绿色设计在工业设计中的应用范文

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中图分类号：J51 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-06-0-02

在漫长的人类设计史中，工业设计为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时，也加速了资源，能源的消耗，并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。特别是工业设计的过度商业化，使设计成了鼓励人们无节制的消费的重要介质，“有计划地商品废止制度”就是这种现象的极端表现。无怪乎人们称“广告设计”和“工业设计”是鼓吹人们消费的罪魁祸首，招致了许多的批评和责难。正是在这种背景下，设计师们不得不重新思考工业设计师的职责和作用，绿色设计也就运用而生。

一、绿色设计的概述

绿色设计源于60年代在美国兴起抨击美国汽车工业及其带来的废料污染问题的反消费运动而引发的。美国设计理论家维克多·巴巴纳克就在其著作《为现实世界的设计》一书中提出了设计师与生态环境的关系问题，呼吁设计师要考虑保护地球的有限资源。此后，西方各国政府及有关组织意识到了生态问题的严重性，纷纷采取措施，保护环境。芬兰设计政策的制订者们制订了一系列以保护自然为中心的工业设计政策，英国的米歇尔·皮特斯设计集团(MPG)充分考虑了材料的回收与再利用，提出了“绿色生活方式”的概念。

绿色设计(Green Design)也称生态设计(Ecological Design)，环境设计Design for Environment)等。它是指在产品及其寿命周期全过程的设计中，着重考虑对资源及环境的影响，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，更要优化各种相关因素，使产品及其制造过程中对环境的总体负影响减到最小，在满足产品应有功能、质量、使用周期的同时，使产品的各项指标最大限度第符合绿色环保的要求。其基本思想是：在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小。对工业设计而言，绿色设计的核心是3R，即Reduce、Recyle、Reuse。要求产品设计以低能耗、低污染、低排放为基础，增加和延长产品生命周期，使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。

绿色产品设计包括：绿色材料选择与管理设计；绿色产品制造过程设计；产品的可回收性设计；产品的可拆卸性设计；绿色产品的成本分析；绿色包装设计；绿色物流设计；绿色服务设计；绿色产品设计数据库；绿色回收利用设计等。大量绿色产品设计的出现预示着绿色设计将成为21世纪工业设计的热点之一，它不仅能带来低成本、可回收的经济效益，关系到生产者的利益，还能提高资源的利用率，维护生态平衡，实现人和自然的和谐相处，关系到每一个人的切身利益。

二、绿色设计的原则及在现代工业设计中的运用

（一）绿色设计的原则

与其他传统设计方式相比较，绿色设计的原则体现在：

1、资源能量的最低损耗原则，在选用资源和产品设计的整个周期中，最大限度的利用能源，使用可再生能源，缓解能源危机。

2、零污染原则，即要彻底抛弃传统的先污染后治理的方式，实施预防为主，治理为辅的策略，尽量避免由能源浪费造成的噪音、热辐射、电磁波等影响。

3、零损害原则，即要确保产品对使用者的保护功能，提高产品的质量，确保生产者和使用者的安全。

4、先进技术原则，即要力求使用最先进的技术，使产品具有最大限度的市场竞争力。

5、生态经济效益最佳原则，即要考虑产品在使用周期内对生态环境和社会造成的环境生态效益和社会效益的损失。

（二）绿色设计在现代工业中的运用

1、模块化设计。对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能，不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，满足不同的需求。模块化设计可以很好地解决产品品种规格，产品制造设计周期和生产成本之间的矛盾，又可为产品的快速更新换代，提高产品的质量，方便维修，有利于产品废弃后的拆卸，回收，为增强产品的竞争力提供必要条件。

2、循环设计。循环设计既是回收设计（Design for Recovering &Recycling)，就是实现广义回收所采用的手段或方法，即在进行产品设计时，充分考虑产品零部件及材料的回收的可能性，回收价值的大小，回收处理方法，回收处理结构公益性等与回收有关的一系例问题，以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用，是环境污染最小的一种设计的思维和方法。

3、非物质设计方法。非物质设计是一种与信息技术密切相关的设计形式，是随着电子信息技术的发展而产生，以数字化设计为主要特征的设计形态。非物质设计主要从数字化和信息化两方面实现设计的低碳化。数字化改变了设计的方法，创新了设计理念，实现了虚拟化设计，同时也降低了对环境的依赖，实现了低碳方法的传递与汲取；信息化的主要特点就是具有较高的信息量。对于人类生存的自然和社会来说，信息的创造与汲取必不可少。

