提到智能化建筑，大家可能首先想到的就是利用各種先進的建筑智能設(shè)備加上網(wǎng)絡(luò)、寬帶的建筑就是智能化建筑了。其實，這樣一來我們往往忽略了綠色智能化建筑最為重要的也是最應(yīng)該首先考慮到建筑節(jié)能問題。智能化建筑首先必須是低能耗，高舒適度的，其次才是建筑設(shè)備的智能化，信息現(xiàn)代化和安全、保衛(wèi)的智能化。隨著人類社會的進步，能源問題日益突出，人類對能源的依賴程度愈來愈高，能源消費量也愈來愈大。能源消費的快速增長是人類進步的重要標(biāo)志，但同進也對人類社賴依生存的環(huán)境也造成了嚴重的破壞。

    所以說，能源與環(huán)境是保證人類社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，也是當(dāng)今世界普遍關(guān)注的熱點問題。而在我國人均資源占有量與世界平均水平相比，煤炭只有55％，石油是11％，天然氣僅為4％。2000年進口石油已占石油消費總量的33％。按此速度到2020年，進口油氣的比例有可能達到石油消費總量的50％以上。人均能源資源占有量低，使得這一問題更顯得尤為重要。隨著我們城市化高潮的來臨，每年城市新建建筑面積大約有10億平方米。

    目前我國建筑能耗約占總能耗的28％。降低能源的消耗，建筑節(jié)能首當(dāng)其沖。如何提高用能水平，減少能源消費給環(huán)境帶來的污染，改善我們的居住生存環(huán)境已經(jīng)成為迫在眉睫的硬任務(wù)。只有采用非傳統(tǒng)的高新環(huán)境能源技術(shù)才能有效解決能源消費對環(huán)境造成的嚴重污染。熱泵技術(shù)就是這樣一種典型環(huán)境能源技術(shù)。

??熱泵不僅僅是一種先進的供能設(shè)備和技術(shù)，而且也是一種基于熱力學(xué)原理的解決人類對能源過度消費問題的有效方案，從某種意義上可以說，熱泵是我們?nèi)祟惖?ldquo;第二能源”。這是因為，根據(jù)熱力學(xué)原理，熱泵是唯一可以通過消耗一定量的高品位能量（電能）從環(huán)境中提取能量，并提高其品味，供人們使用的熱力學(xué)裝置。而環(huán)境中的“能量”是無限的。此外，許多低品位的可再生能源環(huán)境（大氣、地表水和大地）以及城市污水的廢熱能、等等可再生性能源也只有通過熱泵才能得到高效利用。主要優(yōu)點如下：

?  （1）節(jié)能：與直接電采暖相比，節(jié)電70%以上；燃氣、燃油采暖相比，節(jié)省運行費用50%以上。

??（2）環(huán)保：熱泵工作本身沒有燃燒過程，沒有燃燒物的排放；

??（3）一機三用，冬季供暖，夏季制冷，還可全年供生活熱水。

??（4）節(jié)省一次能源，為可再生能源的利用提供手段。

??熱泵技術(shù)正是因為有了這樣顯著的特性，應(yīng)用熱泵技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)，在解決建筑的冷暖供應(yīng)地同時，可以顯著的降低能源的消耗，應(yīng)用熱泵技術(shù)開發(fā)可再生性能源必將成為建筑節(jié)能的重要手段。目前我們應(yīng)用熱泵技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)主要有空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。由于其采用的能量來源及使用方式的不同，其節(jié)能的效果也各有差異，其中空氣源熱泵系統(tǒng)由于受到室外氣候變化的影響，節(jié)能效果較水環(huán)熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)和地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)較差，地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)能夠有效的利用可再生性能源而成為最為節(jié)能的中央空調(diào)系統(tǒng)。本文僅就最為節(jié)能的地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)作進一步的介紹。

??地源熱泵中央空調(diào)是一種熱泵技術(shù)利用地下淺層地?zé)豳Y源的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在冬季，把地能中的熱量“取”出來，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地能中去。

??淺層地?zé)豳Y源廣泛存在于地下淺層（數(shù)百米以內(nèi)）恒溫帶中的土壤和地下水里。淺層地能（熱）的能量來源主要是靠太陽能。它是低品位（<25℃）的可再生能源。有別于傳統(tǒng)深層（<5km）地?zé)崮?。它基本不受地域和氣候的影響。其溫度相對恒定，儲量巨大，是不?yīng)被忽視的新能源。在建筑供暖（冷）用新能源中是最為現(xiàn)實、最為經(jīng)濟、最有前途的能源。淺層低溫地能廣泛存在于大地近表層的恒溫帶中，其溫度水平略高于當(dāng)?shù)啬昶骄鶜夂驕囟?℃左右，在不同地域、不同氣候條件下，恒溫帶中的溫度變化不大，相對穩(wěn)定，所謂低溫就是它低于傳統(tǒng)地?zé)釡厝獪囟鹊南孪蓿?5℃）。地球南北、春夏秋冬它的溫度水平一般在10℃～25℃范圍內(nèi)。

??地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)采取打井和埋設(shè)地下?lián)Q熱器等不同的方式搬運和提取淺層地?zé)豳Y源，正是因為有了這樣一個穩(wěn)定的能量來源，通常地源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。從而使其與傳統(tǒng)中央空調(diào)相比其運行費用僅為其的50～60％。根據(jù)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)所采取能量的方式不同又可以分為開放打井式的地下水源熱泵系統(tǒng)和閉合埋管式的土壤源熱泵。

