摘要：本文主要针对绿色建筑围护结构的特点，分析了暖通管线的组成和布置原则，并提出了暖通空调系统节能新技术的应用和节能的设计方向。 关键词：绿色生态住宅设计 暖通新技术
Abstract: this article mainly aims at the green building palisade structure characteristics, analyzed the hvac pipeline of component and layout principle, and put forward the hvac system energy saving the application of new technology and energy saving design direction.
Keywords: green ecological housing design hvac new technology
中图分类号：TU96文献标识码：A 文章编号：
前言
随着经济的发展，人们对居住环境的要求越来越高，绿色生态住宅建筑也随着发展速度加快，而其中暖通空调系统的节能正是绿色生态住宅设计中一个重要部分。因此，我们要采取相应的节能技术，意义十分重大。
一、绿色建筑围护结构的特点
绿色建筑总是立足于资源的节约，再利用，回收，以及开发利用可再生资源等几个方面，因此建筑围护结构的材料也要具有上述4个特点。对于围护结构材料的使用一要无害；二要节约能源。近年来，各发达国家对绿色建材的发展日趋重视，基于上述原则，纷纷提出制定各种标准和计划，极大地推动了绿色建材的发展。而绿色建材的发展又推动了建筑能源消耗的减少。促进了建筑业的可持续发展。绿色建筑节能要求在建筑围护结构(包括屋顶、外墙、门窗等)中使用绿
色建材作为保温、隔热材料以节约能源。这一方面可以减少基本建筑材料的用量。减轻围护结构的自重，而且在保证建筑物的室内空气品质的同时，可以大幅度节能降耗。例如日本已开发成功一种能自动调节室内湿度的新墙体材料。这种墙体材料只要达到室内面积的10％左右，即可实现室内湿度调节幅度在10％左右。在湿度为50％以下时，基本不吸收水分，但当室内湿度一旦超过50％时，即开始吸湿。相反，当室内湿度过低时，它还会放出湿气。当然绿色建材在使用中也应当根据工业生态学基本原理和生命周期的思想，对涉及建筑材料的各方做出适合环境的合理决策和选择，让使用者在合理消费的同时推动建筑业的可持续发展。
二、暖通管线的组成和布置原则
在进行管线综合布局时，需要遵循以下原则：(1)先布置管径较大的管线，后布置管径较小的管线。遇到管线交叉时，小管径避让大管径。即先布置风管，接下来布置蒸汽管，空调水管等。因为小管径管线所占空间位置较小，易于安装，而且造价相对低。(2)可弯曲管避让不可弯曲管。(3)金属管避让非金属管，因为金属管较易切割、弯曲、连接。(4)附件少的管道避让附件多的管道，这样有利于施工操作和维护及更换管件。(5)管道分层布置时，由上而下按风管、蒸汽管、热水管、冷水管顺序排列。(6)各类管线都要采用吊架、支架或托架予以固定，管线吊架或支架的位置不可忽略。(7)空调风管、供回水管、冷凝水管、热水管等均需保温，设计时应考虑保温层厚度。(8)管线在同一平面同一部位布置时，应尽可能减少交叉。
三、暖通空调系统节能新技术的应用
1、进行能量回收利用设计
空调房间一般设有新风系统，同时，有许多房间设有排风系统，排风的空气参数接近空调房间的室内空气参数，从而造成能量损耗。因此，如果送入的新风可以吸收部分排风中的能耗(包括冷量和热量)，就会大大降低新风负荷，节约大量的能源。这种能量的回收利用称为热回收。热回收的方式很多，如转轮换热器、中间热媒式换热器、板式显热换热器等。不同方式的热回收设备的效率、设备费用以及维护保养要求有所不同。
(1)排风余热回收充分利用排风的能量，对其进行回收，从而对新风进行预冷或预热，减小新风负荷是暖通空调节能的重要途径。排风余热回收可分为显热回收和全热回收，热回收设备可大致分为转轮全热交换器、板式显热交换器、板翘式全热交换器、中间热媒式热交换器和热管式换热器等等。
(2)制冷机组冷凝热回收的换热设备目前逐渐引起人们的重视。这一类的热回收设备可以与不同的系统结合起来使用。如果与生活用热水系统相结合，使压缩之后的制冷剂首先进入板式热交换器，生活用热水通过热交换器的另一侧，由于被压缩后的制冷剂温度较高，只要设计合理，它能够提供的热量完全可以将热水加热到洗澡用的温度，可以储存在保温水箱中，满足人们的需要。当制冷机组的冷凝器所产生的热量不能够将热水加热到需要的温度时，亦可在系统中添加水源热泵作为辅助热源以满足用户需要。这样的系统既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染，又可以节省为提供热水而设的锅炉及其附属设备，避免了由于燃料的燃烧向大气排放的有害物，应该说是一种效果明显，又有环保作用的节能技术。
2、建筑热电冷三联供技术
当天然气为城市中主要的一次能源时，与简单的直接燃烧相比，先由燃气发电，再用发电后的余热供热和制冷，可获得更高的能量利用率。这种方式通过大型建筑自行发电，解决用电负荷，提高了用电的可靠性，减少了长途输电损失。
同时以余热的方式解决了供热和空调的能源问题。对于全年存在稳定的电负荷和稳定的热负荷或冷负荷的建筑，这种方式具有较高的节能效果和经济性。
3、提高系统控制水平，降低空调系统能耗
设计是工程的龙头。系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一，当前普遍存在一个现象就是设计工期短，许多设计人员为了节省时间，错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标，直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据。往往使得总负荷偏大，从而导致空调采暖设备偏大，初投资增高。运行费用增加，能量消耗增加。