4、人文设计方法。绿色设计不仅来源于社会，更要服务于社会。它不仅要实现产品的功能、材料、结构、形态、色彩、包装、运输、广告、销售以及售后服务等，同时也要实现产品的人性化设计和人文价值。人文设计方法是工业设计中的核心理念之一，它要求产品不仅要具备合理正常的使用功能、经济、美观，同时还要满足人的情感、认知等更高层次的需求。因为人的心理作为一个系统，在运作过程中会产生厌倦、忧郁、悲伤、烦躁等（下转第240页）（上接第238页）心理情绪，而符合心理需求及认知习惯的设计能够使心理系统中，使人愉悦，轻松，得以释放，达到身心平衡，这也是人文化设计之真滴。

三、当下工业设计对绿色设计的需要

（一）环保的产品——环境的需求

在不少国家和地区，交通工具不仅是空气和噪声污染的主要来源，并且消耗了大量宝贵的能源和资源。因此交通工具，特别是汽车的绿色设计备受设计师们的关注。新技术、新能源和新工艺的不断出现，为设计出对环境友善的汽车工业设计师们开辟了崭新的前景。不少工业设计师在这方面进行了积极的探索，在努力解决环境问题的同时，也创造了新颖、独特的产品形象。绿色设计不仅成了企业塑造完美形象的一种公关策略，也迎合了消费者日益增强的环保意识。

（二）简洁的产品——时代的需求

远古的人类，磨刀为石，削木成剑，抓住了造物的本质。通过应用、感觉，进而使之得心应手，却从不去雕饰形态。“舍”得大胆，“取”得精简。即时有些装饰，也都给与深刻的内容，且服务于功能结构。绿色设计正是这种并不十分注意美学表现或狭义的设计语言，但绿色设计强调尽量减少无谓的材料消耗。在绿色设计中，“少就是美”，“少就是多”具有了新的含义。从20世纪80年代开始，一种追求极端简单的设计流派，将产品的造型化减到极致，这就是所谓的简约主义（Minimalism）。简约设计不仅在功能上达到了设计的目的，而且最为重要的就在于材料的节省与加工的方便。造型简单，没有多余装饰的现代设计产品，不仅适宜于大批量生产，而且大大降低了生产成本。使多数人能够承担。

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中图分类号： TE08文献标识码：A 文章编号：

1 前言

工业建筑是企业生产运作的基本设施，是作业人员从事生产活动的重要场所，因此工业建筑的设计需要综合考虑影响因素，比如空气的湿度、沿海的风向、日光的照射及腐蚀性物质等各方面的影响。绿色建筑设计可以为作业人员创造更加优越的生产环境，提升工业生产的效率，提高工业产品的质量。环保、节能的绿色设计理念，既是建筑理念不断更新和发展的需要，也是建筑行业可持续发展的必然选择。

建筑节能就是降低建筑使用能耗、提高能源利用效率、保护环境。建筑节能是一项系统工程，涉及到建筑设计、设备设计、运行管理等方面，本文从建筑设计的角度浅析工业建筑的一些节能措施。

2 工业建筑设计的基本要求

工业建筑绿色节能设计除了需要满足特定的生产工艺对建筑环境的要求之外，还要满足工作环境舒适度和工作人员精神愉悦的要求。现代工业建筑在绿色节能设计应在工艺、性能、结构、布置等方面都应达到国家的规定标准，都要符合工业建筑设计的基本要求。某工业厂区鸟瞰图如图1所示，总平面图如图2所示。

图1 工业厂区鸟瞰图图2 工业厂区总平面图

2.1生产工艺要求

工业建筑工艺要求主要包括：

（1）工艺流程。工艺流程会直接影响各工段、各部门平面的次序和相互关系。

（2）运输工具和运输方式。其与厂房平面、结构类型和经济效果密切相关。

（3）生产特点。工业建筑须依据其生产特点如散发大量余热和烟尘、排出大量酸、碱等腐蚀性物质或有毒、易燃、易爆气体等进行设计。

2.2结构合理选择

工业建筑设计时应根据生产工艺要求，结合相适应的建筑材料、施工条件、施工质量以及后期运行过程的影响等因素，选择适宜的结构体系。例如钢筋混凝土结构材料易得、施工方便、耐火耐蚀、既可以预制构件也可现场浇筑结构。而钢结构可用在大跨度、大空间或振动较大的生产车间，但钢结构在沿海地区对防火、防潮湿、防腐蚀措施要求很高，建筑师应根据实际情况选择合理的结构形式。