??地下水源空調(diào)熱泵系統(tǒng)是從水井中抽取地下水。將經(jīng)過換熱的地下水通過回灌井把地下水回灌到原來的地下水層。但是，這種系統(tǒng)需要有豐富和穩(wěn)定的地下水資源作為先決條件。并且地下抽出來的水經(jīng)過換熱器后很難再被全部回灌到含水層內(nèi)，容易造成地下水資源的流失。即使能夠把抽取的地下水全部回灌，也還存在怎樣保證地下水層不受污染的以及會不會引起流沙塌陷等等問題，這種地下水熱泵系統(tǒng)應(yīng)用也受到許多限制。

??而土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是通過循環(huán)液（水或以水為主要成分的防凍液）在封閉地下埋管中的流動，實現(xiàn)系統(tǒng)與大地之間的傳熱。在冬季供熱過程中，流體從地下收集熱量，再通過系統(tǒng)把熱量帶到室內(nèi)。夏季制冷時系統(tǒng)逆向運行，即從室內(nèi)帶走熱量，再通過系統(tǒng)將熱量送到地下巖土中。

??因此，地下耦合熱泵系統(tǒng)保持了地下水熱泵利用大地作為冷熱源的優(yōu)點，同時又不需要抽取地下水作為傳熱的方式。是更為先進，應(yīng)用前景更為廣闊的地源熱泵。是地源熱泵的主要發(fā)展方向。它是一種真正可持續(xù)發(fā)展的建筑節(jié)能新技術(shù)。正逐漸成為地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的的主體。其主要特點如下：

??1. 高效、節(jié)能 該系統(tǒng)的運行方式，使能量輸入和輸出之比，可達1:4以上。夏季高溫差的散熱和冬季低溫差的取熱使得該系統(tǒng)的換熱效率很高。因此產(chǎn)生同樣冷、熱量的時候耗電量相對較低。

??2. 環(huán)保零污染 不需要任何形式的鍋爐、冷卻塔等設(shè)備，沒有了煤、油及天然氣等燃燒排放物污染。地下管路密閉，循環(huán)液無任何污染地下水的可能。無室外機不會產(chǎn)生令人不適的熱島效應(yīng)。

??3. 安全可靠 該系統(tǒng)設(shè)備使用壽命長達15年以上，設(shè)備性能穩(wěn)定。無爆炸或燃燒隱患,地下?lián)Q熱器采用高密度聚乙烯塑管,壽命長達50年以上。設(shè)備維修簡易,費用低廉。地下?lián)Q熱器正常使用條件下無須維護。

??4. 結(jié)構(gòu)簡單，一機多用 系統(tǒng)簡單清楚，容易與建筑裝置相配合，無室外機部件，保持建筑外觀美觀，無須除霜。一套機組實現(xiàn)供冷、供暖不需任何其他輔助熱源。并可根據(jù)用戶需要提供生活熱水，在夏季制冷工況條件下可完全免費享用。

??5. 低運行費用該系統(tǒng)高效、節(jié)能的特點，決定了它較低的運行費用。其極少的折舊費和維護費用大大低于傳統(tǒng)空調(diào)。其供冷和供暖的費用只相當(dāng)于傳統(tǒng)空調(diào)制冷和供暖費用的40％～70％。費用節(jié)余可使短期收回投資。

??6．布置靈活，繁簡由人地源熱泵系統(tǒng)有多種實施方案，熱泵設(shè)備有水－水式機組及水－風(fēng)式機組。并可根據(jù)不同的需要選用整體式或分體式設(shè)備。布置方式十分靈活。并可按照用戶的要求實現(xiàn)從最簡單（起停、供熱、制冷三檔）到全智能的控制方式．

??近十幾年來，尤其是近五年來，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發(fā)展，其產(chǎn)品和技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。1998年美國能源部頒布法規(guī)，要求在全國聯(lián)邦政府機構(gòu)的建筑中推廣應(yīng)用土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。為了表示支持這種節(jié)能環(huán)保的新技術(shù)，美國總統(tǒng)布什在他的得克薩斯州的宅邸中也安裝了這種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。加拿大政府也出臺了在其國內(nèi)采用土壤源地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的公共建筑享受25％工程款的政府補貼。在我國，地源熱泵空調(diào)技術(shù)對建筑節(jié)能的重要意義已經(jīng)得到了高度的認識和快速的發(fā)展，在《建設(shè)部2003年科技成果推廣轉(zhuǎn)化指南項目目錄》中將節(jié)能型土壤熱交換器地源熱泵冷（熱）水供給技術(shù)列為第二類建筑節(jié)能技術(shù)中的第一項（2003014）。因其具備高效節(jié)能、環(huán)保無污染、系統(tǒng)運行穩(wěn)定、一機多用應(yīng)用范圍廣泛、產(chǎn)品技術(shù)成熟等難以替代的優(yōu)勢：必將成為二十一世紀(jì)真正意義上的綠色空調(diào)系統(tǒng)。

??綜上，我們不難看出，利用熱泵技術(shù)，由其是土壤源地源熱泵空調(diào)這一綠色空調(diào)系統(tǒng)，會極大的減少空調(diào)所帶來的建筑能耗，從而成為實現(xiàn)真正智能化建筑的一個重要手段。