4.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)反作用于建筑生態(tài)環(huán)境
4.2.1 城市熱島效應(yīng)
形成的最主要的原因是由于城市具有特殊的下墊面，它是由瀝青、混凝土、石子、金屬等熱傳導(dǎo)率和熱容量大的材料組成，與郊區(qū)農(nóng)村的植被及土壤的性質(zhì)不同，它凹凸不平，使地面風(fēng)速減小，城區(qū)空氣湍流增加，而且還堅硬密實(shí)不透水，使城區(qū)的蒸發(fā)減小，徑流過程加速，從而使空氣濕度減小，這樣導(dǎo)致城市工業(yè)、交通及人們生活釋放的大量余熱，無法排出。同時城市中大量污染物的排放，為城市的云、霧、降水提供了凝結(jié)核，導(dǎo)致城市大氣透明度降低。
由于氣象站一般設(shè)在郊外，利用CTTC程序[2]計算得到的一個典型小區(qū)室外空氣溫度和氣象站空氣溫度存在明顯的差別。以定量的說明城市中心與郊區(qū)的空氣溫度差別。
4.2.2臭氧層破壞
臭氧是氧的同素異形體，在大氣中的含量很少，但是它對于大氣污染卻具有很重大的意義。在15~25km的高空，大氣中的氧在太陽紫外線的作用下形成臭氧層，阻止了對人類有害的太陽紫外線的大量達(dá)到地面，但是近年來，因暖通空調(diào)行業(yè)中大量CFC與HCFC類含氟制冷劑的使用,造成了地球兩極臭氧層遭到破壞,形成空洞,導(dǎo)致太陽輻射中紫外線含量增多,對人類的健康形成了嚴(yán)重威脅。
4.2.3 環(huán)境污染
空調(diào)的耗電量大，是眾所周知的。在我國，電力的絕大部分是由煤炭來供應(yīng)的，煤炭燃燒的廢氣中含有大量對環(huán)境有害的成分，加之我國對于廢氣不能進(jìn)行很好的處理，勢必造成對環(huán)境的嚴(yán)重污染。同時，燃油空調(diào)中一次能源的使用也會產(chǎn)生一定的污染。
4.2.4 噪聲污染
暖通空調(diào)設(shè)備中，風(fēng)機(jī)、電機(jī)、空調(diào)機(jī)組及各種空調(diào)器、末端設(shè)備都會產(chǎn)生噪聲，噪聲對人們的生產(chǎn)和生活以及健康狀況都會產(chǎn)生影響，同時也影響到室外的聲環(huán)境。
4.3 協(xié)調(diào)兩者之間關(guān)系的方法
4.3.1 適當(dāng)?shù)目刂铺栞椛?BR> 太陽輻射的影響是雙方面的：一方面增加進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射，可以充分利用晝光照明,減少電氣照明的能耗,也減少照明引起的夏季空調(diào)冷負(fù)荷以及減少冬季采暖負(fù)荷；另一方面 ,增加進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射又會引起空調(diào)日射冷負(fù)荷的增加。因此，我們需要對太陽輻射采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?BR> a)選用節(jié)能玻璃窗。
b)采用將可見光引進(jìn)建筑物內(nèi)區(qū),同時遮擋對周邊區(qū)直射日射的遮檐。
c)采用通風(fēng)窗技術(shù),將空調(diào)回風(fēng)引入雙層窗夾層空間,帶走由日射引起的中間層百葉溫度升高的對流熱量。中間層百葉在光電控制下自動改變角度,遮擋直射陽光 ,透過散射可見光。
d)規(guī)劃建筑布局，避免日曬。居住建筑多采用行列式或組團(tuán)式布置。
e)利用建筑物中庭,將晝光引入建筑物內(nèi)區(qū)。
f)利用光導(dǎo)纖維將光能引入內(nèi)區(qū),而將熱能擯棄在室外。
g)最簡單易行但又是的方法是設(shè)建筑外遮陽板,也可將外遮陽板與太陽能電池結(jié)合,不但降低空調(diào)負(fù)荷,而且還能為室內(nèi)照明提供補(bǔ)充能源。
4.3.2尋找綠色環(huán)保的制冷劑
