阐述暖通空调的应用

　　
　　
　　摘要：本文从主动式地利用太阳能及有组织的自然通风到采取合适的暖通空调方式被动式地改善室内环境品质等方面,介绍了绿色建筑中暖通空调应用的新技术、新方法。指出应用环保节能的暖通空调系统对绿色建筑的经济运行及建筑用户的工作效率有着长期和深远的影响。
　　关键词：暖通；空调；应用；
　　1、引言
　　上个世纪90年代以来,随着地球温暖化进程的加速和全球异常气候出现周期的缩短,我们人类的家园———地球已经濒临失衡。可持续发展理论的提出,使人们开始反思此前的建筑发展历程,尤其是工业革命之后的短短一百多年间,实际上是人类在不断地与自然界抗衡,是人类以不可再生的能源作为武器与自然界作斗争的过程,其结果是人与自然两败俱伤。于是,学者们提出“生态建筑”,“环境共生型建筑”,“绿色建筑”以及与可持续发展概念一致的“可持续建筑”等概念[1]。“绿色建筑”概念的提出,说明人类的建设活动进入理性阶段,从“人定胜天”、“征服自然”回归到“天人合一”、与自然和谐相处。绿色建筑就是充分利用可再生的材料和能源,亲和自然,尽量不破坏环境和文化传统,保护居住者的健康,充分体现了可持续发展和人类回归自然的理念[2]。绿色建筑对室内环境品质给予特别的重视。室内环境品质包括声、光、热等诸多环境物理因素以及室内空气品质中的诸多物理、化学因素[2]。绿色建筑的室内环境应与地球生物圈的生态环境协调、融合。“以人为本”的室内环境首先要满足人的生物特性,即节能和环保并不是以影响居住者的健康和降低居住者的工作效率为代价。因此,绿色建筑是资源和能源的有效利用、保护环境、亲和自然、舒适、健康、安全的建筑。
　　2、主动式方法
　　所谓主动式手法,就是利用建筑自身和天然能源来保障室内环境品质。用主动式措施改善室内生态环境,主要是做好太阳辐射和自然通风这两项工作。基本思路是使日光、热、空气仅在有益时进入建筑,其目的是控制阳光和空气于恰当的时间进入建筑,以及储存和分配热空气和冷空气以备需要。
　　2.1控制太阳辐射
　　太阳辐射对于暖通空调而言是一柄双刃剑:一方面增加进入室内的太阳辐射可以充分利用昼光照明,减少电气照明的能耗,也减少照明引起的夏季空调冷负荷,减少冬季采暖负荷。另一方面,增加进入室内的阳辐射又会引起空调日射冷负荷的增加。控制太阳辐射所采取的具体措施有:a选用节能玻璃窗。b采用将可见光引进建筑物内区,同时遮挡对周边区直射日射的遮檐。c采用通风窗技术,将空调回风引入双层窗夹层空间,带走由日射引起的中间层百叶温度升高的对流热量。d利用建筑物中庭,将昼光引入建筑物内区。e利用光导纤维将光能引入内区,而将热能摈弃在室外。f最简单易行但又是最有效的方法是设建筑外遮阳板,也可将外遮阳板与太阳能电池又称光伏电池结合,不但降低空调负荷,而且还能为室内照明提供补充能源。
　　2.2利用有组织的自然通风
　　自然通风是当今生态建筑中广泛采用的一项技术措施。它是一项久远的技术,我国传统建筑平面布局坐北朝南,讲究穿堂风,都是自然通风,节省能源的朴素运用。只不过当现代人们再次意识到它时,才感到更加珍贵,与现代技术相结合,从理论到实践都提高到一个新的高度。在建筑设计中自然通风涉及建筑形式、热压、风压、室外空气的热湿状态和污染情况等诸多因素。自然通风可以在过渡季节提供新鲜空气和降温,也可以在空调供冷季节利用夜间通风,降低围护结构和家俱的蓄热量,减少第二天空调的启动负荷。实验表明,充分的夜间通风可使白天室温低2～4℃。日本松下电器情报大楼、高崎市政府大楼等都利用了有组织的自然通风对中庭或办公室通风,过渡季节免开空调。冬季,双层玻璃间层形成阳光温室,提高建筑围护结构表面温度。夏季,利用烟囱效应在间层内通风,将间层内热空气带走。自然通风在生态建筑上的应用目的就是尽量减少传统空调制冷系统的使用,从而减少能耗,降低污染。
