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摘要：“暖通空调”是一种区别于传统空调的综合功能的新型空调，兼具供暖、通风和空气调节等功能的多用途空调。暖通空调在我国上市后，受到消费者的广泛欢迎。然而，从目前情况看，我国暖通空调的设计水平在可持续发展问题上还存在不少如节能化、环保化等问题，这些问题会严重阻碍暖通空调的进一步应用与发展。为此，本文在阐述暖通空调可持续发展设计必要性及现状的基础上，探讨了可持续发展的暖通空调的设计原则，提出了可持续发展的暖通空调的设计方法，以期为广大相关研究和设计人员作参考和借鉴。
关键词：可持续发展；暖通空调；设计要求；设计方法
1、可持续发展的暖通空调设计的现状及必要性
近年来，随着全球环境、可持续发展意识的提高及我国可持续发展理念的提出，人们对技术环境的要求也越来越高，对实现可持续发展的要求也越来越高。空调的主要作用是调节温度，它出现在人们生活、生产的各个地方。如今随着人们需求的增加与科技的发展，人们又在传统空调上设计出了暖通空调，暖通空调是指结合调节温度和通风换气等综合功能的新型空调。然而，虽然暖通空调在我国有着很好的市场与销量，但是我国的相关技术却还是存在着一些问题，这些问题导致了我国的暖通空调的不完善。如，多个研究表明，暖通空调在全国温室气体排放中的占有率约在15%以上，其技术急需更新，以降低温室气体排放等[1]。而且我国的能源资源并不能满足经济的高速增长，我国的环境容量也已达极限。此外，近年来，老百姓从建筑节能中可以得到实实在在的好处，绿色建筑为暖通空调业的技术进步和发展提供了前所未有的机遇。因此，暖通空调的未来设计必须兼顾节约能源和保护环境，可持续发展的暖通空调设计是必要的，暖通空调要想走得更远，就必须走可持续发展之路。
2、可持续发展的暖通空调的设计原则探讨
2.1 节能化
在我国，暖通空调安装的总数非常庞大，每年安装增长速度也特别快，这就使得我国每年耗费在暖通空调的电能高达数十亿千瓦，对我国的能源来说是一个巨大的负担。而要想在真正意义上改变这种现象，就要对原有的暖通空调结构进行优化设计，利用有效方式，尽可能的减少能源消耗。就近几年的情况来看，我国的空调节能技术已经到达了世界领先水平。在科技迅猛发展的支撑下，我国暖通空调的结构设计已经步入节能化的新阶段，而且我国在相关领域研究取得了可喜的成就。统计表明，节能型暖通空调比传统型空调可节省约19%的电能的消耗[2]，减少了能源消耗、体现了“低碳生活”，同时也是可持续发展的要求。
2.2 环保化
暖通空调的一个重要设计要求就是在运行时，不会产生对环境和人体有毒有害物质。传统暖通空调因技术条件的限制，所使用的空调制冷剂主要以氟氯代烷为主。然而，氟氯代烷虽然有很好的制冷效果，价格也比较低廉，且制作工艺简单易行，但是在这种制冷剂的生产和使用过程中，均会泄露出少量到大气中，和臭氧层中的 O3 发生反应，造成“臭氧空洞”。此外，暖通空调的外壳及其电路板材料中，含有不少的重金属化合物，一旦空调设备被丢弃或者处理不当，就会造成严重的环境污染。因此，可持续发展的暖通空调的设计需要更改原有制冷剂的生产工艺，使用无污染的制冷剂和环保绿色的材料，减少对人体和环境的破坏。
2.3 模块化
暖通空调一般由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、排气风扇和机壳等部分构成[3]。因生产工艺和加工材料的限制，传统空调的结构设计一般比较复杂，在空调外壳内，各种管线和阀门杂乱分布、部件之间的联接也极为混乱。这不仅非常不利于空调的设计、生产和使用，而且耗能非常大。因此，可持续发展的暖通空调的设计需要将设计模块化。所谓模块化设计，就是将空调整体分解为若干个不同的子系统，对每一个子系统分别进行设计，使这些子系统各自具有不同的功能，然后再将各个子系统组装，从而形成具有完全功能的暖通空调系统。这样不仅能够节约大量的产能，还非常方便进行卸载和维修，能很好满足可持续发展要求。
3、可持续发展的暖通空调的设计方法研究
3.1使用可再生能源
