綠色建筑中暖通設(shè)計要點分析

方威 安徽省建筑設(shè)計研究總院股份有限公司

目前，我國暖通系統(tǒng)的用電量占全國總體電量的30%左右。在現(xiàn)代社會應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)，可以減少能源消耗，提高能源利用效率，綠色建筑技術(shù)在暖通設(shè)計中的合理應(yīng)用起到了重要作用。在現(xiàn)代化城市的建設(shè)過程中，不同行業(yè)的能源需求越來越大，部分行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了能源危機。國家政府提倡科學(xué)發(fā)展觀，現(xiàn)階段市面上流通的大部分暖通系統(tǒng)使用不可再生資源，不利于暖通行業(yè)的長遠發(fā)展，雖然我國國土面積較大，能源儲備較為豐富，但很難長期維持大量消耗可再生能源的工業(yè)發(fā)展。目前，能源缺乏已經(jīng)成為急需解決的應(yīng)用問題，人們也開始重視相關(guān)技術(shù)。

一、概述與綠色建筑暖通設(shè)計要求

（一）概述

綠色建筑有助于健康人居環(huán)境建設(shè)與生態(tài)文明建設(shè)，其主要表現(xiàn)于資源節(jié)約、能源再利用、環(huán)保保護等方面，能夠促進建筑的可持續(xù)發(fā)展、綠色發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展，形成崇尚綠色生活社會氛圍。暖通是一種集中冷熱源的舒適性空調(diào)系統(tǒng)，具有采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)功能，對其進行綠色化設(shè)計，能夠提高建筑能源的利用率，減少暖通運行中的能源消耗與環(huán)境污染。具體而言，可從蓄能系統(tǒng)運行方案、暖通系統(tǒng)選擇、可再生能源運用三方面進行優(yōu)化設(shè)計。在蓄能系統(tǒng)運行方案方面，要盡可能地將太陽能轉(zhuǎn)化為暖通所需的電能，以緩解暖通本身的能源消耗。在暖通系統(tǒng)選擇方面，要結(jié)合綠色建筑的體積大小、功能需求等因素，合理選擇暖通系統(tǒng)，合理設(shè)置閉式冷卻塔、水冷螺桿式熱泵機組、泵變流量系統(tǒng)等，實現(xiàn)良好的節(jié)能效果；在可再生能源運用方面，以自然生態(tài)平衡為目的，可將地源熱泵系統(tǒng)設(shè)置為暖通的冷熱源，將蒸發(fā)器和冷凝器置于地內(nèi)，進而在不同季節(jié)提取不同的所需能量，進行熱氣制備和冷氣制備，在確保室內(nèi)空間達到舒適的溫度的前提下，實現(xiàn)持續(xù)能量的合理使用。除此以外，也要加強暖通的保溫性能，運用暖通風(fēng)管內(nèi)層保溫、無甲醛環(huán)保消音風(fēng)管等方式加強保溫效果，以減少能源多余消耗。

（二）綠色建筑暖通設(shè)計要求

基于暖通在綠色建筑中的重要性，設(shè)計人員在實施暖通設(shè)計工作時，應(yīng)滿足綠色建筑建設(shè)要求，具體如下。（1）綠色環(huán)保。自然、舒適、環(huán)保是綠色建筑的核心，暖通設(shè)計應(yīng)滿足綠色環(huán)保要求，從材料選擇、系統(tǒng)運行、技術(shù)應(yīng)用三方面入手，節(jié)約資源，減少污染。如減少氯氟烴的應(yīng)用，配置靜壓箱、引進新能源等，在確保暖通具備各項功能的基礎(chǔ)上，減少制冷劑等材料的污染，削弱暖通運行產(chǎn)生的噪聲，提高暖通運行生態(tài)效益。（2）節(jié)能降耗。暖通在采暖、降溫、通風(fēng)等過程中，存在較大能耗，加劇我國能源枯竭現(xiàn)象。為應(yīng)對該問題，設(shè)計人員應(yīng)在暖通設(shè)計時，應(yīng)用可再生能源，如太陽能、地?zé)崮艿?，?jié)約能源。同時，設(shè)計人員可引進變頻技術(shù)，根據(jù)建筑環(huán)境與氣候條件，智能調(diào)節(jié)暖通的運行參數(shù)，避免暖通始終保持全負荷運行狀態(tài)，降低運行效率，減少能耗。（3）循環(huán)利用。設(shè)計人員可將暖通系統(tǒng)劃分為不同功能區(qū)，實施獨立設(shè)計，在某個功能區(qū)的構(gòu)件出現(xiàn)故障或老化后，不會對其他功能區(qū)運行產(chǎn)生影響。在老化構(gòu)件報廢后，對其進行回收再利用，提高暖通材料的利用率，節(jié)約能源，降低成本。

