劉旭峰， 陳力， 蒙飛， 陳勇

（四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司）

1 智慧城市與綠色建筑的概念簡述

1.1 智慧城市

智慧城市在我國是一個全新的概念，它是指將先進科學技術(shù)應(yīng)用到城市規(guī)劃、建設(shè)和管理之中而形成的一種新型城市化發(fā)展模式，是實現(xiàn)人、社會和自然之間協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑。信息通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新信息技術(shù)在城市規(guī)劃管理中的應(yīng)用推動了“智慧城市”的出現(xiàn)。相關(guān)人員在此基礎(chǔ)上以計算機技術(shù)、控制技術(shù)為核心，通過對各種信息資源進行有效整合而形成的新型城市規(guī)劃管理模式，也被稱為智慧城市管理體系，該體系具有明顯的數(shù)字化特征，通過數(shù)字化手段實現(xiàn)對信息資源的收集、存儲、處理、分析和利用，達到優(yōu)化資源配置、提升城市管理效率、增強城市綜合競爭力的目的。

1.2 綠色建筑

綠色建筑指的是在滿足人們生活質(zhì)量需求基礎(chǔ)上，以節(jié)約能源消耗以及減少環(huán)境污染為目的，采用一系列可持續(xù)發(fā)展理念建設(shè)而成的一類建筑物，是人類在建筑實踐中追求與自然和諧相處的產(chǎn)物。作為一種新的建筑設(shè)計理念，綠色建筑建設(shè)的主要目的在于通過對環(huán)境和資源進行合理有效的利用，達到人與自然和諧相處。若要站在智慧城市的角度上來說，綠色建筑已經(jīng)成為建筑行業(yè)的發(fā)展方向之一。

2 綠色建筑與暖通空調(diào)在智慧城市中的設(shè)計原則

2.1 智能化原則

就目前情況來看，智慧城市在不斷發(fā)展中已經(jīng)展現(xiàn)出較強的高效性特征，而智能化是推動智慧城市進一步發(fā)展與建設(shè)的重要力量，相關(guān)人員在加強智慧城市、綠色建筑、暖通空調(diào)的建設(shè)中應(yīng)時刻遵循智能化原則，并將其始終擺在首要位置上。通常情況下，智慧城市的智能化主要顯現(xiàn)在門禁管理、一卡通停車制度、自動化安全監(jiān)控系統(tǒng)、樓宇自動化控制系統(tǒng)、智慧社區(qū)、智慧環(huán)保、智慧交通等幾方面，這些設(shè)備和系統(tǒng)的智能化應(yīng)用不僅大大提高了智慧城市綠色建筑的管理效率和質(zhì)量，還能為樓內(nèi)用戶營造一個安全舒適的工作和生活氛圍，增強用戶的個人體驗。

在暖通空調(diào)的智能化管理中，可通過能量消耗系統(tǒng)對目標暖通空調(diào)進行二十四小時不間斷監(jiān)控，從而明確該暖通空調(diào)的能量消耗情況。技術(shù)人員也可以利用該系統(tǒng)和其監(jiān)測到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息對暖通空調(diào)的運行風速等進行有效管理與控制，從而利用綠色建筑與暖通空調(diào)的智能性提升整個智慧城市建設(shè)的能源節(jié)能性能[1]。

2.2 節(jié)能化原則

節(jié)能化原則是相關(guān)人員在智慧城市建設(shè)時必須遵循的基礎(chǔ)性原則，該原則在暖通空調(diào)中的設(shè)計主要體現(xiàn)在以下幾個方面：暖通空調(diào)能源消耗量的降低、可再生能源在暖通空調(diào)中的使用、暖通空調(diào)節(jié)能排放系統(tǒng)等。此外，在暖通空調(diào)的實際設(shè)計與建造過程中，若能將節(jié)能化原則與智能化原則結(jié)合起來，將相關(guān)工藝或技術(shù)融入暖通空調(diào)的送風、取暖、制冷、除濕等環(huán)節(jié)的建設(shè)與管理中，勢必會加強對該暖通空調(diào)運行各個環(huán)節(jié)能源消耗的合理控制，從而大大減少該空調(diào)的能源消耗。

2.3 技術(shù)性原則

綠色建筑與暖通空調(diào)設(shè)計與實際建設(shè)的技術(shù)性原則要求相關(guān)人員在開展實際工作中，必須要加大對各種工藝和技術(shù)的使用力度，在保質(zhì)保量完成工作任務(wù)的同時，盡可能提升綠色建筑與暖通空調(diào)的運行穩(wěn)定性和可靠性。不僅如此，技術(shù)性原則還是實現(xiàn)綠色建筑與暖通空調(diào)智能性與節(jié)能性的基礎(chǔ)。

