綠色節能論文發表期刊推薦《科技創新與應用》創刊以來，始終堅持創新性、原則性、學術性、探索性、應用性及時代性的辦刊方針；以科技引領時代、創新成就未來、應用鑄就輝煌為指導思想；以研究科技推動經濟社會發展為重點，為建設創新型國家服務為目標。

　　摘要：近年來，中國城鎮化水平和城市建設總體規模呈現高速發展的態勢，每年都新建大量建筑，為了滿足人們對居住環境和工作環境的舒適性要求，大都配備了采暖通風或空調設施，消耗大量的能源，排放大量的溫室氣體和有害氣體，對自然環境構成了嚴重的威脅，是擺在人類面前的重要難題，解決這一難題的一個重要途徑是進行建筑節能，發展綠色建筑。本文以某展示中心為例，探討綠色建筑技術在暖通設計中應用，以尋求一個舒適健康、技術適用、可持續發展和可推廣的方案。

　　關鍵詞：展示中心,多元通風,土壤熱泵,節能技術,綠色建筑

　　1項目概況

　　某展示中心(以下簡稱“展示中心”)總建筑面積為10518m2，其中地下層為4178m2，首層為4322m2，二層為2018m2，建筑實景如圖1所示。展示中心以低碳為目標，按照綠色建筑三星級標準，打造綠色建筑典范。

　　2節能與能源利用

　　綠色建筑首先關注的是如何利用能源問題。在建筑能耗中，大約50%～60%用于供暖空調，因此，暖通空調系統的節能技術，是實施綠色建筑的重要保障。展示中心在設計上結合泰州地區的氣候特點，綜合考慮周邊環境可利用的地熱資源情況，采用多項先進實用技術，實現空調系統低碳節能運行。

　　2.1空調冷熱源系統

　　展示中心空調冷熱源系統原理如圖2所示，空調計算冷負荷為1356kW，熱負荷為1085kW。選用2臺水冷螺桿式熱泵機組，一機二用，夏季供冷，冬季供熱。供冷時，提供7/12℃冷水，單機容量為700kW，耗電量125kW，制冷能效比（COP）5.6，供熱時，提供45/40℃熱水，單機容量為770kW，制熱能效比（COP）4.8，能效等級達到國家一級。設置兩臺容量為90m3/h閉式冷卻塔，平衡放熱和吸熱季節波動，穩定地源側土壤溫度，避免土壤出現“熱堆積”現象，實現空調冷熱源系統高效和穩定運行。

　　空調冷熱水系統均采用一次泵變流量系統，每臺熱泵機組搭配一臺冷水泵、一臺熱水泵和一臺冷卻水泵，空調冷熱水泵流量為132m3/h，揚程為280kPa，效率≥80%；地源側循環水熱水泵流量為100m3/h，揚程為230kPa，效率≥80%；冷卻塔側水泵流量為80m3/h，揚程為250kPa，效率≥80%。空調冷水系統的輸送能效比為0.0164，優于“標準”中對水泵輸送能效的要求。

　　2.2變頻調速技術

　　“標準”要求通風空調系統在部分負荷和部分空間利用時不降低能源利用效率，對此，設計中充分考慮了空調負荷的動態特性，在空調循環水泵和空氣處理機組配置變頻調速電機，使得水泵和風柜可以適應空調負荷的變化規律。當空調負荷低于峰值負荷時，通過變頻器調節風機和水泵的轉速，減少送風量和水泵循環流量，明顯地節省風水系統的輸送能耗。

　　2.3熱回收技術

　　考慮到展示中心人員密度大，所需新風量大，新風能耗高，在設計中采用了切實可靠的空氣熱回收措施。在部分空氣處理機組中設置了新、排風全熱交換裝置，利用室內空調排風，在夏季對室外高熱高濕新風進行預冷除濕，在冬季對室外低溫干燥新風進行預熱加濕，從而減少新風能源消耗，降低空調冷熱源機組的裝機容量。

　　2.4置換式通風技術

　　“標準”鼓勵采用新型節能的空氣調節方式，因此，展示中心設計在大空間的空調場所采用置換送風方式，將略低于室內人員活動區溫度的新鮮空氣以很低的速度直接送人人員活動區，在地板上形成一層空氣湖，當送風遇到室內的熱源時被加熱，產生向上的對流氣流，形成室內空氣運動的主導氣流。排風口設置在房間的頂部，將污濁空氣排出。置換通風與傳統混合式通風相比，不必考慮消除全室性余熱和不潔空氣，僅需要考慮人員活動區的余熱和不潔空氣，因此，其能耗僅為全室混合通風系統的57%～59%，與此同時，又提高了室內空氣質量，人員活動區的不潔空氣濃度僅為傳統混合式通風系統的50%�？梢姡�采用置換通風技術，不僅節約能耗，并且提高室內空氣品質和熱舒適度。