对于可持续发展的暖通空调的设计，应该优先采购和使用节能、节水、节材等有利于环境保护的产品、设备和措施。传统的空调设计都是采用火电运行的方式进行工作，在可持续发展的暖通空调的设计中，应该采用太阳能、风能或者热能的综合利用方式，对暖通空调的技术进行应用革新。可持续发展的暖通空调的设计方面，应该逐步淘汰低能低效率产品。可持续发展的暖通空调的根本理念是可持续发展，对建筑物内的一些设配、产品和措施必须进行节能化设计，不能沿用过去传统建筑的老路子，应该积极探寻可再生能源产品的利用，多多采用多种可再生能源综合利用的设备产品，减少废弃物以及污染物的产生，对环境以及人体健康造成破坏，在达到节能环保的同时，以求达到最好的经济效益和社会效益。
3.2开发新型材料
随着科技日新月异的发展，材料技术尤其是高分子材料技术、合成材料的高速发展，传统的空调制造材料已经难以满足暖通空调的结构设计发展了。因此，国家科研院所和相关企业必须投入足够的资金和技术，加大新材料的开发和应用力度，尽快使暖通空调结构设计水平满足可持续发展要求，这不仅可以提高空调的使用价值，也在一定程度上节约了资源。比如一些复合材料等的材料在空调上的运用可以很大的提高空调的使用寿命，提高空调的硬度、耐腐蚀性、耐高温性，同时材料中几乎不含重金属污染物，在很大程度上降低了对生态环境的危害。另外，在制冷剂的开发利用上我国已经取得了一定的成果，但是还没有达到先進成熟的地步，研发环保、高效、成本低廉的新型制冷剂还任重道远。
3.3实现智能控制
微电子技术的高速发展带动了计算机技术的发展。空调控制技术的电子化与计算机技术的结合使空调设计、控制、运行水平提高到新的阶段。应用计算机技术，将设计方法从静态设计工况发展为动态过程的研究，对空调装置工作过程的模拟与仿真，使空调设计实现优化决策，并获得最佳的能源利用效率。空调系统的智能化运行和变频技术，室内气流、温度以及污染物扩散的数值解析为提高室内热舒适提供了科学手段，还可以节省大量有限资源。另外，还可以通过网络技术对暖通空调进行控制，对室内温度、空气的调节。
4、结束语
当今世界的一个主题就是可持续发展，为了让地球资源能够满足我们自己以及我们的下一代，我们必须将保护环境作为一个重点。所以，可持续发展的暖通空调的设计必须在节省资源与能量的同时，减少或者避免污染产生，达到生态经济社会效益的统一，为我国的可持续发展战略做出贡献。
参考文献
[1]龙惟定.试论我国暖通空调业的可持续发展[J].暖通空调，2013（13）：56-58.
[2]吕立锋.暖通空调系统节能途径及未来的设计方向[J].中国新科技新产品，2014（23）：73-89.
[3]吴志明.绿色建筑的暖通空调设计节能与优化措施[J].江西建材，2015（23）：49.
作者简介：
王凯，男，1981年3月生，2004年7月毕业，学士，高级工程师，主要从事工程设计、建筑环境与设备工程等工作及研究。
关键词：可持续发展；暖通空调；设计要求；设计方法
1、可持续发展的暖通空调设计的现状及必要性
近年来，随着全球环境、可持续发展意识的提高及我国可持续发展理念的提出，人们对技术环境的要求也越来越高，对实现可持续发展的要求也越来越高。空调的主要作用是调节温度，它出现在人们生活、生产的各个地方。如今随着人们需求的增加与科技的发展，人们又在传统空调上设计出了暖通空调，暖通空调是指结合调节温度和通风换气等综合功能的新型空调。然而，虽然暖通空调在我国有着很好的市场与销量，但是我国的相关技术却还是存在着一些问题，这些问题导致了我国的暖通空调的不完善。如，多个研究表明，暖通空调在全国温室气体排放中的占有率约在15%以上，其技术急需更新，以降低温室气体排放等[1]。而且我国的能源资源并不能满足经济的高速增长，我国的环境容量也已达极限。此外，近年来，老百姓从建筑节能中可以得到实实在在的好处，绿色建筑为暖通空调业的技术进步和发展提供了前所未有的机遇。因此，暖通空调的未来设计必须兼顾节约能源和保护环境，可持续发展的暖通空调设计是必要的，暖通空调要想走得更远，就必须走可持续发展之路。
2、可持续发展的暖通空调的设计原则探讨
2.1 节能化
在我国，暖通空调安装的总数非常庞大，每年安装增长速度也特别快，这就使得我国每年耗费在暖通空调的电能高达数十亿千瓦，对我国的能源来说是一个巨大的负担。而要想在真正意义上改变这种现象，就要对原有的暖通空调结构进行优化设计，利用有效方式，尽可能的减少能源消耗。就近几年的情况来看，我国的空调节能技术已经到达了世界领先水平。在科技迅猛发展的支撑下，我国暖通空调的结构设计已经步入节能化的新阶段，而且我国在相关领域研究取得了可喜的成就。统计表明，节能型暖通空调比传统型空调可节省约19%的电能的消耗[2]，减少了能源消耗、体现了“低碳生活”，同时也是可持续发展的要求。