3 綠色建筑與暖通空調(diào)在智慧城市中的具體設(shè)計分析

3.1 太陽能節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

為了推動綠色建筑、暖通空調(diào)與智慧城市建設(shè)的進一步融合，在實際工作中可以借助太陽能節(jié)能技術(shù)。眾所周知，太陽能作為一種可再生能源，目前已被廣泛應(yīng)用于我國各個行業(yè)和領(lǐng)域中，其在建筑行業(yè)中的應(yīng)用效果最為顯著。

在暖通空調(diào)的設(shè)計和使用方面，技術(shù)人員可以在暖通空調(diào)中安置具有較高自動化和智能化的集熱器或循環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能對太陽能進行有效收集和存儲，又能將這些太陽能自動轉(zhuǎn)化為熱能，為綠色建筑提供其運行所需的熱能。若遇到該系統(tǒng)無法收集太陽能的陰雨天氣，暖通空調(diào)就會自動切換為燃氣模式，持續(xù)為目標綠色建筑提供熱量[2]。

3.2 地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用

地源熱泵技術(shù)在綠色建筑與暖通空調(diào)中的有效應(yīng)用已經(jīng)成為我國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，并且隨著國家對節(jié)能減排工作重視程度的不斷提升，這也為地源熱泵技術(shù)在建筑行業(yè)的推廣普及提供了良好機遇。

具體來說，地源熱泵技術(shù)指的是通過將地下埋設(shè)于土壤中的能量轉(zhuǎn)化裝置所產(chǎn)生的熱量實現(xiàn)建筑物供熱及制冷需求的一種新型高效節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)，其能夠充分利用自然界取之不盡用之不竭的淺層地溫能資源。技術(shù)人員和綠色建筑施工人員可以利用地下埋管系統(tǒng)將熱能從一處區(qū)域傳輸至另一區(qū)域并利用其自身高效的換熱能力實現(xiàn)制冷或制熱功能的一種新型供暖和空調(diào)方式，其中包括地下水回灌式、空氣源熱泵以及土壤源熱泵等多種類型。

3.3 冰蓄冷系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

冰蓄冷系統(tǒng)技術(shù)指的是把太陽能、地熱能等低品位能量轉(zhuǎn)化為高品位冷能儲存在蓄冰裝置中，通過冷凍或蒸發(fā)方式將低溫熱量釋放出來供空調(diào)使用?；蚴菍⒔ㄖ镏写鎯τ写罅坷淞康目照{(diào)水進行冷凍，并通過蓄冰裝置對其儲存的低溫冷量進行回收利用。這種方法可以在不影響用戶正常使用空調(diào)系統(tǒng)的情況下，有效降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗，具有較好的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益。

技術(shù)人員在利用該技術(shù)對暖通空調(diào)進行設(shè)計時，首先要分析不同建筑類型的需求特點及要求，然后根據(jù)實際需要選擇合適的空調(diào)形式以及制冷機組容量；其次要合理確定制冷系統(tǒng)與設(shè)備選型，包括壓縮機型式、蒸發(fā)器型式、冷凝器型式、節(jié)流器型式及控制系統(tǒng)方案等；最后要優(yōu)化系統(tǒng)運行控制，確?？照{(diào)機組安全穩(wěn)定地運行。

3.4 暖通空調(diào)的低溫增焓系統(tǒng)

就目前情況來看，低溫環(huán)境下的暖通空調(diào)在運轉(zhuǎn)過程中主要會出現(xiàn)三個問題。第一，空調(diào)系統(tǒng)的回氣壓力會隨著所處環(huán)境溫度的降低而降低，而回氣壓力的降低也會進一步導致暖通空調(diào)內(nèi)部的制冷劑吸氣比容出現(xiàn)增加和提高的趨勢，系統(tǒng)制冷劑在這一作用的推動下會減少相應(yīng)的流量，最終導致整個空調(diào)的供熱能力與制熱量呈現(xiàn)出下降的趨勢。第二，暖通空調(diào)的系統(tǒng)壓比與系統(tǒng)回氣壓力之間成反比關(guān)系，即系統(tǒng)壓比會隨著系統(tǒng)回氣壓力的降低而增大，系統(tǒng)壓比的升高會提高空調(diào)的排氣溫度，從而阻礙空調(diào)系統(tǒng)的潤滑油發(fā)揮作用，不僅會導致潤滑油性能的下降，嚴重時還會對整個暖通空調(diào)的運行產(chǎn)生消極影響。第三，若暖通空調(diào)的側(cè)換熱器在室外結(jié)霜，也會影響換熱器的正常工作，從而對暖通空調(diào)的制熱與供熱起到阻礙作用[3]。

