绿色建筑暖通空调设计技术研究

0.引言

在越来越强调节能环保的当今时代，绿色建筑理念在建筑领域中得到不断渗透。作为绿色建筑重要组成部分的暖通空间，其设计内容主要体现为供暖系统、通风系统以及空调系统。

设计人员在优化设计暖通空调系统时，除了要关注自身的功能性，保证可实现良好的制冷、制热效果，还要采用节能技术，助力建筑物节能减排。现代建筑设计人员要革新自身的设计理念，科学有效将绿色环保理念融入应用到绿色建筑的暖通空调优化设计中，以此帮助国家社会缓解能源消耗负担，同时提升建筑受众的居住体验感，推动我国建筑行业建设稳定持续的发展。

1.绿色建筑相关概述

绿色建筑简单来说就是能够实现节能减排目的的现代建筑物，通过设计建造出高质量的绿色建筑，能够帮助国家社会降低对传统能源的使用消耗，同时最大程度减少各种污染物的排放，给人们带来更好的居住生活工作体验，促进我国生态经济建设和谐健康的发展。随着社会大众生态环保意识的不断提升，建筑行业在发展实践中除去考虑建筑功能实现，还越来越关注建筑的环保性能。因此，建筑设计人员应秉持绿色环保理念，在考虑建筑物功能实现的同时，还应做到对资源能源的科学高效利用，避免资源能源浪费。通过对绿色建筑暖通空调的设计优化，可提升建筑材料有效利用率，达到节约能源、保护环境的目的，鉴于此，设计人员应明确暖通空调设计的重要性，在设计实践中发挥自身创造性，积极引入各种新型节能技术，做好设计优化工作，满足绿色建筑设计要求。

另外，绿色建筑暖通空调设计优化中，应符合绿色建筑节能环保特征。设计人员需要提高自身的设计创新意识与能力，深入了解掌握到关于绿色建筑的环保设计特点与要求，根据实际情况优化改善暖通空调设计方案，全面提升暖通空调设计应用水平。首先，设计人员需要考虑到绿色建筑的使用周期长特点，其能够实现对各项社会资源的最大化利用，该绿色环保理念被广泛应用于绿色建筑的规划、设计、施工等不同环节中。比如，在建筑规划设计环节，应当充分考虑建筑物对周边环境的影响，以及考虑如何构建起建筑物与周边环境之间的和谐关系；在建筑工程施工环节，应当对施工成本、环保技术应用、环保材料应用等因素进行综合考虑。其次，绿色环保、节约能耗。绿色建筑尤为强调绿色环保、节约能耗。例如，绿色建筑在室内空间规划、材料应用上尤为强调绿色环保以及良好居住体验，致力于构建起建筑、人、自然之间的协调关系。鉴于此，绿色建筑在实际施工中应积极引入各种可再生资源，展现绿色建筑的环保性能。最后，高资源利用率。绿色建筑除去保障了建筑的居住性能，还降低了施工成本，以及保障了建筑了使用周期和资源的高效利用。在现代科技的创新完善发展背景下，传统技术与设备已经无法满足绿色建筑的空调系统设计运行要求，通过合理引进应用新兴技术与设备，能够进一步优化改善绿色建筑暖通空调系统的运行效能，促使建筑室内温度得到最佳化调节，从而实现对有限资源高效利用的同时，为人们营造良好的居住空间环境。

2.绿色建筑暖通空调能耗影响因素

2.1室内外温度差影响因素

居住于绿色建筑中的人们，可借助温度计等设施，或观察窗户上的水雾，明确了解到室内外温差的存在。在室外温度出现明显波动时，由于暖通空调需要保持室内温度的统一性，继而会致使室内外温差加大，与此期间，空调所需调节的温度区间也会不断扩大，能源消耗也会进一步加大。特别是在夏季室外温度偏高情况下，受太阳强辐射影响，使得室内温度热负荷大幅升高，为将室内温度调节至人体适宜温度，暖通空调运行需要消耗大量的能源。而仔冬季室外温度偏低情况下，暖通空调为防止室内稳定降低影响人们的居住体验，这需要提升室内温度，如此一来，系统运行会产生极大的能耗。

2.2建筑内发热源影响因素

绿色建筑中发热源因素，主要涉及人体发热、家电发热等方面，相较于室内外温差、太阳辐射影响因素，这些发热源因素对暖通空调能耗的影响相对偏小。一般而言，在炎热季节，外部温度大幅升高，人体新陈代谢加快，继而会释放出一定的热量；同时，家电运行速度也会相应加快，综合致使室内温度超过室外温度，与此期间，暖通空调需要通过耗能以将室内温度调节至人体适宜温度，由此便形成了绿色建筑的能源消耗。

