摘要：本文從主動式地利用太陽能及有組織的自然通風(fēng)到采取合適的暖通空調(diào)方式被動式地改善室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)等方面,介紹了綠色建筑中暖通空調(diào)應(yīng)用的新技術(shù)、新方法。指出應(yīng)用環(huán)保節(jié)能的暖通空調(diào)系統(tǒng)對綠色建筑的經(jīng)濟運行及建筑用戶的工作效率有著長期和深遠(yuǎn)的影響。
　　關(guān)鍵詞：暖通；空調(diào)；應(yīng)用；
　　1、引言
　　上個世紀(jì)90年代以來,隨著地球溫暖化進(jìn)程的加速和全球異常氣候出現(xiàn)周期的縮短,我們?nèi)祟惖募覉@———地球已經(jīng)瀕臨失衡。可持續(xù)發(fā)展理論的提出,使人們開始反思此前的建筑發(fā)展歷程,尤其是工業(yè)革命之后的短短一百多年間,實際上是人類在不斷地與自然界抗衡,是人類以不可再生的能源作為武器與自然界作斗爭的過程,其結(jié)果是人與自然兩敗俱傷。于是,學(xué)者們提出“生態(tài)建筑”,“環(huán)境共生型建筑”,“綠色建筑”以及與可持續(xù)發(fā)展概念一致的“可持續(xù)建筑”等概念[1]。“綠色建筑”概念的提出,說明人類的建設(shè)活動進(jìn)入理性階段,從“人定勝天”、“征服自然”回歸到“天人合一”、與自然和諧相處。綠色建筑就是充分利用可再生的材料和能源,親和自然,盡量不破壞環(huán)境和文化傳統(tǒng),保護(hù)居住者的健康,充分體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展和人類回歸自然的理念[2]。綠色建筑對室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)給予特別的重視。室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)包括聲、光、熱等諸多環(huán)境物理因素以及室內(nèi)空氣品質(zhì)中的諸多物理、化學(xué)因素[2]。綠色建筑的室內(nèi)環(huán)境應(yīng)與地球生物圈的生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)、融合。“以人為本”的室內(nèi)環(huán)境首先要滿足人的生物特性,即節(jié)能和環(huán)保并不是以影響居住者的健康和降低居住者的工作效率為代價。因此,綠色建筑是資源和能源的有效利用、保護(hù)環(huán)境、親和自然、舒適、健康、安全的建筑。
　　2、主動式方法
　　所謂主動式手法,就是利用建筑自身和天然能源來保障室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)。用主動式措施改善室內(nèi)生態(tài)環(huán)境,主要是做好太陽輻射和自然通風(fēng)這兩項工作。基本思路是使日光、熱、空氣僅在有益時進(jìn)入建筑,其目的是控制陽光和空氣于恰當(dāng)?shù)臅r間進(jìn)入建筑,以及儲存和分配熱空氣和冷空氣以備需要。
　　2.1控制太陽輻射
　　太陽輻射對于暖通空調(diào)而言是一柄雙刃劍:一方面增加進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射可以充分利用晝光照明,減少電氣照明的能耗,也減少照明引起的夏季空調(diào)冷負(fù)荷,減少冬季采暖負(fù)荷。另一方面,增加進(jìn)入室內(nèi)的陽輻射又會引起空調(diào)日射冷負(fù)荷的增加。控制太陽輻射所采取的具體措施有:a選用節(jié)能玻璃窗。b采用將可見光引進(jìn)建筑物內(nèi)區(qū),同時遮擋對周邊區(qū)直射日射的遮檐。c采用通風(fēng)窗技術(shù),將空調(diào)回風(fēng)引入雙層窗夾層空間,帶走由日射引起的中間層百葉溫度升高的對流熱量。d利用建筑物中庭,將晝光引入建筑物內(nèi)區(qū)。e利用光導(dǎo)纖維將光能引入內(nèi)區(qū),而將熱能擯棄在室外。f最簡單易行但又是最有效的方法是設(shè)建筑外遮陽板,也可將外遮陽板與太陽能電池又稱光伏電池結(jié)合,不但降低空調(diào)負(fù)荷,而且還能為室內(nèi)照明提供補充能源。
　　2.2利用有組織的自然通風(fēng)
　　自然通風(fēng)是當(dāng)今生態(tài)建筑中廣泛采用的一項技術(shù)措施。它是一項久遠(yuǎn)的技術(shù),我國傳統(tǒng)建筑平面布局坐北朝南,講究穿堂風(fēng),都是自然通風(fēng),節(jié)省能源的樸素運用。只不過當(dāng)現(xiàn)代人們再次意識到它時,才感到更加珍貴,與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合,從理論到實踐都提高到一個新的高度。在建筑設(shè)計中自然通風(fēng)涉及建筑形式、熱壓、風(fēng)壓、室外空氣的熱濕狀態(tài)和污染情況等諸多因素。自然通風(fēng)可以在過渡季節(jié)提供新鮮空氣和降溫,也可以在空調(diào)供冷季節(jié)利用夜間通風(fēng),降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)和家俱的蓄熱量,減少第二天空調(diào)的啟動負(fù)荷。實驗表明,充分的夜間通風(fēng)可使白天室溫低2～4℃。日本松下電器情報大樓、高崎市政府大樓等都利用了有組織的自然通風(fēng)對中庭或辦公室通風(fēng),過渡季節(jié)免開空調(diào)。冬季,雙層玻璃間層形成陽光溫室,提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面溫度。夏季,利用煙囪效應(yīng)在間層內(nèi)通風(fēng),將間層內(nèi)熱空氣帶走。自然通風(fēng)在生態(tài)建筑上的應(yīng)用目的就是盡量減少傳統(tǒng)空調(diào)制冷系統(tǒng)的使用,從而減少能耗,降低污染。