二、建筑暖通設(shè)計中存在的問題

（一）缺乏科學(xué)性

因為高層建筑的高度較高，所以在高層建筑的項目中，進行暖通項目的設(shè)計也具有一定的困難，尤其是在暖通項目冷暖設(shè)備的設(shè)計中。比如，由于高層建筑上層部位離地表高度較高，可能會因水壓不夠而導(dǎo)致供水工作出現(xiàn)問題，這要求相關(guān)的暖通設(shè)備具有高強度的承載力，同時還要確保冷暖設(shè)備的運行具有協(xié)調(diào)性，如果其運行過程缺乏協(xié)調(diào)性，就可能引發(fā)供水工作出現(xiàn)缺陷，從而導(dǎo)致漏水情況的產(chǎn)生。

（二）暖通材料問題

暖通工程質(zhì)量與暖通材料有著直接關(guān)系，從目前暖通設(shè)施情況能夠看出，最為常見的問題便是暖通設(shè)備和材料問題，如很多建筑暖通設(shè)施存在漏水情況等等。對于該類問題，相關(guān)企業(yè)應(yīng)加以重視，注重對暖通材料質(zhì)量的把控。如果不能保證暖通材料質(zhì)量，無論設(shè)計和施工人員多么專業(yè)，最終均無法確保暖通工程不出問題。

三、綠色建筑技術(shù)在暖通設(shè)計中的應(yīng)用要點

（一）科學(xué)選擇低耗能的節(jié)能環(huán)保材料

進行暖通設(shè)計的應(yīng)用工作時，要選擇低能耗的節(jié)能材料，這是綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用要點。要嚴格進行材料選擇的把控工作，在滿足工作需求的前提下，選擇能夠循環(huán)利用的環(huán)保材料，減少能源消耗，盡可能選擇對環(huán)境危害較小的建設(shè)材料。同時，材料的節(jié)能環(huán)保性將會影響整個設(shè)計的綠色等級、節(jié)能環(huán)保性。要盡量選擇CO等節(jié)能環(huán)保型制冷劑，減少環(huán)境污染和不良影響。從經(jīng)濟角度考慮，盡可能在施工地附近選取材料，避免產(chǎn)生高額的運輸成本和材料損耗。同時也要嚴格把控對周邊環(huán)境的不良影響，促進區(qū)域性經(jīng)濟發(fā)展，展現(xiàn)綠色環(huán)保材料的應(yīng)用效益，提高材料的循環(huán)使用效率。

（二）太陽能技術(shù)的應(yīng)用

太陽能技術(shù)是我國一種新型的能源技術(shù)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。太陽能本身是一種非常良好的資源，因為取之不盡且用之不竭，并且使用此類資源也不會對周邊的環(huán)境造成污染和破壞。在傳統(tǒng)的太陽能技術(shù)之中由于科學(xué)技術(shù)的落后導(dǎo)致了此類資源無法獲得有效的利用，而在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的良好背景之下就可以合理利用此類資源。在實際的運用過程中，相關(guān)人員通常一系列設(shè)備來對太陽能進行收集，太陽能能夠直接進行利用，若是需要將其轉(zhuǎn)化成為其他能源，那么轉(zhuǎn)化的過程中也不會造成資源的浪費以及消耗，同時也不會對環(huán)境造成破壞和污染。在暖通的節(jié)能技術(shù)中，提前收集得到的太陽能能夠直接導(dǎo)入到對應(yīng)的換熱中心，之后也無須進行轉(zhuǎn)化就可以直接進行使用，人們在這樣的系統(tǒng)作用之下同樣也能夠獲得一個良好的生活環(huán)境。