自《蒙特利爾議定書》簽定的近10年來，制冷空調(diào)行業(yè)已作了積極響應(yīng)，采取了許多措施和行動，尋找綠色環(huán)保的制冷濟(jì)，以替代CFC與HCFC類工質(zhì)。 從目前情況分，替代工質(zhì)有許多種。
4.3.3常規(guī)能源的優(yōu)化利用
例如對于小區(qū)中的采暖系統(tǒng)，在城市規(guī)模、市政管網(wǎng)設(shè)施等條件適宜的地區(qū)應(yīng)推廣熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱等大型采暖方式；在有合適的低溫?zé)嵩纯梢岳玫牡貐^(qū)可考慮采用熱泵等采暖方式；對以電為主要能源的地區(qū)，電力峰谷差大的地區(qū)宜采用蓄熱技術(shù)；泵、風(fēng)機(jī)等動力輸送設(shè)備宜采用變頻技術(shù)；集中供熱應(yīng)對熱網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并加強(qiáng)保溫；對于集中供熱的采暖末端應(yīng)設(shè)有熱計量裝置和溫控閥等可調(diào)節(jié)裝置等。
4.3.4運(yùn)用計算機(jī)進(jìn)行輔助模擬設(shè)計
暖通空調(diào)系統(tǒng)是在不斷變化的環(huán)境下運(yùn)行的，這就需要在設(shè)計的過程中不僅要考慮系統(tǒng)運(yùn)行中的最不利工況，而且要對系統(tǒng)運(yùn)行的過程進(jìn)行預(yù)測，了解其動態(tài)的運(yùn)行效果，這樣才能在設(shè)計和運(yùn)行過程中做出的選擇。
計算機(jī)由于擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能在此時便發(fā)揮出了作用，例如可以運(yùn)用計算機(jī)對熱濕過程進(jìn)行模擬，對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行多工況調(diào)節(jié)以及計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)等。
4.3.5 可再生能源能源的開發(fā)與利用
要盡可能節(jié)約不可再生能源（煤、石油、天然氣），并積極開發(fā)可再生的新能源，包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物能、地?zé)岬葻o污染型能源，提高可再生能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)利用中的比例，同時要注意提高可再生能源系統(tǒng)的效率。
4.3.6 確定合適的通風(fēng)量及氣流組織形式
合理的氣流組織可以保證送風(fēng)氣流送到所需的任何地方,而不出現(xiàn)死角,重疊和短路等不合理的現(xiàn)象。氣流出現(xiàn)死角通常是由于送風(fēng)口布置不均，或者是數(shù)量不夠造成的；氣流出現(xiàn)重疊則是因?yàn)樗惋L(fēng)口數(shù)量過多；氣流出現(xiàn)短路，一般是送、回風(fēng)口位置太近造成的，這些在我們設(shè)計中都應(yīng)該注意。
4.3.7 水的循環(huán)利用
結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源狀況和氣候特點(diǎn)，保證安全的生活用水，制定相應(yīng)的節(jié)水、污水處理回收利用、雨水收集和回用方案，實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用和梯級利用。對于沿海嚴(yán)重缺水城市應(yīng)考慮海水利用方案。努力提高水循環(huán)利用率和用水效率，減少污水排放量。如美國研制出了一種新型生態(tài)住宅，它的雨水循環(huán)利用系統(tǒng)是將雨水匯集到房下儲水槽，然后送到廚房，使用后經(jīng)凈化再沖廁所或澆灌植物。
4.3.8 加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)