2.3人们对室内温度要求影响因素

随着现代社会的不断发展，社会大众不断提出了越来越多个性化的需求，这一转变同时对绿色建筑暖通空调设计带来了一定影响。通常而言，居住者在不同季节，需要暖通空调营造出不同温度区间的室内环境。但还有一些居住者会提出各式各样的个性化需求，如要求暖通空调在短时间内完成升温到降温，或完成降温到升温，这一要求不仅会致使暖通空调产生极大的能耗，还会对暖通空调的维护保养造成不利影响，空调时刻处在高负荷运行状态，长此以往，会缩短其使用周期，并影响其对能源的有效利用率。

3.绿色建筑暖通空调设计技术应用实践

3.1冷辐射吊顶系统设计

在大型高层建筑建设过程中，施工单位会面临着层高上升而出现外界辐射不断加大的问题，此时建筑物表层自然会吸收较大的辐射热量，如果无法将这些热量及时排出或者吸收利用，那么就会产生热岛效应。针对于此，为了能够最大程度消除掉这些多余热量，设计人员需要主动加强冷辐射吊顶系统的优化设计工作，根据实际情况与要求合理打造冷辐射吊顶系统，依托辐射方式的供冷，为建筑受众群体构建出舒适健康的室内环境，满足他们对高质量室内环境的体验需求。

设计人员在实践设计绿色建筑内部的冷辐射吊顶系统时，不单要事先掌握了解到该建筑的设计建设要求与室内环境标准，还必须充分保证冷辐射吊顶系统的设计与相关标准技术相符合，避免出现后期返工的问题，影响到整个施工周期和造价成本。基于此，设计人员在开展暖通空调设计技术选择应用中，应当有意识推进技术应用与室内环境建设的有机融合，以此确保打造的冷辐射吊顶系统在实际运行中更为节能高效，可对室内环境予以合理调控，防止系统在实际运行中发生能耗过大情况。另外，在推进冷辐射吊顶系统设计中，设计人员需认真做好整个绿色建筑内部结构的调控作业，协调好冷辐射吊顶系统设计与建筑物本身之间的关系，确保能够充分发挥出该系统的实际性作用，同时避免其对建筑物后期建设施工带来任何不必要的麻烦。为了能够提升冷辐射吊顶系统在绿色建设建设中的运行效用水平，施工单位需要结合相关要求与自身情况，合理采购应用先进完善的技术设备，为绿色建筑暖通空调技术应用提供有力支撑。

3.2自然通风技术应用

在现代绿色建筑暖通空调设计实践中，自然通风技术是一项不可或缺的关键技术。该项技术在暖通空调系统设计中的应用工作原理是，通过借助建筑物既有的自然气流，实现对建筑室内环境空气流通与温度的控制调节，这样不仅能够帮助受众改善室内居住空气质量，还可以大大降低对能源的消耗，节省更多的成本支出。如今，在绿色建筑建设中，施工企业不断提高了对自然通风还涉及的重视度，并推进了自然通风设计与暖通空调设计的有机融合。长期以来，我国建筑物建设一直倾向于秉承坐北朝南的建设原则，这一建设原则即很好地利用了自然风的流动，可实现理想的通风效果。

在绿色建筑暖通空调自然通风设计中，设计人员应当充分考虑区域内建筑物的形态、开窗设计、风道设计、排烟设计等要素，并对这些要素进行综合分析，进而切实确保自然通风设计的科学合理性，借助自然风完成对室内空气、温度的调节。具体而言，在建筑形态方面，自然通风受建筑朝向、外形很大程度影响，所以应科学调控建筑的高度、朝向及开口面积。在开窗设计方面，设计人员需结合建筑用途及环境因素，推进对开窗位置、大小、数量的合理设计，这样能够保障获取到最佳的建筑内部环境通风效果。在绿色建筑的自然通风实践设计过程中，设计人员要充分认识到风道是影响到自然通风效果的关键因素之一。设计人员要想有效提高建筑自然通风的设计质量，就必须结合建筑规划设计方案与要求，合理设计各个风道形状、进出口位置以及长宽高等。设计人员除了要关注到风道设计工作，还必须加强建筑的排烟设计，排烟的优化设计主要表现在其大小、位置等设计内容，设计人员要将大小合适的排烟口合理设置最佳的建筑位置，以此帮助建筑受众提升室内居住环境的空气质量。为实现理想的设计效果，对于自然通风设计可引入计算流体力学模拟软件，对设计效果予以模拟、优化。同时，还应当通过实际建筑开展检测、调试，核查设计有效性。通常而言，依托晚间自然通风设计，可将室内温度降低约3℃。而对于一些高层建筑物而言，由于其外窗进行了封闭处理，难以正常开启，还有一些建筑物的外窗设计则采用了双层玻璃幕墙的设计形式，均一定程度上加大了暖通空调自然通风设计难度。对此，在自然通风设计实践中，设计人员应当将外部空气牵引至玻璃间层中，继而完成室内外空气的更换。相较于传统空调系统设计，暖通空调自然通风设计除去可提升空间利用率，还可达到节约能耗的目的，以及在实际设计中不会引发环境污染等问题。另外值得一提的是，在自然通风设计中，设计人员应当严格选用玻璃幕墙材料，究其原因在于在双层玻璃幕墙设计中，为实现室内外空气流通，要求对双层玻璃间的空隙进行严格设计，同时，还应当切实保证玻璃材料的应用质量，进而为后期自然通风设计提供有力支持。