2.2 环保化
暖通空调的一个重要设计要求就是在运行时，不会产生对环境和人体有毒有害物质。传统暖通空调因技术条件的限制，所使用的空调制冷剂主要以氟氯代烷为主。然而，氟氯代烷虽然有很好的制冷效果，价格也比较低廉，且制作工艺简单易行，但是在这种制冷剂的生产和使用过程中，均会泄露出少量到大气中，和臭氧层中的 O3 发生反应，造成“臭氧空洞”。此外，暖通空调的外壳及其电路板材料中，含有不少的重金属化合物，一旦空调设备被丢弃或者处理不当，就会造成严重的环境污染。因此，可持续发展的暖通空调的设计需要更改原有制冷剂的生产工艺，使用无污染的制冷剂和环保绿色的材料，减少对人体和环境的破坏。
2.3 模块化
暖通空调一般由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、排气风扇和机壳等部分构成[3]。因生产工艺和加工材料的限制，传统空调的结构设计一般比较复杂，在空调外壳内，各种管线和阀门杂乱分布、部件之间的联接也极为混乱。这不仅非常不利于空调的设计、生产和使用，而且耗能非常大。因此，可持续发展的暖通空调的设计需要将设计模块化。所谓模块化设计，就是将空调整体分解为若干个不同的子系统，对每一个子系统分别进行设计，使这些子系统各自具有不同的功能，然后再将各个子系统组装，从而形成具有完全功能的暖通空调系统。这样不仅能够节约大量的产能，还非常方便进行卸载和维修，能很好满足可持续发展要求。
3、可持续发展的暖通空调的设计方法研究
3.1使用可再生能源
对于可持续发展的暖通空调的设计，应该优先采购和使用节能、节水、节材等有利于环境保护的产品、设备和措施。传统的空调设计都是采用火电运行的方式进行工作，在可持续发展的暖通空调的设计中，应该采用太阳能、风能或者热能的综合利用方式，对暖通空调的技术进行应用革新。可持续发展的暖通空调的设计方面，应该逐步淘汰低能低效率产品。可持续发展的暖通空调的根本理念是可持续发展，对建筑物内的一些设配、产品和措施必须进行节能化设计，不能沿用过去传统建筑的老路子，应该积极探寻可再生能源产品的利用，多多采用多种可再生能源综合利用的设备产品，减少废弃物以及污染物的产生，对环境以及人体健康造成破坏，在达到节能环保的同时，以求达到最好的经济效益和社会效益。
3.2开发新型材料
随着科技日新月异的发展，材料技术尤其是高分子材料技术、合成材料的高速发展，传统的空调制造材料已经难以满足暖通空调的结构设计发展了。因此，国家科研院所和相关企业必须投入足够的资金和技术，加大新材料的开发和应用力度，尽快使暖通空调结构设计水平满足可持续发展要求，这不仅可以提高空调的使用价值，也在一定程度上节约了资源。比如一些复合材料等的材料在空调上的运用可以很大的提高空调的使用寿命，提高空调的硬度、耐腐蚀性、耐高温性，同时材料中几乎不含重金属污染物，在很大程度上降低了对生态环境的危害。另外，在制冷剂的开发利用上我国已经取得了一定的成果，但是还没有达到先進成熟的地步，研发环保、高效、成本低廉的新型制冷剂还任重道远。
3.3实现智能控制
微电子技术的高速发展带动了计算机技术的发展。空调控制技术的电子化与计算机技术的结合使空调设计、控制、运行水平提高到新的阶段。应用计算机技术，将设计方法从静态设计工况发展为动态过程的研究，对空调装置工作过程的模拟与仿真，使空调设计实现优化决策，并获得最佳的能源利用效率。空调系统的智能化运行和变频技术，室内气流、温度以及污染物扩散的数值解析为提高室内热舒适提供了科学手段，还可以节省大量有限资源。另外，还可以通过网络技术对暖通空调进行控制，对室内温度、空气的调节。
4、结束语
当今世界的一个主题就是可持续发展，为了让地球资源能够满足我们自己以及我们的下一代，我们必须将保护环境作为一个重点。所以，可持续发展的暖通空调的设计必须在节省资源与能量的同时，减少或者避免污染产生，达到生态经济社会效益的统一，为我国的可持续发展战略做出贡献。
参考文献
[1]龙惟定.试论我国暖通空调业的可持续发展[J].暖通空调，2013（13）：56-58.
[2]吕立锋.暖通空调系统节能途径及未来的设计方向[J].中国新科技新产品，2014（23）：73-89.
[3]吴志明.绿色建筑的暖通空调设计节能与优化措施[J].江西建材，2015（23）：49.
作者简介：
王凯，男，1981年3月生，2004年7月毕业，学士，高级工程师，主要从事工程设计、建筑环境与设备工程等工作及研究。