空調(diào)系統(tǒng)對于環(huán)境的影響很大一部分是由于維護(hù)和監(jiān)測不夠造成的，這是由于目前物業(yè)管理部門缺乏暖通空調(diào)專業(yè)人員，空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)工作難以科學(xué)合理的完成。對于空調(diào)的維護(hù)主要包括水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)。
a)水系統(tǒng)的清潔維護(hù)主要采用化學(xué)、物理手段。通過自動或人工的方法定期向水中放入化學(xué)藥品來實(shí)現(xiàn)軟化水和殺菌的作用，并且要定期排放污水。通過各種除垢儀清除水中的污垢。
b)風(fēng)系統(tǒng)的清潔維護(hù)是通過對過濾器的清洗、更換完成的。
5、結(jié)語
（1）建筑生態(tài)環(huán)境是一種基于生態(tài)的建筑環(huán)境觀。要求在建筑的范圍內(nèi)形成一種良性的生態(tài)循環(huán)，這就需要明確它考慮的各個方面。
（2）暖通空調(diào)系統(tǒng)在建立這種生態(tài)平衡中，發(fā)揮著重要的作用。
（3）建筑生態(tài)環(huán)境與暖通空調(diào)系統(tǒng)是相互影響著的，明確它們之間的相互影響，其目的是為協(xié)調(diào)這種矛盾服務(wù)的。
建筑生態(tài)環(huán)境的觀念在我國建筑設(shè)計特別是暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的地位還不突出，人們只是在口頭上呼喊著建筑環(huán)境的惡化，期盼所謂的生態(tài)建筑。但是在實(shí)際工程中，建筑設(shè)計、施工人員卻很難真正滿足所謂生態(tài)建筑的要求。一個很重要的原因，就是建筑生態(tài)環(huán)境的觀念深如人心，沒有得到足夠的重視。建筑生態(tài)環(huán)境的指導(dǎo)觀念，是建筑發(fā)展的必然趨勢，希望能得到廣大建筑行業(yè)人士，特別是暖通同行的共識。
4.2.1 城市熱島效應(yīng)
形成的最主要的原因是由于城市具有特殊的下墊面，它是由瀝青、混凝土、石子、金屬等熱傳導(dǎo)率和熱容量大的材料組成，與郊區(qū)農(nóng)村的植被及土壤的性質(zhì)不同，它凹凸不平，使地面風(fēng)速減小，城區(qū)空氣湍流增加，而且還堅硬密實(shí)不透水，使城區(qū)的蒸發(fā)減小，徑流過程加速，從而使空氣濕度減小，這樣導(dǎo)致城市工業(yè)、交通及人們生活釋放的大量余熱，無法排出。同時城市中大量污染物的排放，為城市的云、霧、降水提供了凝結(jié)核，導(dǎo)致城市大氣透明度降低。
由于氣象站一般設(shè)在郊外，利用CTTC程序[2]計算得到的一個典型小區(qū)室外空氣溫度和氣象站空氣溫度存在明顯的差別。以定量的說明城市中心與郊區(qū)的空氣溫度差別。
4.2.2臭氧層破壞
臭氧是氧的同素異形體，在大氣中的含量很少，但是它對于大氣污染卻具有很重大的意義。在15~25km的高空，大氣中的氧在太陽紫外線的作用下形成臭氧層，阻止了對人類有害的太陽紫外線的大量達(dá)到地面，但是近年來，因暖通空調(diào)行業(yè)中大量CFC與HCFC類含氟制冷劑的使用,造成了地球兩極臭氧層遭到破壞,形成空洞,導(dǎo)致太陽輻射中紫外線含量增多,對人類的健康形成了嚴(yán)重威脅。
4.2.3 環(huán)境污染
空調(diào)的耗電量大，是眾所周知的。在我國，電力的絕大部分是由煤炭來供應(yīng)的，煤炭燃燒的廢氣中含有大量對環(huán)境有害的成分，加之我國對于廢氣不能進(jìn)行很好的處理，勢必造成對環(huán)境的嚴(yán)重污染。同時，燃油空調(diào)中一次能源的使用也會產(chǎn)生一定的污染。
4.2.4 噪聲污染
暖通空調(diào)設(shè)備中，風(fēng)機(jī)、電機(jī)、空調(diào)機(jī)組及各種空調(diào)器、末端設(shè)備都會產(chǎn)生噪聲，噪聲對人們的生產(chǎn)和生活以及健康狀況都會產(chǎn)生影響，同時也影響到室外的聲環(huán)境。