　　3、被动式方法
　　所谓被动式手法,就是依靠机械、电气等设施,创造一种扬自然环境之长、避自然环境之短的室内环境。在既要节能,又要保证室内环境空气品质的前提下,风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统在国外绿色办公建筑中已成为流行的空调方案。
　　3.1置换式送风系统
　　置换式送风系统主要有以下几种形式a背景空调与个人空调相结合的下送风或桌面送风;b用作全场空调的地板送风;c置换式顶送顶回系统。第一种形式又可以分成桌面可调球形风口和通过围挡屏静压箱的条缝风口送风两种形式。空调送风通过架空地板送到各工作站。第三种方式是利用喷嘴将空气送到地板附近,通过人体之后从上部灯具回风,起到置换作用,人可以通过遥控器控制风量和风温。
　　3.2冷辐射吊顶系统
　　今天的办公建筑中主要内热源是设备、照明形成的显热,而其中辐射成分又占了50%以上。因此,用辐射形式供冷可以平衡掉这部分热量。实验证明,辐射形式供冷可以提高人体舒。1998年日本东京竣工的SANKYO本部大厦和德国杜依斯堡的商业促进中心等均采用了将辐射适性板与室内吊顶结合的冷辐射吊顶空调方式。
　　3.3结合冰蓄冷的低温送风系统
　　蓄冷低温送风系统目前已在空调设计中被广泛采用。该系统虽然起不到节能的作用,但却能平衡市区用电负荷,提高发电效率,对环境负荷的降低是有利的。
　　3.4蒸发冷却空调系统
　　蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术,包括直接蒸发冷却DEC和间接蒸发冷却IEC。它采用水作为制冷剂,对环境无污染;另外,蒸发冷却系统制冷不需消耗压缩功,它的COP值比机械制冷大的多,因此,是一种节能环保型绿色空调产品。目前在我国新疆等西部地区的大型工业及商业建筑中得到广泛应用。
　　3.5去湿空调系统
　　去湿空调DesiccantCooling的原理很简单,室外新风先经过去湿转轮,由其中的固体去湿剂进行去湿处理,然后经过第二个转轮热回收转轮,
　　与室内排风进行全热或显热交换,回收排风能量。经过去湿降温的新风再与回风混合,经表冷器处理此时表冷器处理基本上已是干冷过程后送入室内。
　　3.6地源热泵空调系统
　　地源热泵空调系统是利用土壤,地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效的空调方式。土壤是一种很适宜的热源,其温度适宜、稳定,蓄热性能好且到处都有。目前,这一方式在我国山东等地已被广泛使用。
　　4、结论
　　随着社会的发展,科技的进步,物质生活的丰富,精神需求的提高,人们已不再满足于简单的居住办公,而希望能有一个舒适的居住环境,高效的办公环境,暖通空调技术的发展和进步正逐步满足人们亲近自然,拥有舒适、健康建筑的需求。随着人类对生存环境不断的认识和发现,能及时把新技术,新材料应用于现代建筑中,使我们的建筑成为真正意义上的“生态建筑”和“绿色建筑”!绿色建筑的兴起为暖通空调技术的进步和发展提供了前所未有的机遇,同时,暖通空调技术的不断发展,推动了现代建筑的可持续发展,为现代建筑的发展注入了生机和活力。
　　
　　参考文献
　　1尹红.绿色建筑回归自然[J].国外科技动态.2002
　　2王健夫，顾苏林.暖通空调技术的进步对现代建筑的影响[J].森林工程，2002
　　3计旭东.绿色建筑的探讨[J].城市发展研究，2002