绿色建筑中暖通设计要点分析

绿色建筑中暖通设计要点分析

樊军温

湛江市广厦施工图审查服务中心 广东湛江 524000

摘要：当今社会各个行业都在不断地发展和进步，建筑业在这样的背景下同样获得了良好的发展。当前社会发展的一个重要趋势和主题是朝着绿色环保的方向发展，建筑业同样如此。目前我国的建筑业中能耗问题是一个各方始终重点关注的问题，暖通专业节能潜力巨大。暖通专业要采取一定节能措施，为绿色环保做出贡献。

关键词：绿色建筑，green building；暖通设计，HVAC design；要点，key points

引言：现在中国的建筑能耗占到了国家能耗的30%左右，其中暖通空调部分的能耗大约占到整个建筑能耗的30%-40%，甚至更多。因此，在暖通空调设计过程中，设计人员要有强烈的责任心和专业责任感，严格执行国家规范和各项绿色节能措施，学习和运用各种新技术和新标准，为促进建筑与环境可持续发展贡献力量。

一、绿色建筑暖通的基本内容

新版的《绿色建筑评价标准》已于2021年发布，其中安全舒适、资源节约、环境节约、技术创新等章节内容和暖通空调专业息息相关，是绿色建筑暖通设计时基本的内容和要求，要切实运用到各项目中。做好绿色建筑的相关设计，是关系到建筑节能和绿色建筑成败的关键。

二、绿色建筑暖通设计中存在的问题

现在绿色建筑二星、三星等级建筑较少，多数为绿色建筑基本级，设计人员对绿色建筑节能技术重视不够。室内设计参数选取偏离节能范围；系统设计和划分不合理；设备选取附加安全系数过大，选择保守；噪声和减震处理不到位等等问题出现较多，引起系统不节能、运行费用高、操作不方便、噪音扰民等各种问题频发。绿色建筑设计任重而道远，暖通从业人员要承担起自己的责任，做好每个项目的绿建设计，为低碳节能做贡献。

三、绿色建筑技术在暖通设计中的应用要点总结

1、室内设计参数的选取。房间内的温度、湿度、新风量、噪声等按照节能标准执行，不能随意提高设计标准。系统的冷热负荷应通过详细计算取得，不应估算或概算得到。电动压缩式冷水机组设备严格按冷负荷计算选取，严禁附加。在负荷计算过程中应复核建筑的窗墙比和维护结构的传热系数，配合建筑做好维护结构热工性能的权衡判定，为绿色建筑设计打好良好基础。