4.3 協(xié)調(diào)兩者之間關(guān)系的方法
4.3.1 適當(dāng)?shù)目刂铺栞椛?BR> 太陽輻射的影響是雙方面的：一方面增加進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射，可以充分利用晝光照明,減少電氣照明的能耗,也減少照明引起的夏季空調(diào)冷負(fù)荷以及減少冬季采暖負(fù)荷；另一方面 ,增加進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射又會引起空調(diào)日射冷負(fù)荷的增加。因此，我們需要對太陽輻射采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?BR> a)選用節(jié)能玻璃窗。
b)采用將可見光引進(jìn)建筑物內(nèi)區(qū),同時遮擋對周邊區(qū)直射日射的遮檐。
c)采用通風(fēng)窗技術(shù),將空調(diào)回風(fēng)引入雙層窗夾層空間,帶走由日射引起的中間層百葉溫度升高的對流熱量。中間層百葉在光電控制下自動改變角度,遮擋直射陽光 ,透過散射可見光。
d)規(guī)劃建筑布局，避免日曬。居住建筑多采用行列式或組團(tuán)式布置。
e)利用建筑物中庭,將晝光引入建筑物內(nèi)區(qū)。
f)利用光導(dǎo)纖維將光能引入內(nèi)區(qū),而將熱能擯棄在室外。
g)最簡單易行但又是的方法是設(shè)建筑外遮陽板,也可將外遮陽板與太陽能電池結(jié)合,不但降低空調(diào)負(fù)荷,而且還能為室內(nèi)照明提供補(bǔ)充能源。
4.3.2尋找綠色環(huán)保的制冷劑
自《蒙特利爾議定書》簽定的近10年來，制冷空調(diào)行業(yè)已作了積極響應(yīng)，采取了許多措施和行動，尋找綠色環(huán)保的制冷濟(jì)，以替代CFC與HCFC類工質(zhì)。 從目前情況分，替代工質(zhì)有許多種。
4.3.3常規(guī)能源的優(yōu)化利用
例如對于小區(qū)中的采暖系統(tǒng)，在城市規(guī)模、市政管網(wǎng)設(shè)施等條件適宜的地區(qū)應(yīng)推廣熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱等大型采暖方式；在有合適的低溫?zé)嵩纯梢岳玫牡貐^(qū)可考慮采用熱泵等采暖方式；對以電為主要能源的地區(qū)，電力峰谷差大的地區(qū)宜采用蓄熱技術(shù)；泵、風(fēng)機(jī)等動力輸送設(shè)備宜采用變頻技術(shù)；集中供熱應(yīng)對熱網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并加強(qiáng)保溫；對于集中供熱的采暖末端應(yīng)設(shè)有熱計量裝置和溫控閥等可調(diào)節(jié)裝置等。
4.3.4運(yùn)用計算機(jī)進(jìn)行輔助模擬設(shè)計
暖通空調(diào)系統(tǒng)是在不斷變化的環(huán)境下運(yùn)行的，這就需要在設(shè)計的過程中不僅要考慮系統(tǒng)運(yùn)行中的最不利工況，而且要對系統(tǒng)運(yùn)行的過程進(jìn)行預(yù)測，了解其動態(tài)的運(yùn)行效果，這樣才能在設(shè)計和運(yùn)行過程中做出的選擇。
計算機(jī)由于擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能在此時便發(fā)揮出了作用，例如可以運(yùn)用計算機(jī)對熱濕過程進(jìn)行模擬，對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行多工況調(diào)節(jié)以及計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)等。
4.3.5 可再生能源能源的開發(fā)與利用
