绿色设计赢未来 | 揭秘绿色建筑节能利器
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现任职务：天津大学建筑设计研究规划总院有限公司暖通副总工程师
所获奖项：第六届海尔磁悬浮杯绿色设计与节能运营大赛设计金奖
自国家“双碳”战略提出以来，“绿色建筑”也迎来战略发展机遇期。在此背景下，建筑设计正不断走向高效、低碳、集约、循环的绿色低碳发展道路，“绿色建筑”理念已被建筑行业高度认可。绿色建筑的先进性体现在何处？建筑设计时怎样合理使用中央空调设备才能满足绿色环保要求？
“绿色建筑的基本内涵可归纳为提高能源利用效率，推动可再生能源使用，降低建筑碳排放，营造良好的建筑室内环境。从暖通设计的角度看，要求我们站在全寿命周期的角度，规划设计整个建筑的能源使用情况，制定合理的实现路径。即将建筑当做一个生命体，让暖通系统响应建筑不同使用需求，按需高效合理供能。”张阳如是说。
正定新区少年宫总面积超64000平方米，建筑功能多，使用时间不同步，人员流动变化较大，建筑暖通负荷常年处于部分负荷状态且波动大。少年宫内部设施齐全，不但包含科技展厅、天象厅，而且具备游泳馆、篮球馆等多个功能性场馆。为此，中央空调设备需要在不同时段满足不同场景的使用需求，对暖通设计的节能性、先进性、多样性及舒适性作出相当大的挑战，项目难度系数由此增加。
根据项目用能需求进行多次方案比选，项目方最终选择了海尔磁悬浮离心机组方案。项目冷热源采用了地埋管地源热泵与空气源热泵结合的复合型能源系统；礼堂、体育馆、综合大厅、科技馆等高大空间场所主要采用全空气空调系统，结合风机盘管、地板辐射供暖系统等实现不同使用工况下的系统切换；游泳馆采用了泳池专用除湿热泵机组对湿度进行控制；其他场所均采用风机盘管加新风系统供冷供热。
“地埋管型地源热泵与空气源热泵结合的复合型能源系统，将二者的运行模式进行耦合，保证系统优点与系统能效的同时，充分提高可再生能源利用率，降低建筑碳排放。该方案兼具两种冷热源形式的优点，有效降低了建筑运行过程中的直接碳排放和因使用电力、热力导致的间接碳排放。”张阳表示。
由于设计时充分考虑了各功能区的负荷特性和运行时间上的不同，以及北方建筑冬季夜间或非运行期间防冻需求等特点，设计方案将少年宫划分出不同场馆的系统，同时将冷热水系统竖向按空调机组、风机盘管、地板辐射供暖系统分开。优化后的水系统成功保证了各系统之间的水力平衡，实现青少年宫各功能区之间的同时、独立运行模式，满足青少年宫的使用需求的同时各功能区空调、供暖系统独立运行的方式，满足不同功能区使用需求的同时，逐级降低了建筑物的综合能耗。
“在运行过程中，海尔热泵磁悬浮中央空调不仅实现了10%-100%的宽频运转，提高系统换热效率15%以上。并且使用清洁可再生能源，供热时无燃烧过程，0排放、0污染、0废弃物；供冷时，避免了噪音及漂水污染；冷热源一年四季相对稳定，波动范围远小于环境空气温度波动，机组运行稳定可靠，维保工作量小，噪声低，符合了‘绿建三星’的要求。”张阳如是说。
自21世纪初，中国便开始引进先进的磁悬浮离心技术，经过消化、吸收、创新，国产品牌的磁悬浮产品应运而生，其性能，各项指标均已达到或已超过世界的水平，经过多年的市场应用以及验证，基本可以实现超过50%以上的节能效果。可以说，磁悬浮中央空调的技术是当今最为先进的空调技术，海尔磁悬浮空调技术更是其中的佼佼者。
绿色建筑作为健康舒适、资源节约、安全耐久的先进建筑类型，已然在神州大地上风靡开来，而建筑设施必不可缺的暖通系统自然不可忽视。面对与日俱增的节能减排、绿色环保需求，暖通设计师又当如何应对？
“身为一名暖通设计师，我认为设计师要持续学习和创新，勇于尝试使用新技术,提高项目的供能效率和提升用户体验感。现在，第七届海尔磁悬浮杯绿色设计与节能运营大赛正在进行，希望更多的设计师能够参与进来，以更加优秀的作品，助力“双碳”目标的早日实现！”张阳如是说。
在城市化建设仍未停滞的当下，社会面对于绿色建筑的需求势必大幅增长。暖通设计师若想顺风乘上“绿色建筑”之浪潮，还需与时俱进、不断学习，处处做到精益求精，方能在为大众营造健康节能环境的同时，推动绿色城市建设，助力国家“双碳”目标的实现。
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