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1、 窯洞綠色建筑土壤源熱泵 人類(lèi)的建筑從最初的遮風(fēng)避雨和抵御惡劣自然環(huán)境的掩蔽所到今天四季如春的智能化建筑，人們?cè)跔I(yíng)造百年大計(jì)并享受現(xiàn)代文明的同時(shí)，也帶來(lái)了人類(lèi)與自然的隔離及建筑活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響與破壞。 發(fā)展是人類(lèi)永恒的主題，“可持續(xù)發(fā)展”也已經(jīng)成為21世紀(jì)的主旋律，從而揭開(kāi)了人類(lèi)文明發(fā)展的新篇章，帶來(lái)了人類(lèi)社會(huì)各領(lǐng)域各層次的變革，而在建筑學(xué)中，我國(guó)傳統(tǒng)的生態(tài)建筑，如“黃土窯洞”的穴居形式，“構(gòu)木為巢”的巢居形式在注重環(huán)保、節(jié)能的今天又再一次回到人們的視野。建筑業(yè)作為一個(gè)古老的行業(yè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須走“綠色建筑”之路。 什么是“綠色建筑”？ 所謂“綠色建筑”，就是指人類(lèi)建筑與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展2、的建筑樣式，也稱(chēng)生態(tài)建筑、可持續(xù)建筑、與環(huán)境共生建筑等，是一個(gè)比較復(fù)雜的概念，它源于可持續(xù)發(fā)展理論，其基本內(nèi)涵即指在建筑選址、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理、廢棄的全工程中，充分利用自然資源，在不影響環(huán)境基本生態(tài)平衡的前提下又能滿(mǎn)足人類(lèi)安全、健康、效率、舒適地居住，達(dá)到建筑與人和環(huán)境的和諧統(tǒng)一。我國(guó)傳統(tǒng)的生態(tài)建筑，像西北地區(qū)的“窯洞”利用了黃土所特有的物理特性，因地制宜，就地取材，并利用了地層本身的儲(chǔ)熱蓄冷作用，達(dá)到了冬暖夏涼的效果，可稱(chēng)作綠色建筑的典范。綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)：“綠色建筑”是在設(shè)計(jì)時(shí)必須要體現(xiàn)并符合人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展的要求，即為可持續(xù)發(fā)展原則在建筑設(shè)計(jì)上具體體現(xiàn)和形象代名詞。具體來(lái)講體現(xiàn)在以下幾3、個(gè)方面：（1）建筑與自然的共生：即要求保持環(huán)境、利用環(huán)境、防御自然。（2）應(yīng)用減輕環(huán)境負(fù)荷的建筑節(jié)能技術(shù)。（3）循環(huán)再生型的建筑生涯、循環(huán)利用始終貫穿整個(gè)建筑生涯。（4）創(chuàng)造健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境。包括健康持久的生活環(huán)境，優(yōu)良的空氣質(zhì)量等。（5） 使建筑融入歷史和地域的人文環(huán)境。“窯洞”是典型的綠色建筑形式我國(guó)傳統(tǒng)的“黃土窯洞”是一種典型的綠色建筑形式。窯洞民居是一種向地下?tīng)?zhēng)取居住空間的掩土建筑或地下建筑。黃土窯洞由于它的圍護(hù)結(jié)構(gòu)是原狀土，熱能散失最小，保溫，隔熱性能好，所以冬暖夏涼，是天然的節(jié)能建筑。有測(cè)試表明，窯洞中的溫度同地面溫度一般保持正負(fù)8攝氏度左右的差別，一涼一暖為建筑提供了大量的可4、用能源，這是與地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能原理是相統(tǒng)一的。窯洞的建筑材料耗能是很少的。這與土壤源熱泵在追求最大限度發(fā)揮自然的作用并與自然和諧統(tǒng)一方面是一致的。（圖）什么是土壤源熱泵系統(tǒng)？土壤源熱泵系統(tǒng)是利用地下常溫土壤溫度相對(duì)穩(wěn)定的特性，通過(guò)深埋于建筑物周?chē)墓苈废到y(tǒng)與建筑物內(nèi)部完成熱交換的裝置，它不需要任何的人工資源，冬季從土壤中取熱，向建筑物供暖，夏季向土壤排熱為建筑物制冷。實(shí)際上是指將傳統(tǒng)的空調(diào)器的冷凝器或蒸發(fā)器延伸至地下，使其與淺層巖土進(jìn)行熱交換，或是通過(guò)中間介質(zhì)（如不凍液）作為熱載體，并使中間介質(zhì)在封閉環(huán)路中通過(guò)淺層巖土中循環(huán)流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)利用低溫位淺層地能對(duì)建筑物內(nèi)供暖或制冷的一種節(jié)能、環(huán)保5、型的新能源利用技術(shù)，它被稱(chēng)為“21世紀(jì)的綠色空調(diào)技術(shù)”。土壤源熱泵的原理 土壤源熱泵系統(tǒng)就是以水、鹽水或水乙二醇溶液作為介質(zhì)（冷熱量載體），在埋于土壤源內(nèi)部的換熱管道與熱泵機(jī)組間循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)組與大地土壤之間的熱量交換的裝置。相比較其他的熱泵系統(tǒng)，它具有安裝要求不高，規(guī)模不限等優(yōu)點(diǎn)，且分為有垂直埋管和水平埋管兩種形式。 （原理圖）土壤源熱泵系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)(1) 節(jié)能。地表或地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境溫度低，是很好的熱泵冷、熱源。(2) 利用可再生能源，緩解能源危機(jī)。土壤源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400m深）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換6、的供暖空調(diào)系統(tǒng)。