　　3、被動式方法
　　所謂被動式手法,就是依靠機械、電氣等設(shè)施,創(chuàng)造一種揚自然環(huán)境之長、避自然環(huán)境之短的室內(nèi)環(huán)境。在既要節(jié)能,又要保證室內(nèi)環(huán)境空氣品質(zhì)的前提下,風(fēng)量可調(diào)的置換式送風(fēng)系統(tǒng)、冷輻射吊頂系統(tǒng)、結(jié)合冰蓄冷的低溫送風(fēng)系統(tǒng)以及去濕空調(diào)系統(tǒng)在國外綠色辦公建筑中已成為流行的空調(diào)方案。
　　3.1置換式送風(fēng)系統(tǒng)
　　置換式送風(fēng)系統(tǒng)主要有以下幾種形式a背景空調(diào)與個人空調(diào)相結(jié)合的下送風(fēng)或桌面送風(fēng);b用作全場空調(diào)的地板送風(fēng);c置換式頂送頂回系統(tǒng)。第一種形式又可以分成桌面可調(diào)球形風(fēng)口和通過圍擋屏靜壓箱的條縫風(fēng)口送風(fēng)兩種形式。空調(diào)送風(fēng)通過架空地板送到各工作站。第三種方式是利用噴嘴將空氣送到地板附近,通過人體之后從上部燈具回風(fēng),起到置換作用,人可以通過遙控器控制風(fēng)量和風(fēng)溫。
　　3.2冷輻射吊頂系統(tǒng)
　　今天的辦公建筑中主要內(nèi)熱源是設(shè)備、照明形成的顯熱,而其中輻射成分又占了50%以上。因此,用輻射形式供冷可以平衡掉這部分熱量。實驗證明,輻射形式供冷可以提高人體舒。1998年日本東京竣工的SANKYO本部大廈和德國杜依斯堡的商業(yè)促進(jìn)中心等均采用了將輻射適性板與室內(nèi)吊頂結(jié)合的冷輻射吊頂空調(diào)方式。
　　3.3結(jié)合冰蓄冷的低溫送風(fēng)系統(tǒng)
　　蓄冷低溫送風(fēng)系統(tǒng)目前已在空調(diào)設(shè)計中被廣泛采用。該系統(tǒng)雖然起不到節(jié)能的作用,但卻能平衡市區(qū)用電負(fù)荷,提高發(fā)電效率,對環(huán)境負(fù)荷的降低是有利的。
　　3.4蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)
　　蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)是一種綠色仿生空調(diào)技術(shù),包括直接蒸發(fā)冷卻DEC和間接蒸發(fā)冷卻IEC。它采用水作為制冷劑,對環(huán)境無污染;另外,蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)制冷不需消耗壓縮功,它的COP值比機械制冷大的多,因此,是一種節(jié)能環(huán)保型綠色空調(diào)產(chǎn)品。目前在我國新疆等西部地區(qū)的大型工業(yè)及商業(yè)建筑中得到廣泛應(yīng)用。
　　3.5去濕空調(diào)系統(tǒng)
　　去濕空調(diào)DesiccantCooling的原理很簡單,室外新風(fēng)先經(jīng)過去濕轉(zhuǎn)輪,由其中的固體去濕劑進(jìn)行去濕處理,然后經(jīng)過第二個轉(zhuǎn)輪熱回收轉(zhuǎn)輪,
　　與室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)行全熱或顯熱交換,回收排風(fēng)能量。經(jīng)過去濕降溫的新風(fēng)再與回風(fēng)混合,經(jīng)表冷器處理此時表冷器處理基本上已是干冷過程后送入室內(nèi)。
　　3.6地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)
　　地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是利用土壤,地下水或江河湖水作為冷熱源的一種高效的空調(diào)方式。土壤是一種很適宜的熱源,其溫度適宜、穩(wěn)定,蓄熱性能好且到處都有。目前,這一方式在我國山東等地已被廣泛使用。
　　4、結(jié)論
　　隨著社會的發(fā)展,科技的進(jìn)步,物質(zhì)生活的豐富,精神需求的提高,人們已不再滿足于簡單的居住辦公,而希望能有一個舒適的居住環(huán)境,高效的辦公環(huán)境,暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步正逐步滿足人們親近自然,擁有舒適、健康建筑的需求。隨著人類對生存環(huán)境不斷的認(rèn)識和發(fā)現(xiàn),能及時把新技術(shù),新材料應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中,使我們的建筑成為真正意義上的“生態(tài)建筑”和“綠色建筑”!綠色建筑的興起為暖通空調(diào)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展提供了前所未有的機遇,同時,暖通空調(diào)技術(shù)的不斷發(fā)展,推動了現(xiàn)代建筑的可持續(xù)發(fā)展,為現(xiàn)代建筑的發(fā)展注入了生機和活力。
　　
　　參考文獻(xiàn)
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　　2王健夫，顧蘇林.暖通空調(diào)技術(shù)的進(jìn)步對現(xiàn)代建筑的影響[J].森林工程，2002
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