要盡可能節(jié)約不可再生能源（煤、石油、天然氣），并積極開發(fā)可再生的新能源，包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物能、地?zé)岬葻o污染型能源，提高可再生能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)利用中的比例，同時要注意提高可再生能源系統(tǒng)的效率。
4.3.6 確定合適的通風(fēng)量及氣流組織形式
合理的氣流組織可以保證送風(fēng)氣流送到所需的任何地方,而不出現(xiàn)死角,重疊和短路等不合理的現(xiàn)象。氣流出現(xiàn)死角通常是由于送風(fēng)口布置不均，或者是數(shù)量不夠造成的；氣流出現(xiàn)重疊則是因?yàn)樗惋L(fēng)口數(shù)量過多；氣流出現(xiàn)短路，一般是送、回風(fēng)口位置太近造成的，這些在我們設(shè)計中都應(yīng)該注意。
4.3.7 水的循環(huán)利用
結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源狀況和氣候特點(diǎn)，保證安全的生活用水，制定相應(yīng)的節(jié)水、污水處理回收利用、雨水收集和回用方案，實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用和梯級利用。對于沿海嚴(yán)重缺水城市應(yīng)考慮海水利用方案。努力提高水循環(huán)利用率和用水效率，減少污水排放量。如美國研制出了一種新型生態(tài)住宅，它的雨水循環(huán)利用系統(tǒng)是將雨水匯集到房下儲水槽，然后送到廚房，使用后經(jīng)凈化再沖廁所或澆灌植物。
4.3.8 加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)
空調(diào)系統(tǒng)對于環(huán)境的影響很大一部分是由于維護(hù)和監(jiān)測不夠造成的，這是由于目前物業(yè)管理部門缺乏暖通空調(diào)專業(yè)人員，空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)工作難以科學(xué)合理的完成。對于空調(diào)的維護(hù)主要包括水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)。
a)水系統(tǒng)的清潔維護(hù)主要采用化學(xué)、物理手段。通過自動或人工的方法定期向水中放入化學(xué)藥品來實(shí)現(xiàn)軟化水和殺菌的作用，并且要定期排放污水。通過各種除垢儀清除水中的污垢。
b)風(fēng)系統(tǒng)的清潔維護(hù)是通過對過濾器的清洗、更換完成的。
5、結(jié)語
（1）建筑生態(tài)環(huán)境是一種基于生態(tài)的建筑環(huán)境觀。要求在建筑的范圍內(nèi)形成一種良性的生態(tài)循環(huán)，這就需要明確它考慮的各個方面。
（2）暖通空調(diào)系統(tǒng)在建立這種生態(tài)平衡中，發(fā)揮著重要的作用。
（3）建筑生態(tài)環(huán)境與暖通空調(diào)系統(tǒng)是相互影響著的，明確它們之間的相互影響，其目的是為協(xié)調(diào)這種矛盾服務(wù)的。
建筑生態(tài)環(huán)境的觀念在我國建筑設(shè)計特別是暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的地位還不突出，人們只是在口頭上呼喊著建筑環(huán)境的惡化，期盼所謂的生態(tài)建筑。但是在實(shí)際工程中，建筑設(shè)計、施工人員卻很難真正滿足所謂生態(tài)建筑的要求。一個很重要的原因，就是建筑生態(tài)環(huán)境的觀念深如人心，沒有得到足夠的重視。建筑生態(tài)環(huán)境的指導(dǎo)觀念，是建筑發(fā)展的必然趨勢，希望能得到廣大建筑行業(yè)人士，特別是暖通同行的共識。