2.3生产环境的控制

工业建筑的生产环境是工业企业进行生产运营的重要条件，也是工业建筑设计首先需要满足的基本条件，设计人员应根据不同的地域条件、气象信息和环境条件进行方案选择，保证工业建筑满足生产环境的控制。

采光和照明。一般厂房多为自然采光，但采光均匀度较差。

通风条件。如采用自然通风，要了解厂房内部状况和当地气象条件，设计好排风通道。

2.4工业用房使用要求

工业厂房位置是否合理与地形、地貌、高程及周边环境有关，设计前需要对厂区的总体布局进行整体规划。根据使用要求，厂房一般来讲由生活用房和生产管理用房构成。生活用房主要包括存衣间、厕所、盥洗室、淋浴室、保健站、餐室等，要根据生产需要和卫生条件合理布置。车间行政管理用房和一些空间不大的生产辅助用房，可以和生活用房布置在一起，总平面布置的关键是合理地解决全厂各部分之间的分隔和联系。

3 传统工业设计的弊端

3.1整体把控

我国传统的设计院内部的运行机制是以工艺专业为主体，土建、水、电、风、气、总图等专业为从属的多工种配合进行的，各专业之间分工过细，形成明确的专业界限，不免遗留一些不为人关注的边缘和角落。

厂区的环境设计，各主体工艺专业分别专注自己专业范围内的车间工艺设计，由工艺专业进行总平面布置，由于受专业内涵的局限，一般是以如何组织好工艺生产流程和交通运输路线为己任，建筑师的设计任务只是各单体建筑物和构筑物的具体设计，从单体建筑布局、建筑结构选型、建筑构造做法、选材、色彩处理等方面予以统一协调，以至于无法达到整体与局部权衡。

3.2厂房设计

工业生产建筑物一般都要设置一批为主体生产服务的附属建筑，毗连在主体厂房的周围。尤其功能复杂的大型生产厂房因水、电、工艺等各专业的要求，以及办公、洗浴、卫生间等生活需要，往往须设置大量毗连的附属建筑，有时甚至把主体厂房围得严严实实、水泄不通，给主体厂房的防火、使用功能、建筑立面形象和空间效果，以及建筑结构构造处理等方面，造成诸多不良的后果。

从使用功能来看，严重影响了厂房的自然通风和侧面采光。尤其是热加工类厂房，由于毗连建筑减少了厂房自然通风的进风口，其后果是虽然在厂房屋顶设置了高大的通风天窗，却因无进风口或进风面积过小，而发挥不了作用。从而使厂房内部空气污浊、光线暗淡、闷热难当，严重恶化了厂房的内部环境质量。

从建筑结构处理方面来看，由于主体厂房和毗连建筑的结构类型、高度和荷载等差别很大，一般均需要设置变形缝，尤其在地震区必须设置防震缝，而且设缝端结构应封闭不能开口，因而给建筑处理和结构构造带来许多麻烦，另外导致防火要求提高，不仅要增加许多建设费用，而且还会留下一些难以弥补的缺欠。如图3所示。

从厂房建筑的立面形象和厂区的建筑效果来看，这些毗连建筑高低参差不齐、宽度变化无规律、型体极不协调；或者由于进度要求，主体厂房设计完成后，开始设计毗连建筑，因而造成建筑设计上缺乏统一规划安排和协调，厂房的立面和整体空间效果很差、杂乱无章、缺乏联系协调，毫无美感可言。

图3 某工业厂房与附属建筑示意

3.3厂房二次利用

原有工业建筑项目设计，仅限于常规的生产需求，多数只是为了向企业提供生产空间，没有对生产工艺作仔细研究，特别是企业对厂房二次利用没有改造的空间，造成资源浪费。

3.4污染问题

我国正在大力推进节能减排工作，这也要求建筑行业朝着“环保节能”方向发展，以促进整个工业产业链的优化改造。在工业化生产的背景下，原有工业建筑防污处理不够理想，设计很少考虑环境污染，如空气、噪音和水资源污染。

4 工业建筑绿色节能设计

鉴于传统工业建筑设计的缺陷和不足，随着时代的发展工业建筑设计应以“绿色环保”为宗旨，从环保、节能、除污、低耗等方面分析，设计出更加科学的建筑方案，建造出更加优越的工业建筑物。