　　2.5多元通風技術

　　針對“標準”中對利用室外新風空調的要求，在空調通風系統采用了多元通風技術，這是一種以自然通風、機械通風和空氣調節交互使用來保持滿意的室內環境的空調技術。在全空氣系統的新風入口及其通路均按全新風配置，通過調節新、回風閥門的開度，實現空調季節按最小新風運行；過渡季節利用機械通風的方式引入室外新風，或通過開啟外窗進行自然通風，消除室內的余熱，最大限地減少空調機組的運行時間，減少了空調運行能耗。圖3模擬了4、5、10和11月份采用自然通風和機械通風室內逐時溫度。統計分析表明，室內溫度低于3℃且高于15℃的時間為1320h，超過總工作時間的90%以上，其中，極個別房間在少數時間內溫度高于30℃，在過渡季節室溫高于30℃的總時間數為11h，多在中午13:00前后，此時室外溫度在27℃左右，可加大機械通風風量，消除室內余熱；室溫低于15℃的時間有95%以上分布在20:00～8:00，該時間段不屬于工作時間，不考慮人體舒適度要求。因此，在過渡季節，關停熱泵機組，室內基本上可滿足熱舒適性要求。

　　2.6可再生能源

　　展示中心采用土壤源熱泵技術為冬季熱源，年提供采暖空調熱量24萬kWh，土壤熱泵承擔100%采暖空調負荷。土壤源熱泵是一種利用地球表面淺層地熱資源進行能量轉換的供暖空調系統。其工作原理如圖4所示，通過將傳統空調器的冷凝器或蒸發器延伸至土壤地下，使其與淺層巖土進行熱交換，冬季從土壤里提取的熱量，轉移到建筑物室內供暖，同時儲存冷能，以備夏用；夏季又從土壤里提取的冷量，轉移到建筑物室內供冷，同時儲存熱能，以備冬季使用。這種儲存于地表淺層的能源可以無限循環使用，是一種典型的綠色能源和可再生能源形式，是綠色建筑技術的具體體現。

　　此外，在展示中心的玻璃廊道天窗設置水噴霧系統，把玻璃表面溫度降至28～29℃，同時吸收了部分太陽輻射熱，明顯地降低玻璃廊道的空調冷負荷。

　　3室內環境質量

　　根據不同房間、區域劃分不同的空調系統，每個房間或空調區域均可個別調節，使房間內的空氣溫度、濕度、風速等參數滿足設計要求。外墻、內墻、屋頂和外窗的傳熱系數分別為0.80、2.0、0.63、0.44和2.0W/(m2·K)，門窗采用氣密性良好的斷熱型塑鋼窗框高透低輻射中空Low－E玻璃，從而避免圍護結構的內部或表面出現冷凝現象。設計新風量如表2所示，新風采氣口和室內排風口的水平距離均大于10m，保證建筑物吸入的空氣為室外新鮮空氣�？照{通風系統設置過濾器過濾空氣塵埃，室內人員密集場所，設置二氧化碳濃度監測系統，可根據濃度調節新風量。上述所有舉措，既保證了室內環境質量舒適、健康，又節能環保，是綠色建筑的一個關鍵環節。

　　4能耗分析

　　建筑能耗分析是進行建筑節能診斷的必要手段［8］。為了比較設計采用空調方案與傳統空調方案的能耗，在設計建筑的基礎上分別定義兩種工況，分別命名為方案一和方案二，方案一已在2.1～2.6詳細描述。方案二冷熱源采用冷水機組+燃氣熱水鍋爐；風機、水泵與性能與方案一相同，但控制方式不同，采用定流量控制；空調房間的排風系統未考慮熱回收裝置，大空間空調采用全室性混合通風方式，全年空調和機械通風。冷水機組能效比（COP）為4.2，新風全熱回收器回收效率為0.7，鍋爐效率為0.9，電力生產和輸送綜合效率為0.5，鍋爐燃氣量折算成電能，各方案空調通風系統逐月累計耗電量如圖5所示（采暖月份因制冷耗電極少，予以忽略；同樣，制冷月份忽略采暖耗電），方案一全年耗電總量254000kWh，方案二全年耗電總量621600kWh，方案一比方案二節能59%。綠色建筑要求“建筑設計總能耗低于國家和地方節能標準規定值的80%”，綜上所述，僅作空調系統設計優化后，已達到目標節能率的75%。

　　總之，展示中心的暖通系統并沒有運用非常復雜的新技術，而是通過采用使用合適、低成本的技術——土壤源熱泵、變頻調速、空氣熱回收、置換通風和多元通風等技術。不僅所耗能源大為減少，而且通風帶來了健康效應。低碳環保是可持續建筑發展的方向，本項目的設計完全在《綠色建筑評價標準》的指導下展開，空調系統也經歷了一段供冷和供暖期的運行考驗，節能效果明顯，為今后我國綠色建筑設計提供了參考和借鑒。

　　參考文獻

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