2、系统设计。在暖通系统设计时，设计人员需按照节能标准，在满足建筑室内空气参数的基础上，可通过如下方面优化暖通设计，优化系统性能：

1. 合理选择系统和划分功能分区，同一功能的房间尽量集中布置，使系统简单，可集中管理和关停其对应服务设备，节能运行。
2. 优化气流组织，重要功能空间或大空间场所可采用 air fluent等流体仿真软件进行仿真模拟，优化气流组织，使空气流通更有效，更节能。
3. 使全空气空调系统的新风比可调，过渡季采用全新风运行，减少制冷供热系统流量和运行时间，节能运行。
4. 在集中空调系统中实施热回收技术，包括冷凝热回收技术和空气热回收技术。对于常年有稳定生活热水需求，如酒店类、医院类项目，可采用冷凝热回收措施，制备生活热水或对生活热水进行预热来节能。现在的空气全热回收型机组的热回收效率可以达到60%以上，节能效果十分显著。
5. 系统中风量大于10000m3/h的风机采用变频风机；水系统宜采用变流量系统，水泵采用变频水泵。
6. 高大空间采用分层空调，主要保证人员活动区空气状态。
7. 地下车库设置与排风设备联动的CO浓度检测装置，与车库排风机组联动；人数较多，人员密度变化较大的空间设置CO2浓度检测装置，与送风机组联动。
8. 采暖空调系统供回水管的分支管路上，需根据水力平衡要求设置水力平衡装置。空调水系统布置和管径的选择，宜减少并联环路之间压力损失的相对差额。当相对差额超过15%时，应采取水力平衡措施。
9. 高层建筑应在高度上合理分区，满足设备承压情况下，减少换热次数，提高能源利用效率。
10. 甲级写字楼等，采用变风量空调系统；由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据相关模拟测算，当风量减少到80% 时，风机耗能将减少到51%；当风量减少到50%时，风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60% 时，变风量空调系统（变静压控制）可节约风机动力耗能78%。
11. 暖通空调设备需考虑自动控制和检测设备，根据工程项目负荷实际要求做到合理启停和计量，节能运行。
12. 通风、空调、制冷装置以及水泵等设备的震动靠自然衰减不能达标时，应设置隔振器或采取其他隔震措施。通风空调系统送风口、回风口辐射的噪声超过所处环境的室内噪声限值，或相邻房间通过风管传声导致隔声达不到标准时，应采取消声措施。
13. 冷凝器自动清洗系统；冷凝器自动清洗的基本原理，是通过一种装置定时定量地把海绵球送进冷凝器，洗刷铜管内壁的水垢、污泥、菌藻，使冷凝器减小热阻，保持最佳热能状态，得到节能10%~30%。冷凝器自动清洗技术是减少化学排放，减轻人工劳动，改善劳保条件、节能减排的好方法、新技术。

3、选择低耗能的节能环保设备和材料。进行设计时，要选择低能耗的节能设备和材料，这是绿色建筑技术的基本要求。设计中常用的制冷机组、风机、水泵、热水锅炉、户式热水器、单元式空调器等国家都已经制定了相关的节能标准，绿色建筑设计中应严格遵守。选取制冷机组时，除满足《建筑节能与可再生能源利用通用规范》规定的性能系数外，还需注意制冷剂R22，对于我国生产和使用截止期限是2030年，应选用对环境友好的R134a、R32、R410a等，有可能的情况下，考虑R1234yf（四氟乙烯）等ODP为O,GWP值比较低的新型制冷剂，减少环境污染和其他不良影响。

4、太阳能技术的应用。太阳能技术在我国一种发展较为成熟的新型能源技术，目前已经得到广泛应用。太阳能本身是一种非常良好的可再生资源，并且使用此类资源不会对周边的环境造成污染和破坏。在暖通空调的相关节能运用中，可收集太阳能到换热中心，作为空调热源或预热热源，大幅度减少能源消耗和运行成本。

5、地源热泵、水源热泵、空气源热泵技术的应用。热泵利用逆卡诺循环原理，用少量电能驱动机组，通过热泵系统中的工作介质进行变相循环，把低品位热能吸收压缩升温后加以利用。热泵比采用化石燃料效率更高，对环境污染小，有巨大的环境效益和社会效益，是大力推动节能减排、助力全球“碳达峰、碳中和”进程的有效手段之一。

6、现在科学技术发展日新月异，作为设计人员，应关注行业发展新趋势和动向，把好的技术和设备运用到具体的项目中。比如高效机房技术、新型制冷剂、新型制冷设备、建筑信息模型技术（BIM）等新技术，在新的项目设计中得到了越来越广泛的运用。

结束语：在绿色建筑中，暖通空调始终作为一个非常重要的系统，来为人们提供一个健康环保的居住、生活和工作环境。在当今的能源政策和环保趋势下，就需要我们深挖系统的节能潜力，关注新科技和新技术的应用，在设计暖通空调中，对各种因素进行综合考虑，优化暖通空调系统的工作和运行，有效提升节能效果，推动整体社会的健康有序发展。

参考文献：

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[3]张莉.绿色建筑中暖通设计要点分析[J].河南建材,2022(7):83-85.

[4] 绿色建筑评价标准 GBT50378-2019.

[5]建筑节能与可再生能源利用通用规范 GB 55015-2021.

[6]公共建筑节能设计标准 GB 50189-2015