3.3被动式太阳辐射技术应用

对于被动式太阳辐射技术而言，这一技术在实际应用中主要是结合所在地气候环境、条件，尽可能做好建筑物选址工作，确保装置于建筑物顶部的太阳能接收板材料可充分接收到阳光。在绿色建筑暖通空调设计中，虽然借助太阳能辐射可一定程度上节约室内照明设备的能耗，但与此同时会提升暖通空调的日射冷负荷，对此，可引入被动式太阳辐射设计，特别是将其引入进大型建筑物的暖通空调设计中，不仅可切实环节暖通空调运行负担，还可满足室内空间温度调节需求。

例如，在对炎热地区的建筑物进行建设中，鉴于本区域建筑物暖通空调旨在实现制冷功能，大多数建筑物均是采用单层或外层的镀膜玻璃开展具体设计，此类玻璃材料在实际应用中，不仅支持穿透可见光，还可对太阳光直射予以遮挡，以及可防止室内面临长波辐射等问题。而对于严寒地区的建筑物建设而言，该区域建筑物暖通空调旨在实现供暖功能，在对本区域建筑物暖通空调进行设计优化中，设计人员可选取相关双层中充斥大量惰性气体的玻璃材料开展具体设计，如此一来除去可遮挡室内的长波辐射，还可依托温室效应达到提升室内温度的目的。根本上而言，设计人员在开展被动式太阳辐射设计过程中，可结合建筑物暖通空调设计要求对技术应用予以优化，鉴于被动式太阳辐射设计大多被应用于大型商务建筑建设领域，为进一步将其引入至民用建筑物建设领域，即应当对其使用功能予以优化。特别是在材料选用环节，设计人员务必要结合建筑物暖通空调运行要求，保证材料选用的合理性，保证选用材料可充分发挥其实质价值，助力暖通空调的有序运行，进而有效减轻系统运行负担，防止由于材料选用不当，致使暖通空调在运行中产生更大的能耗。另外，设计人员还合理利用室内的任亮，依托对各种能源的回收利用，切实实现暖通空调设计优化，达到节约能耗的目的。

3.4蓄冷技术应用

基于传统能源结构，火电厂生产的电能不仅昂贵，而且数量相对有限，特别在一些用电高峰期，为保障居民用电安全，供电部门通常会进行限电，进而实现减少居民用电负荷、节约用电的效果。而伴随各种可再生能源的开发以及蓄冷技术的应运而生，而这一局面得到极大缓解。蓄冷技术作为近年来兴起的一项节能技术，主要是在低峰电量时段制冷，通过蓄冷装置将冷量储存于水体或冰体重，在高峰电量时段将水或冰中的冷量进行释放并转化为电能，满足用电需求。这一节能技术适用于绿色建筑暖通空调设计领域，且通常应用于超市、办公楼等大型商业建筑。例如，北京华润大厦通过对地下水源热泵、蓄冷技术的综合应用，于炎热季节下可将室内温度调节至约26℃。相关统计显示，相比传统制冷系统，华润大厦蓄冷系统每日耗电量可节约67%作用，实现理想的节能效果。除去大型商业建筑，蓄冷技术还可应用于住宅建筑。例如，美国一些地区的高档住宅建筑即引入了夜间制冷储存热媒介的方式，借助地板、墙体实现辐射制冷，这一设计可于夜间大幅降低室内温度，进而达到节约能耗的目的。

4.结束语

         面对日益严峻的生态环境问题，社会各界不断提高了对生态保护的关注度与重视度，我国也大力倡导可持续发展战略，推动生态环境的逐步改善。在此背景下，我国积极发展绿色建筑，并将绿色保护理念融入进绿色建筑暖通空调设计中。在设计实践中，设计人员应切实秉持绿色环保理念，在满足人们居住体验的同时，推进对一系列技术手段的融合应用，提升资源有效利用率，节约能耗，积极推进暖通空调的设计优化，促进建筑行业的健康可持续发展。