空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的，人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度，甚至仅空气温度，显然是不全面的，势必带来许多问题，如空调系统对人体的作用不直接，当环境变化时对环境的调控不迅速，人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用，为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数，如采用PMV或SET*指标对空调系统进行调控，不仅可以解决传统控制方法存在的弊病，而且可以实现大幅度的节能，据我们的初步研究表明，采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30％左右。
四、暖通空调系统节能的设计方向
1、利用能源
目前我国建筑耗能仍依靠消耗以煤为主的常规能源方式来满足需求，不仅存在着严重的环境问题，而且也造成了极大的不可逆损失。所以我们应该积极采用地源热泵等可再生能源利用技术，提供供能系统的能效，最大限度地减少常规能源的消耗。热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源。地源热泵是利用土壤、地表水、地热甚至城市废水、工厂排放的废水所包括的能源，通过压缩机的工作从这些热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低品位热能．并将其温度提高后再传给高温热源。地源热泵也可以用于制冷。 它是可再生的清洁能源，理应人们给与特别的关注，并且因地制宜地大力推广。但地源热泵也需要代价，即需要电能或其它高品位能源，才能把热（冷）量传递出来。因此，在有多种资源的条件的地方，需要做技术经济的可行性比较，通过这些科学的分析，设计人员在设计暖通空调节能系统时，就可以根据工程建筑自身的情况，选择合理的可行的冷热源系统。因为不同地域不同建筑工程的需要和条件不一样，所以从设计阶段开始就必须注意对热源的选用。
2、在设计时必须考虑到减少冷热媒介输送过程中能耗的主要措施。
一是在设计要求材料的选用上,可以制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能,如在设计上采用热水预制保温直埋管等。二是在能力的输送系统管理的设计上,可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试,采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术,以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制,进一步提高输送能量的效率,以达到节能的效果。三是在设计时考虑实用性强的动力传输系统,力求在设计时对动力系统的优选,以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备,这样就可以有效的减少输送过程的能耗,从而提高输送效率,既改善供暖质量又节约能源。
3、在设计上合理选择暖通空调及其控制系统
采用科学的空调方式可以有效的降低负荷。根据具体工程建筑的需要，依据技术标准，在设计时应注意朝向、周边区与内区、使用功能的差异等对系统进行选择和划分，同时要考虑分开设置或分环设置以便于控制、调节及管理。在通风空调系统的设计上，采用不同朝向、内外区系统应分开设置或分环设置，或采用多分区新风机、多分区空调机系统，对内外区分别输送不同参数的风量，也可分别调节与控制，从而避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象。空调系统中，变风量(VAY)系统、变露点送风系统，辐射板供冷与供热系统、变水量系统、水环热泵系统、变制冷剂流量(VRV)系统、多分区新风机、多分区空调机系统等都具有节能的优点。分析环境控制场合的特点和各种系统具有的特点，使二者有最佳的配合，从而达到既经济又节能的目的。在通风空调系统的气流分布模式的设计上，可以选择具有节能优点的气流分布模式，如下送风模式、置换通风模式等。
现有的暖通空调控制系统以提高自动化水平为主要内容，采用的是以传统PID为控制策略的回路控制和设备顺序，逻辑控制开关量构成的基础控制单元器，CPU核心处理以8位单片机为主，随着嵌入式系统和智能控制理论的发展,以及嵌入式微处理器价格越来越便宜,基于16位及以上的嵌入式微处理器系统 采用高级控制策略，具有自适应、自学习功能的单元控制器必将成为单元控制器的主流，它可以实现使控制对象在变负荷，多工况，任何初始条件下逐步学习，达到回路最优控制，实现各环节最佳控制的目的。
目前暖通空调系统都是以定工作点的方式实现各设备的温度、压力、流量等参数的控制，每个设备，或环节，各自在某一条件下有最佳设定点，但这样处理的结果对于整个暖通空调系统不一定是最佳的，在各工况条件下不能保证以最节能方式运行，如何在各个负荷下，以整个系统的能耗为最优性能指标，寻找每个设备或环节的最佳设定值是优化控制研究的一个重要方面，也是节能的关键。
结束语
总之，打造绿色生态建筑，已然成为今后建筑行业发展的一个必然趋势，那么空调暖通技术在整个建筑节能中占有很重要的位置，应该引起设计人员足够的重视，加快新能源的开发，研究新技术。
参考文献
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