4.1绿色节能设计理念

绿色建筑设计的核心思想是“保护环境，避免污染”，建筑师应根据工业建筑设计标准，结合前期勘测得到的数据信息，制定“环保型”建筑方案。工程设计人员可以从材料、结构、外观、环境条件等方面全面提升工业建筑的绿色效果，严格防范有害建筑的形成。

4.2节能设计

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在工业建筑设计行业当中，绿色设计理念逐渐深入人心，要想更好地将这一理念应用在工业建筑设计中，就需要明确工业建筑设计的基本原则，指出绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的重要性，进而提出具体的设计措施。

一 工业建筑设计的基本原则分析

工业建筑不同于民用建筑，其在设计的过程中必须要坚持特殊的原则，具体来讲要从以下几个方面着手。

首先，科学设计工业建筑的布局，这是工业建筑设计的重要环节。工业建筑设计必须要满足生产的要求，这是工业建筑设计的基本出发点，也是顺利开展其他设计活动的前提。在库区地址选定之后，总平面布置需要以生产的工艺流程为依据，进而确定库内的功能分区和各建、构筑物的位置，最大限度的提升土地的利用率和使各种管线布置更短捷。

其次，合理选择工业建筑的结构形式。对于工业建筑来讲，其结构的选择既需要满足节能环保的要求，又要最大限度的提升建筑的利用效率，具体来讲，在设计的过程中需要根据生产工艺的具体情况，结合材料特点和施工环境条件综合选择合理的结构体系。需要注意的是，为了满足工业建筑生产运行的要求，选择的材料一定要耐火耐腐蚀，并且要具有较广的适应面，一般来讲，最好选择工业化体系建筑，这样能够更好地节约投资，确保工期提前完成。

最后，要确保工业建筑具有优良的环境空间。一般来讲，对于工业建筑而言，既需要有良好的采光和照明条件，避免阳光直射，又需要具有较好的通风设施，这样才能够更好的保证工业建筑环境的整体优良性。这就需要在工业建筑设计的过程中，要做好采光和通风的设计，特别是对于油库建筑来讲，一定要做好通风设计，保持室内的通风效果，同时需要注重安全性设计，保证油车库等建筑物满足规范要求的泄爆面积，避免出现安全问题。

二 绿色节能理念在工业建筑设计中应用的重要性

从我国传统的工业建筑设计模式角度来看，其中存在着很多不科学不绿色的因素，加剧了环境污染，同时也降低了人们的生活质量，在这种情况下，绿色节能理念逐渐深入人心，该理念在工业建筑设计中的应用，使我国的工业建筑设计体系逐步朝着可持续的方向发展。

绿色建筑设计理念的逐步应用，在工业建筑设计中发挥了关键性的作用，随着社会的进步和时代的发展，工业建筑设计也对绿色建筑设计理念提出了更高的要求，二者相互促进，共同发展，更好的实现了工业建筑设计的绿色化和节能目标。

三 绿色节能理念在工业建筑设计中的具体应用措施

在工业建筑设计中应用绿色节能理念，能够更好的实现建筑的节能环保目标，降低工业生产给环境带来的威胁程度。在设计的过程中为了更好的发挥节能的效果，需要采取科学的措施，具体来讲，需要从以下几个方面入手。

首先，对工业建筑的整体环境进行设计。对于工业建筑来讲，整体环境的设计主要是指要以总体规划作为基础，并结合地区的水文、地质、气候、地形地貌等情况，综合工业生产的需要，对建筑设计的可行性和经济性做出有效的分析。具体来讲，第一要构建起开放的空间形象和集中的建筑布局。长期以来，我国的工业建筑基本上采用的是线性空间布局，并且构建起开放式和动态的空间体系。为了达到资源的高效共享，保障工业污水的处理，达到节能的目标，在生产内还需要采取相对集中的布局方式，尤其对于石油行业来讲，罐区、装卸油区域有可能产生的跑、冒、滴、漏和含油污水的排放，如果处理不当将会造成严重的水资源污染。要想解决这一问题，在石油库建筑设计的过程中，一定要科学的设计污水处理结构，合理布局，这样才能够更好的实现节能环保的目标。

