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南京理工大学建筑环境与设备工程

南京理工大学

建筑环境与设备工程

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地源热泵技术在绿色建筑中的应用

地源热泵是一种利用浅层地热能源与建筑物内系统组成的既可供热又可制

冷的高效节能的空调系统，这种系统在满足建筑物冷热需求的同时提供生活热水。

相比现有的同规模的暖通空调，地源热泵比传统空调运行效率要高30%—60%；与电供暖相比，地源热泵可减少70%以上的污染物排放，真正实现了节能减排。地源热泵是我国有效降低建筑能耗的建筑节能技术之一。

好的技术需要好的政策支持。国家发布《“十二五”节能减排综合性工作方案》《可再生能源发展“十二五”规划》《节能减排“十二五”规划》《“十二五”建筑节能专项规划》《“十二五”节能环保产业发展规划》《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》和地方推出《北京市“十二五”时期民用建筑节能规划》《北京市“十二五”时期新能源和可再生能源发展规划》都是近期出台的推动对地热能，特别是浅层地热能源开发与利用的政策。政策环境利好地源热泵的普及。截至2012年底，全国地源热泵应用总面积已达2.4亿平方米。

引领地源热泵行业发展不断提速的另一个重要动力，就是绿色建筑的兴起。尽管我国的绿色建筑起步较晚，但市场潜力巨大，绿色建筑将成为未来建筑的主流，而以“四节一环保”为核心内容的绿色建筑发展理念及评价体系与地源热泵的技术优势十分契合，在很多绿色建筑上都可以看到地源热泵的身影。

绿色建筑的内涵以及定义

自20世纪60年代，美国建筑师保罗·索勒瑞提出了生态建筑的新理念，“绿色建筑”一词就被国外广大业内人士所关注，我国更是自1992年巴西里约热内卢联合国环境与发展大会以来，相续颁布了若干相关纲要、导则和法规，大力推动绿色建筑的发展。随着我国绿色建筑新标于2015年1月1日的正式施行，国内对“绿色建筑”由关注转变为了落实。

真正意义上的“绿色建筑”涵盖了很多循环系统，具有“全生命周期”概念，是一个非常庞大的建筑系统。所以，“绿色建筑”的提法从工程的角度应该是比较谨慎的。现阶段如果在建筑设计业内，将一个项目定义为“节能建筑”是相对容易接受和比较容易付诸实施的。因为建筑设计仅仅是整个实践环节的一部分，在实施的过程中与外界的配合会更多，也会更困难。我们应该调整一直以来习惯的设计方法，而将节能理念、节能新技术与“绿色建筑”相结合的理念放在设计的最初阶段。以便在项目的最初阶段就已经有了节能的目标，确立基本的节能技术措施。

既然说到“绿色建筑”，那么何谓“绿色建筑”便显得尤为重要了。绿色建筑是在城市建设过程中实现可持续理念的方法，它需要有明确的设计理念、具体的技术支持和可操作的评估体系。在不同机构、不同角度上，绿色建筑概念的侧重不同。

美国绿色建筑协会制订了可实施操作的《绿色建筑评估体系》（LEED），并认为绿色建筑追求的是如何实现从建筑材料的生产、运输、建筑、施工到运行和拆除的全生命周期，建筑对环境造成的危害最小，同时让使用者和居住者有舒适的居住质量。

维基百科将绿色建筑描述为：通过在设计、建造、使用、维护和拆除等全生命周期各阶段进行更仔细与全面的考虑，以提高建筑在土地、能源、水、材料等方面的利用效率，同时减少建筑对人们健康以及周边环境的负面影响为目的的实践活动。

绿色建筑有“和谐原则”、“适地原则”、“节约原则”、“舒适原则”、“经济原则”五大原则。

我们国家针对我国资源相对短缺的基本国情，提出“节能省地型住宅和公共建筑”为绿色建筑的目标，以解决我国工业化和城镇化的快速发展时期资源消耗

过多、资源日益短缺的问题。这是具有中国特色的可持续建筑理念，以节能、节

过多、资源日益短缺的问题。这是具有中国特色的可持续建筑理念，以节能、节

地、节水、节材实现建筑的可持续发展。

好的技术需要好的政策支持。即新发布的新《绿色建筑评价标准》不仅能使地源热泵技术迅速得到推广应用，也能为其在绿色建筑中的落地保驾护航。

热泵技术的发展背景

热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。人们所熟悉的“泵”是一

种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而

种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是

一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。

十九世纪早期法国科学家萨迪.卡诺（Sadikarnot）在1824年首次以论文提出“卡诺循环”理论，这成为热泵技术的起源。1852年英国科学家开尔文

（L.Kelvin）提出，冷冻装置可以用于加热，将逆卡诺循环用于加热的热泵设想。他第一个提出了一个正式的热泵系统，当时称为“热量倍增器”。之后许多科学家和工程师对热泵进行了大量研究，研究持续80年之久。