因此，為了減少或避免上述情況的發(fā)生，使暖通空調(diào)能夠迎合綠色建筑與智慧城市建設(shè)的需求，技術(shù)人員應(yīng)加強對暖通空調(diào)的設(shè)計與研究，為其增設(shè)低溫增焓系統(tǒng)。由于低溫增焓系統(tǒng)原理復(fù)雜，壓縮機需要經(jīng)濟器或者閃蒸器輔助才能實現(xiàn)制冷劑運行，制冷劑經(jīng)外界降溫后，會被噴氣增晗壓縮機沖入壓縮腔內(nèi)，由此冷卻壓縮腔中的原氣體，以實現(xiàn)暖通空調(diào)排氣溫度下降。為了確保噴氣增焓壓縮機能夠正常穩(wěn)定的發(fā)揮作用，就必須要做好其日常維護管理工作。采用噴氣增晗壓縮機，既可以增強小型家用空調(diào)制熱和供熱能力，也可在一定范圍內(nèi)有效地控制排氣溫度，大大降低或者避免故障，提升壓縮機及整體空調(diào)運行的安全性和穩(wěn)定性。

3.5 暖通空調(diào)設(shè)計的智能化應(yīng)用

暖通空調(diào)設(shè)計的智能化應(yīng)用主要借助以VAV系統(tǒng)和BA聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為主的各類技術(shù)手段，這些智能化技術(shù)不僅能對暖通空調(diào)的新風量、送風靜壓等進行有效控制，還能在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對周邊環(huán)境和空氣質(zhì)量的改善。

一方面，要想實現(xiàn)對暖通空調(diào)能量消耗的管理與控制，技術(shù)人員可使用具有高度智能化特征的定量化模擬系統(tǒng)，并由此推動暖通空調(diào)、綠色建筑與自然環(huán)境的融合與協(xié)調(diào)發(fā)展；另一方面，技術(shù)人員還應(yīng)在原有基礎(chǔ)上想辦法增強暖通空調(diào)的整體性能，盡可能減少或避免相關(guān)能源或資源的不必要消耗或浪費[4]。

3.6 熱回收應(yīng)用

暖通空調(diào)熱回收應(yīng)用技術(shù)是指在建筑圍護結(jié)構(gòu)中的各個部位，對建筑物所需的熱量進行吸收、轉(zhuǎn)換和存儲，以達到降低室內(nèi)溫度或調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境溫濕度的目的。具體包括：利用空氣源熱泵機組將室內(nèi)空氣與室外新鮮空氣交換后產(chǎn)生的冷熱源（即新風）送入到建筑物內(nèi)；采用熱泵機組向建筑物內(nèi)部供給生活熱水等。通過合理選擇使用各種不同類型的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，使其既能滿足人們舒適宜人的居住環(huán)境要求，又可取得可觀的節(jié)能效果。

而對于智慧城市與綠色建筑來說，暖通空調(diào)的熱回收應(yīng)用不僅能解決傳統(tǒng)空調(diào)帶來的能源浪費問題，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)建筑節(jié)能減排目標。技術(shù)人員在運用熱回收技術(shù)進行相關(guān)作業(yè)時，要考慮實際工程條件和具體需求，并結(jié)合當?shù)貧夂蛱攸c、地理狀況以及經(jīng)濟水平確定熱回收方式及其運行模式，這樣才能充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢作用。首先要了解熱回收裝置的工作原理，其次要根據(jù)實際需求設(shè)計出符合當?shù)貧夂驐l件的適宜的熱回收設(shè)備。同時，還要從多方面入手提高熱回收技術(shù)的可靠性與穩(wěn)定性，并做好各項安全保障措施，這樣才可以充分發(fā)揮熱回收技術(shù)的作用。

4 結(jié)語

綜上所述，加強綠色建筑與暖通空調(diào)的建設(shè)目前已成為推動智慧城市建設(shè)的重要抓手，但在實際建設(shè)與運行中還存在諸多問題。因此，相關(guān)技術(shù)人員和施工人員應(yīng)及時轉(zhuǎn)變自己的傳統(tǒng)觀念和思維，通過各種手段加強對智慧城市的認識和了解，并站在全局視角下重新審視綠色建筑與暖通空調(diào)的設(shè)計工作。這樣才能提供高質(zhì)量服務(wù)，提升整個行業(yè)和社會的經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益。