其次，从工业建筑单体设计的角度进行分析。一般来讲，工业建筑的设计需要更好的提升建筑房屋的适用性和可变性。在对工业建筑进行设计的过程中，需要切实保证建筑的结构和建筑设备的灵活性，例如要注意框架结构建筑填充墙体分隔的灵活性、门的高度满足设备进出的要求以及未来接建和扩建的可能性，最大限度的提升工业建筑房屋的可变性和适用性，达到绿色节能的效果。

同时，在设计的过程中，还需要注重节能和智能的结合。在设计中，为了达到节能的目的，可以积极的开发二次可再生新能源，例如太阳能等，节约不可再生资源的利用，并且提升其利用效率。要实现智能化，则需要在工业建筑设计中积极的引入电子通信和自动化控制技术，这样能够实现建筑的智能化设计，进而实现工业建筑朝着高效能、低能耗和低污染的设计方向发展。

再次，进一步强调绿色工业建筑设计，降低工业建筑设计的风险。在工业建筑设计的过程中，要在传统绿色工业建筑设计的基础上，不断创新。具体来讲，一是要对传统的设计体系进行分析，找到其中存在的各种风险，进而根据实际情况进行绿色节能设计，达到降低绿色工业建筑设计风险的目的。对于石油库的设计来讲，更应该注重风险问题。另一方面，在绿色工业建筑设计时，还需要严格的按照风险评估的程序，对设计方案进行检测控制，并进行实质性的测试，进一步提升工业建筑设计工作的安全性、绿色节能性，并保证工业建筑设计报告的真实性、科学性和合理性。

最后，从工业建筑设计中的细节角度进行分析。建筑外墙是节能设计中的重要环节，调查显示，建筑外墙的能耗占到了建筑物总体能耗的一半以上，因此说要想实现工业建筑的绿色节能设计目标，一定要采取科学措施进行建筑外墙的节能设计。具体来讲，在设计中，需要采用复合墙体设计以满足当前节能的需求，用保温性能较好的蒸压加气混凝土砌块的基础上，贴合理厚度的外墙保温材料，能够有效的改变墙体的导热性能，加之根据不同地区和不同项目的需求选用不同的中空节能门窗进一步提升建筑物的整体保温能力，达到降低能耗的目的。同时，这种复合的墙体能够满足作为建筑物维护结构的基础上提升墙体的保温能力，更好的实现工业建筑节能设计的理念。

结束语：

绿色建筑设计理念是将节能降耗作为设计的出发点和落脚点，这样能够更好的提升建筑物的节能效果。将这一理念应用到工业建筑的设计中，可有效的改变我国当前工业建筑设计的现状。工业建筑的种类较多，按照用途可以分为生产厂房、设备仓库、动力加油站等，在设计的过程中需要结合实际情况采取科学的设计举措。本文以此为中心，结合工作实际，对工业建筑设计的基本原则、绿色节能理念在工业建筑设计中应用的重要性以及绿色节能理念在工业建筑设计中的具体应用措施进行了分析，希望对于今后工业建筑的绿色节能设计起到一定的帮助作用，更好的提升工业建筑的节能效果。

参考文献：

[1] 孙杰 绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的体现 建材与装饰，2013年第21期

[2] 邹天彬 绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的应用研究 建筑与文化：学术版，2013年第10期

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一、公共建筑暖通空调系统的特点

公共建筑一般具有以下特点：

1.建筑体量大，建筑面积达数万平米，有些甚至达到数十万平米。

2.外形美观，建筑结构复杂，多具有高大的共享空间。多功能综合建筑特别是大型多功能综合建筑往往是一个城市的地标建筑，建筑外形极具特色，内部结构复杂。

3.建筑内部功能多，如影院、餐饮、购物、娱乐、停车等功能。

公共建筑中的暖通空调系统具有以下特点：

（1）建筑总负荷大，暖通空调系统庞大。

（2）室内环境要求高，暖通空调系统复杂。

（3）暖通空调系统分区多，各分区设计参数差异大，系统平衡难度大。

2 现行公共建筑暖通空调系统在高能耗的主要原因

在能耗较高的一些办公建筑和综合商厦等建筑中，由开创通风、机械排风等造成的室内外通风换气形成的冷负荷会占到总冷负荷的50%以上。

由于设计不合理，缺少有效的空调系统调节手段，往往造成冷机、水泵、风机长期在偏高高效点的状态下运行，导致能源利用率偏低。由于运行管理不善，导致系统的开关状态切换不及时，匹配不合理，增加了不必要的空调用能。

