绿化建筑在暖通设计中适用性

空调冷热源系统展示中心空调冷热源系统原理，空调计算冷负荷为1356kW，热负荷为1085kW，选用2台水冷螺杆式热泵机组，一机二用，夏季供冷，冬季供热。供冷时，提供7/12℃冷水，单机容量为700kW，耗电量125kW，制冷能效比(COP)5.6，供热时，提供45/40℃热水，单机容量为770kW，制热能效比(COP)4.8，能效等级达到国家一级。设置两台容量为90m3/h闭式冷却塔，平衡放热和吸热季节波动，稳定地源侧土壤温度，避免土壤出现“热堆积”现象，实现空调冷热源系统高效和稳定运行。空调冷热水系统均采用一次泵变流量系统，每台热泵机组搭配一台冷水泵、一台热水泵和一台冷却水泵，空调冷热水泵流量为132m3/h，扬程为280kPa，效率≥80%;地源侧循环水热水泵流量为100m3/h，扬程为230kPa，效率≥80%;冷却塔侧水泵流量为80m3/h，扬程为250kPa，效率≥80%。

空调冷水系统的输送能效比为0.0164，优于“标准”中对水泵输送能效的要求。变频调速技术“标准”要求通风空调系统在部分负荷和部分空间利用时不降低能源利用效率，对此，设计中充分考虑了空调负荷的动态特性，在空调循环水泵和空气处理机组配置变频调速电机，使得水泵和风柜可以适应空调负荷的变化规律。当空调负荷低于峰值负荷时，通过变频器调节风机和水泵的转速，减少送风量和水泵循环流量，明显地节省风水系统的输送能耗。热回收技术考虑到展示中心人员密度大，所需新风量大，新风能耗高，在设计中采用了切实可靠的空气热回收措施。在部分空气处理机组中设置了新、排风全热交换装置，利用室内空调排风，在夏季对室外高热高湿新风进行预冷除湿，在冬季对室外低温干燥新风进行预热加湿，从而减少新风能源消耗，降低空调冷热源机组的装机容量。

置换式通风技术“标准”鼓励采用新型节能的空气调节方式，因此，展示中心设计在大空间的空调场所采用置换送风方式，将略低于室内人员活动区温度的新鲜空气以很低的速度直接送人人员活动区，在地板上形成一层空气湖，当送风遇到室内的热源时被加热，产生向上的对流气流，形成室内空气运动的主导气流。排风口设置在房间的顶部，将污浊空气排出。置换通风与传统混合式通风相比，不必考虑消除全室性余热和不洁空气，仅需要考虑人员活动区的余热和不洁空气，因此，其能耗仅为全室混合通风系统的57%～59%［6］，与此同时，又提高了室内空气质量，人员活动区的不洁空气浓度仅为传统混合式通风系统的50%［6］。

可见，采用置换通风技术，不仅节约能耗，并且提高室内空气品质和热舒适度。多元通风技术针对“标准”中对利用室外新风空调的要求，在空调通风系统采用了多元通风技术，这是一种以自然通风、机械通风和空气调节交互使用来保持满意的室内环境的空调技术。在全空气系统的新风入口及其通路均按全新风配置，通过调节新、回风阀门的开度，实现空调季节按最小新风运行;过渡季节利用机械通风的方式引入室外新风，或通过开启外窗进行自然通风，消除室内的余热，最大限度地减少空调机组的运行时间，减少了空调运行能耗。

采用自然通风和机械通风室内逐时温度。统计分析表明，室内温度低于30℃且高于15℃的时间为1320h，超过总工作时间的90%以上，其中，极个别房间在少数时间内温度高于30℃，在过渡季节室温高于30℃的总时间数为11h，多在中午13:00前后，此时室外温度在27℃左右，可加大机械通风风量，消除室内余热;室温低于15℃的时间有95%以上分布在20:00～8:00，该时间段不属于工作时间，不考虑人体舒适度要求。

建筑能耗分析是进行建筑节能诊断的必要手段［8］。为了比较设计采用空调方案与传统空调方案的能耗，在设计建筑的基础上分别定义两种工况，分别命名为方案一和方案二，方案一已在2.1～2.6详细描述。方案二冷热源采用冷水机组+燃气热水锅炉;风机、水泵与性能与方案一相同，但控制方式不同，采用定流量控制;空调房间的排风系统未考虑热回收装置，大空间空调采用全室性混合通风方式，全年空调和机械通风。冷水机组能效比(COP)为4.2，新风全热回收器回收效率为0.7，锅炉效率为0.9，电力生产和输送综合效率为0.5，锅炉燃气量折算成电能，各方案空调通风系统逐月累计耗电量(采暖月份因制冷耗电极少，予以忽略;同样，制冷月份忽略采暖耗电)，方案一全年耗电总量254000kWh，方案二全年耗电总量621600kWh，方案一比方案二节能59%。绿色建筑要求“建筑设计总能耗低于国家和地方节能标准规定值的80%”，综上所述，仅作空调系统设计优化后，已达到目标节能率的75%。

展示中心是泰州地区第一个绿色建筑三星级工程，本文深入研究了建筑系统节能理论［9－10］，系统把握各种因素在建筑能耗中的耦合关系，把暖通专业中多领域协同攻关的节能模式落实到设计中去展示中心于2011年8月12日投入使用，空调系统制冷运行期间，室内环境参数，包括温度、湿度、新风量、噪声和气流速度等指标都达到了设计要求。

展示中心的暖通系统并没有运用非常复杂的新技术，而是通过采用使用合适、低成本的技术———土壤源热泵、变频调速、空气热回收、置换通风和多元通风等技术。不仅所耗能源大为减少，而且通风带来了健康效应。低碳环保是可持续建筑发展的方向，本项目的设计完全在《绿色建筑评价标准》的指导下展开，空调系统也经历了一段供冷和供暖期的运行考验，节能效果明显，为今后我国绿色建筑设计提供了参考和借鉴。