(3) 對(duì)環(huán)境的污染減少。土壤源熱泵對(duì)環(huán)境的污染大大減少，污染物的排放，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少了40以上。(4) 室內(nèi)舒適性程度高1。土壤源熱泵系統(tǒng)降低了停、開(kāi)機(jī)的頻率和空氣過(guò)熱和過(guò)冷的峰值。(5) 多功能。土壤源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機(jī)多用。(6) 自動(dòng)運(yùn)行。土壤源熱泵機(jī)組緊湊、節(jié)省空間；自動(dòng)控制程度高，可無(wú)人值守。相關(guān)鏈接我省新建建筑不節(jié)能不允許登記產(chǎn)權(quán) 今年10月1日起施行的河北省民用建筑節(jié)能條例規(guī)定，對(duì)于新建民用建筑，民用建筑工程的建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工圖審查機(jī)構(gòu)、工程質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)和注冊(cè)執(zhí)業(yè)人員，應(yīng)當(dāng)執(zhí)行民用建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。不符合民用建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)7、的民用建筑工程，不得開(kāi)工建設(shè)；擅自開(kāi)工建設(shè)的，不予批準(zhǔn)銷(xiāo)售；已建成或者銷(xiāo)售的，不予竣工驗(yàn)收備案，不予產(chǎn)權(quán)初始登記。 政府投資項(xiàng)目要優(yōu)先采用太陽(yáng)能和淺層地能 河北省民用建筑節(jié)能條例明確，政府投資的建設(shè)項(xiàng)目在條件具備的情況下，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用太陽(yáng)能、淺層地能和其他可再生能源。建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)依據(jù)技術(shù)規(guī)范，在民用建筑的設(shè)計(jì)和施工中，為可再生能源的利用提供必備條件。建設(shè)單位進(jìn)行民用建筑設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)不具備集中供熱條件適宜采用淺層地能的，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用淺層地能供熱、制冷技術(shù)。 （中國(guó)建筑新聞網(wǎng)） 土壤源熱泵與普通中央空調(diào)方式的比較 土壤源熱泵作為地源熱泵今后發(fā)展的主要方向，我們將其與普通中央空調(diào)方式作以下五方面的比較8、：1)主機(jī)設(shè)置 對(duì)于普通中央空調(diào)系統(tǒng)，若設(shè)置風(fēng)冷熱泵機(jī)組進(jìn)行冷熱空調(diào)，則風(fēng)冷熱泵主機(jī)的設(shè)置必須要與外界通風(fēng)良好，要么設(shè)置于屋頂，要么設(shè)置于地面，這對(duì)別墅空調(diào)受限就更嚴(yán)重，對(duì)于公共建筑，熱泵主機(jī)也就局限設(shè)置在屋頂。因此，普通中央空調(diào)的熱泵主機(jī)的設(shè)置受到極大的限制。而土壤源熱泵主機(jī)的設(shè)置就非常靈活，可以設(shè)置在建筑物的任何位置，而不受考慮位置設(shè)置的限制。若設(shè)置冷水機(jī)組鍋爐進(jìn)行冷熱空調(diào)，冷卻塔和鍋爐的位置就更受限制。因此，就主機(jī)的設(shè)置而言，地源熱泵系統(tǒng)的主機(jī)設(shè)置是非常靈活的。2)運(yùn)行效率 對(duì)于普通中央空調(diào)系統(tǒng)，不管是采用風(fēng)冷熱泵機(jī)組還是采用冷卻塔的冷水機(jī)組，無(wú)一例外的要受外界天氣條件的限制，即空調(diào)區(qū)越9、需要供冷或供熱時(shí)，主機(jī)的供冷量或供熱量就越不足，即運(yùn)行效率下降，這在夏熱冬冷地區(qū)的使用就受到了影響。而土壤源熱泵機(jī)組與外界的換熱是通過(guò)大地，而大地的溫度很穩(wěn)定，不受外界空氣的變化而影響運(yùn)行效率，因此，土壤源熱泵的運(yùn)行效率是最高的。3)控制系統(tǒng) 在北方地區(qū)，風(fēng)冷熱泵在冬季使用時(shí)，有沖霜問(wèn)題，對(duì)于熱泵的沖霜，需要專(zhuān)門(mén)的控制設(shè)施，即在沖霜過(guò)程中，主機(jī)要進(jìn)行逆向循環(huán)，室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的室溫控制就要受到限制，而土壤源熱泵系統(tǒng)就根本不存在這些問(wèn)題。4）環(huán)境保護(hù) 從土壤源熱泵的整個(gè)運(yùn)行原理來(lái)看，土壤源熱泵系統(tǒng)實(shí)際是真正意義的綠色環(huán)保空調(diào)，不管是冬季還是夏季的運(yùn)行，都不會(huì)對(duì)建筑外大氣環(huán)境造成不良影響。而普通中央空調(diào)系統(tǒng)，將廢熱氣或水蒸氣排向室外環(huán)境，無(wú)一例外的都對(duì)環(huán)境造成了極大的污染。5）運(yùn)行費(fèi)用 一般說(shuō)來(lái)，土壤源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)比風(fēng)冷熱泵的運(yùn)行費(fèi)節(jié)約3040%，這主要在運(yùn)行效率上得以體現(xiàn)。達(dá)到相同的制冷制熱效率，土壤源熱泵主機(jī)的輸入功率較小，即為業(yè)主提供了較低運(yùn)行費(fèi)的空調(diào)系統(tǒng)，在全年時(shí)間使用空調(diào)的場(chǎng)所，這種效果尤為明顯。