外墙多采用玻璃幕墙结构或者窗墙比较大，有多个朝向，而且进深较大。设计时没有考虑内外分区或分区不合理，设计符合不正确等因素，使空调系统在运行中存在冬季内区偏热、外区征程甚至偏冷等冷热不均的现象。内区由于人员、灯光和设备符合相对稳定，且不受室外气象条件的影响，因而全年基本呈现冷负荷，需常年供冷，外区则受室外气象条件的影响较大，负荷随季节变化而出现冷、热负荷交替变化，夏季需要供冷，冬季需要供热。

在有水量不平衡问题的系统中，可能某些水量特别小的用户温湿度得不到保证，影响这些房间的舒适度。为了满足这些流量偏小用户的温湿度要求，最简便的方法就是要增加冷冻水量，降低冷冻水的供水温度，使得冷机的制冷效率下降，其他用户的冷量过剩，影响整个空调系统的节能效果。因此，公共建筑空调系统的节能工作应该通过现场分析，发现一些无谓的能量消耗问题和能效不高的问题，然后及时修正。

目前，建筑运行中存在的问题，除了与系统设计有关外，与系统的运行管理情况也密切相关。空调设备疏于清洗，过滤器、表冷器和冷凝器均有不同程度的堵塞现象，严重的影响了空调系统的正常运行，冷机的冷凝器水侧结垢，冷机COP下降。冷却水是开式系统，更容易有各种杂质进入，使冷机的冷凝器结垢，不仅会导致冷机的处理不足和COP值的下降，而且会影响冷机的使用寿命。

二、空调系统中主要节能技术

1.变频技术

空调系统中的水泵、风机为必需的设备，而且耗电量巨大，在全年使用空调的现代化公共建筑中，风机、水泵的用电量占整个建筑用电量的30%～40%，约占整个动力用电的40%～55%。自90年代以来变频调速器在暖通空调行业逐渐被大家多认识并采用。

（1）变频技术应用在空调系统，就形成了变水量系统。在空调系统的水系统中，变频技术在水泵上的应用研究比较成熟，但在冷水机组上的应用研究还重要集中在制冷量比较小的机组，在大型冷水机组上的应用还不成熟。在设计中冷水泵和冷却水泵的容量是按住奥建筑物的最大设计负载选定的，且有10%的余量，一般冷水设计温差5～7℃，冷却水的设计温差为4～5℃；而实际的负载在绝大部分时间内远远比设计负载低，一年中负载率在50%以下的运行小时数约占全部运行时间的50%以上，系统在流量固定的情况下，在全年绝大部分运行时间内冷水和冷却水的温差仅为1.0～3.0℃，即在低温差大流量的情况下工作，从而增加了管路系统的能量损失，造成了能源的浪费。

（2）变频技术应用到风系统，就形成了变风量系统。变风量空调系统是通过变风量末端装置调节进入房间的风量，并相应地调节空调机的风量来适应系统的风量要求。对全空气空调系统设计的要求是通过向空调房间输送足够数量的、经过一定处理的空气，用以吸收室内的余热和余温，从而维持室内所需要的温度和湿度。变风量系统可以通过改变送到房间（或区域）的风量的办法，来满足这些地方负荷变化的需要，当然，整个系统的总送风量也是在变化的。变风量系统也可以适应一天中同一时间各个朝向房间的负荷并不都处于最大值的需要，空调系统输送的风量可以在建筑物内各个朝向的房间之间进行转移，从而系统的总设计风量可以减少。这样，空调设备的容量也可以减少，既可以节省设备费的投资，也进一步降低了系统的运行费。

变风量系统常应用于办公型建筑物或学校建筑物，但是，变风量系统并不仅限于这些应用场合，它还可以广泛应用于商场、购物中心、图书馆、医院等各类公共建筑中，甚至也可以在某些工业建筑中使用。

2.热回收技术

热回收系统是回收建筑物内、外的余热（冷）或废热（冷），并把回收的热（冷）量作为供热（冷）或其它加热设备的热源而加以利用的系统。空调系统中可供回收的余热（冷）主要分布在排风和冷凝热中。

（1）排风冷、热的回收。空调房间一般没有新风系统，同时有许多房间设有排风系统，由于排风的空气参数接近空调房间的室内参数，排气的温度相对大气温度有一定的温差，直接排入大气就会造成能量损失。因此，在送入新风时，可以回收利用这部分排风中的能量（包括冷量和热量），达到节能效果。

