换器、地下热源、以及制冷机制冷等来产生。
1.开式系统外加冷却塔装置
内嵌管道式空调开式系统通常采用湿式冷却塔来制造冷却水。在实际的运用中，当管道周围的环境温度较低时，可以利用湿式冷却塔来制备冷却水，这种系统通常在夜间运作，当楼板或者天花板经管道水循环来达到降温的目的时，内嵌管道中的流体会将热量带走，最后经过冷却塔时实现流体的冷却。
一般来说，楼板、天花板、以及墙体都具有很大的热容性质，它可以在夜间积累冷能量供白天室内空气制冷使用，而白天管内水又会吸收室内人员散发出的热气，这就会使得室内的空气白天夜间都处在适度的范围之内。而在白天时，楼板或者天花板会将这些积累后的热量顺管道流体吸收后进入冷却塔，继而排放出去转供第二天使用。这种管道水循环式的交换体系可以将白天不需用的热量转化，实现了对低品位能源的有效利用，降低了传统空调系统中的高耗能。这种开式系统的效率虽然很高，但是在管道内部污垢处理方面却远不如闭式系统。[2]
2.闭式系统外加制冷、热泵装置
闭式系统中的管道内部循环水也可以经由制冷机来制备。首先，制冷机应提供给管道水循环系统高于其楼板表面空气的露点温度，这是为了有效防止天花板顶部结露而设的，其中循环水的温度可以低至于13度，这时制冷机会蒸发导致温度提高，极大的提升了制冷机的局部运行效率。与此同时，当房屋需要供热时，可以利用热泵来提供较低温度的热水，还可以与冷却塔装置并驾运行。[3]
在夜间时，如果管道周围的温度比较低，则可以将冷却塔装置投入使用，通过制备冷却水来有效的调降天花板的热度，并且可以将冷能量存储留至第二天白天使用。同样的运行方式，当白天室内温度过高时，要及时的将制冷设备投入制冷中，制备低温循环水以供天花板与楼板的耗用，以保持室内环境的舒畅。
综上所述，建筑结构内嵌管道式空调系统是一种不同于常规的新式空调系统，它主要是将空调系统中的管道结构设计在楼板或者天花板的混凝土中来增加管道內流体与混凝土之间的换热面积，这样做的优势在于当换热的温差过小时依旧可以获取较大的换热量。而在实际中，我们可以通过利用温度微高的冷水来运用于夏天的降温，利用温度较低的热水来应用于冬天的供暖，二者则可以通过低品位能源来进行获取。其中，能够提供这种空调系统的低品位能源主要是地下水、夏季自然冷源以及地下热源等等。另外，这种新式空调系统还需要水泵等提供动力的机械来保证其内部液体的循环运输，不仅大大降低了对高品位能源的消耗，还具有非常大的经济利用价值。
参考文献
[1] 徐新华，周利君，朱求源.《建筑结构内嵌管道式空调系统的技术与应用》——[建筑科学]，华中科技大学，建筑环境与设备工程系，湖北省，武汉，100045.2009，25（10）.
[2] 刘学来，马玉奇，李永安.《毛细管平面空调系统的（火用）分析》——[期刊论文]，2009（11）.
[3] 马玉奇，刘学来，李永安.《毛细管平面空调系统简介》——[期刊论文]，建筑节能，2007（11）.