（三）風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

在暖通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計時，設(shè)計人員需按照節(jié)能標準規(guī)范規(guī)定的風(fēng)量要求，在滿足建筑室內(nèi)空氣標準的基礎(chǔ)上，減少暖通能耗。對于該高層建筑，設(shè)計人員按照如下思路設(shè)計暖通風(fēng)系統(tǒng)：優(yōu)化設(shè)計送風(fēng)、排風(fēng)方式運行；使暖通在過渡季節(jié)實施全新風(fēng)運行；使全空氣空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)比可調(diào)；在集中空調(diào)系統(tǒng)中實施熱交換；回收利用余熱。結(jié)合該思路，風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計要點如下：（1）優(yōu)化選擇硬件設(shè)備。暖通風(fēng)系統(tǒng)的所有風(fēng)機均選用變頻風(fēng)機，組合機組的運行總效率高于60%，并在新風(fēng)段安裝空氣過濾設(shè)備，使其過濾效果達到MERV13級別。（2）在建筑一層大廳中設(shè)計全空氣系統(tǒng)，在風(fēng)柜房內(nèi)，整合新風(fēng)與回風(fēng)，使二者遵循一定比例混合后在傳輸至室內(nèi)，比例調(diào)節(jié)由新風(fēng)閥開度決定。在過渡季節(jié)，新風(fēng)比為50%，實現(xiàn)新風(fēng)比可調(diào)目標。（3）通過排風(fēng)和新風(fēng)間的熱交換，回收暖通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的廢棄熱量。在高層建筑的每層暖通風(fēng)系統(tǒng)中，安裝排風(fēng)熱回收機組，負責(zé)新風(fēng)的預(yù)冷/預(yù)熱工作，實現(xiàn)廢棄熱量的回收再利用，降低新風(fēng)能耗。同時，設(shè)計人員在熱回收機組內(nèi)配置變頻器與靜電除塵器，前者可根據(jù)室內(nèi)二氧化碳含量，調(diào)節(jié)新風(fēng)送風(fēng)量，減少暖通能耗；后者可清理新風(fēng)攜帶的灰塵，避免污染物進入建筑內(nèi)，實現(xiàn)綠色環(huán)保目標。

（四）遵循準則

暖通項目的相關(guān)設(shè)計單位與設(shè)計工作者，要根據(jù)我國高層建筑暖通項目設(shè)計的相關(guān)規(guī)定，進行暖通項目的設(shè)計，確保設(shè)計工作能有法可依、有據(jù)可依，從而防止其設(shè)計方案與實際的設(shè)計要求產(chǎn)生較大差異。在高層建筑暖通項目的設(shè)計過程中，設(shè)計工作者要根據(jù)高層建筑項目的相關(guān)情況以及建筑物的相關(guān)信息進行設(shè)計，而且要結(jié)合暖通設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中制造噪聲的情況，盡量減少對建筑物使用者的影響，可以使用相關(guān)的隔聲材料進行建筑物的建設(shè)。設(shè)計工作者也要根據(jù)高層建筑物的不同特征，尤其是不同地區(qū)、不同氣候的暖通項目建設(shè)過程中，要選擇科學(xué)的建設(shè)方案與建設(shè)設(shè)備，同時對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行準確的判斷。

（五）地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用

地源熱泵技術(shù)不需要消耗化石能源，也沒有過多的污染氣體排出來，不會有廢棄污染物質(zhì)產(chǎn)生。在建筑暖通設(shè)計中運用地源熱泵系統(tǒng)可達到綠色、環(huán)保、節(jié)約能源的目的。在暖通設(shè)計中，地源熱泵技術(shù)通過地埋管的形式，對相應(yīng)孔井進行填充埋藏，這樣不會對地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成損壞，還能將地?zé)崮茉催M行轉(zhuǎn)變和獲取。夏季時，可將制冷獲取的熱能和轉(zhuǎn)變來的熱能通過相應(yīng)技術(shù)存儲到地下；冬季時，將夏季儲存在地下的能源進行運用，可最大限度地減少能源消耗，達到節(jié)能效果。

四、結(jié)語

在當(dāng)前社會中，暖通始終作為一種非常重要和常見的系統(tǒng)來為人們提供一個良好的居住生活環(huán)境，而社會的主要發(fā)展趨勢就表明了此類系統(tǒng)需要進一步完善自身的節(jié)能效果以及作用。為了達到這樣的效果，相關(guān)人員需要在設(shè)計暖通時就對其綜合因素進行考量，并且采用更為先進良好的技術(shù)來輔助暖通系統(tǒng)的工作和運行，以此來有效提升節(jié)能效果，推動整體社會的發(fā)展。