对空调系统的节能，目前往往忽视对换气排风所带走的冷（热）量的回收，造成能量的极大浪费。在建筑物的空调负荷中，新风负荷所占比例比较大，一般占空调总负荷的20%～30%。为保证室内环境卫生，空调运行时要排走室内部分空气，必然会带走部分能量，而同时又要投入能量对新风进行处理。如果在系统中安装能量回收装置，用排风中的能量来处理新风，就可减少处理新风所需的能量，降低机组负荷，提高空调系统的经济性。

（2）冷凝水冷量的回收。当蒸发器表面温度低于空气露点温度时，空气的水蒸气会在其表面冷凝。水冷冷水机组的冷凝热通常通过冷却塔排入大气，造成环境的热污染。冷凝热一般为制冷量的1.3倍左右，冷凝热一般分为两部分：一部分是来自于温度较高的过热蒸汽的热量，另一部分为较低温度的来自制冷剂两相相变热量和过冷热量。过热蒸汽的温度一般在45℃～50℃之间。而许多实用中央空调的建筑中要求供应热水，而一般热水要求温度在60℃左右，根据两种热量性质的不同，可以采用直接回收和间接回收，以节约能源。

（3）其他技术

发觉已有的空调系统在运行管理方面的节能潜力，使系统达到最优的节能运行，也是空调节能的重点。

（a）正确确定室内参数标准。人们对空调舒适性的感觉是一个有温度和湿度等参数所构成的较宽范围的区域，在这个区域内人体舒适感没有明显改变，但系统的耗能却有很大幅度的变化，夏季适当提高室内设定温度值，冬季适当降低室内设定温度值，可以获得良好的节能效果。

（b）控制和合理使用新风量。供给新风时保证人们卫生要求和舒适感的基本条件，新风的耗能比较大。在非过度季节，新风量过多就会增加电耗，而处理的新风量过少又会影响空调环境的质量。因此，在满足卫生要求的条件下，减少新风量就可以获得显著的节能效果。在过渡季节应加大新风量甚至全新风，充分利用天然冷源，尽最大可能地节约能源。

（4）着力开发可再生能源，积极推广新能演。

由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出，必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。地热（冷）能和太阳能灯可再生资源应用于空调指了个，具有一定的优势，而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量，包括提让、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源和夏季冷源，是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。

3.节能技术在我国公共建筑空调系统的应用状况

目前，建筑节能技术的研究主要包括：尽量减少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；减少建筑围护结构的能量损失；降低建筑设施运行的能耗；在这三方面，高新技术起着决定性的作用。建筑节能也采用一些传统技术，但这些传统技术使在现今的试验论证和科学的理论分析的基础上才得以用于现代化的建筑中。

在北京、上海、武汉等地的研究人员通过调研获得，这些地方节能技术在建筑运行应用的情况并不乐观，这个主要是由于以下几个方面的原因造成的，一是安装在空调系统的节能技术的初投资大，二是业主对节能技术没有信心，三是运行管理人员的素质跟不上技能技术的要求。

上海的公共建筑采用热回收装置甚少，少数公共建筑虽然也安装了额热回收装置，但不能很好的起到应有的效果。上海的公共建筑空调系统中采用变频技术的仅占10%，上海的公共建筑对空调系统实施自控的还很少。表1.5是我国天津市公共建筑各项节能技术的使用百分率。

表1 节能技术在天津公共建筑的使用百分率（单位：%）

建筑节能和环保措施 天津

利用自然通风 64

利用换热器进行热回收 23

利用蓄热 4

利用太阳能 4

热源机器台数控制 28

控制新风量 24

空调系统区域控制 29

采用VAV方式 17

利用自然采光系统 29

三、结束语

总体来说节能技术在我国公共建筑运行过程中的应用率不大。一方面是由于这些节能技术今年来才逐渐成熟，并且进入我国建筑领域的时间也很短暂，没有引起建筑行业人员的充分重视；另一方面也与建筑的设计人员有很大的关系，许多设计人员头脑里缺乏建筑能源概念，只知道装机容量，不知道建筑能耗水平，成熟的建筑节能技术不愿意采用等。由于设计的缺陷，在使用过程中出现高能耗。在一些节能改造过程中，由于改造的初投资比较大，致使一些业主不愿意进行，这就是建筑节能技术在公共建筑中使用率低和的大量高能耗的公共建筑存在和增加的原因。

参考文献：