绿色建筑要求在提供给人们舒适、健康的室内环境的同时，最大程度地减少能耗，提高能源利用效率，并达到人、建筑与环境的共同及协调发展。因此，绿色建筑的热湿环境保障系统——暖通空调系统必须创造并维持一种良好的室内环境，包括人体必需的新鲜空气，合适的空气温度、湿度与流速，有害物浓度低于卫生标准等，同时尽可能地节约能源，提高能源利用效率。绿色建筑的热湿环境保障技术主要包括主动式保障技术和被动式保障技术。
(一)主动式保障技术
所谓主动式环境保障就是依靠机械、电气等设施，创造一种扬自然环境之长、避自然环境之短的室内环境。当今的建筑由于其规模和内部使用情况的复杂性，在多数气候区不可能完全靠被动式方法保持良好的室内环境品质。因此，要采用机械和电气的手段，借助适当的空调系统，在节能和提高能效的前提下，按“以人为本”的原则，改善室内热湿及生态环境。
在既要节能，又要保证室内环境空气品质的前提下，风量可调的置换通风加冷却顶板空调系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统在国外绿色办公建筑中已成为流行的空调方案。
1、置换通风加冷却顶板空调系统
置换通风方式是将集中处理好的新鲜空气直接在房问下部以低速送至工作区，形成所谓“新风湖”，室内热浊空气则随人体、设备表面向上浮升的“烟羽流”导至吊顶处加以排除。
该空调方式有利于保证建筑内部的新风供应，排除污染物质，但却有显热冷却能力因总冷量受客观条件限制而不足的缺点。解决这个矛盾的最佳方案是另行设置冷却顶板，即采用置换通风与冷却顶板的复合系统，其冷却顶板专用于承担室内显冷负荷。在这种系统中，因通风效率提高，送排风量相对减少，因此可带来新风处理能耗以及送排风动力消耗的节省。由于冷却顶板的辐射作用，人体感受温度会比实际室温要低，所以在相同热感觉下，设计室温可比传统混合通风空调方式提高一些，从而减少了显冷负荷。此外，冷却顶板要求较高的供水温度，这又为某些天然冷源提供了用武之地，使得全年中有相当一部分时间可充分利用冷却塔进行自然供冷;即使使用冷水机组，由于蒸发温度提高，也可改善其COP(制热能效比，即能量与热量之间的转换比率)值。据国外资料分析，这种系统较传统混合式通风空调系统，可以节约总能耗达37%左右。
2、冷却塔供冷系统
冷却塔供冷系统又称为免费供冷系统。它是指在室外空气湿球温度较低时，利用流经冷却塔的循环水直接或间接地向空调系统供冷，而无需开启冷冻机来提供建筑物所需要的冷量，从而节约冷水机组的能耗，达到节能的目的。冷却塔供冷是近年来国外发展较快的节能技术。这种方式比较适用于全年供冷或供冷时间较长的建筑物，如大内区的智能化办公大楼等内部负荷极高的建筑物。利用冷却塔实行免费供冷能够节约冷水机组的耗电量，同时节约了用户的运行费用。在电力供应十分紧张的情况下，冷却塔供冷技术具有很好的应用前景。对于我国北方地区，由于一年中适用于冷却塔供冷的时间更长，所节约的耗电量将会更为可观。
3、结合冰蓄冷的低温送风系统
蓄冷低温送风系统目前已在空调设计中有所应用。作为蓄冷系统，它虽然对用户起不到节能的作用，但却能平衡市区用电负荷，提高发电效率，对环境负荷的降低也是很有利的。国外的经验及已有的工程实践表明，在与蓄冰系统相结合的集中空调系统中采用低温送风，具有降低一次投资，降低峰值电力需求，节约能耗和运行费用以及节省建筑物面积的优点，也有节省建筑物空间的可能。
4、蒸发冷却空调系统
蒸发冷却空调技术是基于水分蒸发吸热制冷原理的一种绿色仿生空调技术，其应用包括直接蒸发冷却(DEC)和间接蒸发冷却(IEC)。它采用水作为制冷剂，对环境无污染，另外，蒸发冷却系统制冷不需消耗压缩功，它的COP值比机械制冷大得多。因此，蒸发冷却空调系统是一种典型的颇有前途的节能环保型绿色空调产品，目前在我国新疆等西部地区的大型工业及商业建筑中已经得到广泛应用。
5、去湿空调系统
去湿空调(desiccant cooling)的原理很简单，室外新风先经过去湿转轮，由其中的固体去湿剂进行去湿处理，然后经过第二个转轮(热回收转轮)，与室内排风进行全热或显热交换，回收排风能量。经过去湿降温的新风再与回风混合，经表冷器处理(此时表冷器处理基本上已是干冷过)后送入室内。
6、地源热泵空调系统
地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效节能空调方式。土壤是一种理想的空调冷热源，其温度适宜、稳定，蓄热性能好且到处都有。原状土在地下约10m深处温度几乎没有季节性波动，一般比全年空气平均温度高1～2℃。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP(能效比，即能量与热量之间的转换比率)值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵，由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下，属全封闭方式，因此不使用任何水资源也不会污染地下水源。目前，这一方式在我国山东等地已被广泛使用。
设计地源热泵系统时，是要考虑冬季取出的热量与夏季放入得热量相平衡的问题的。鉴于这一情况，在严寒地区和夏热冬暖地区这一技术是不适用的。关于地源热泵系统的效率，与常规空调系统相比较，关键在于夏季的冷凝温度和冬季的蒸发温度。地源热泵系统夏季冷却水供水温度低于冷却塔的供水温度，或者冬季蒸发温度高于风冷热泵机组的蒸发温度，就有节能效果。关于水源热泵，由于容易破坏地下水的平衡，应谨慎使用。
(二)被动式保障技术
所谓被动式环境保障，就是利用建筑自身和天然能源来保障室内环境品质。用被动式措施控制室内热湿及生态环境，主要是做好太阳辐射和自然通风这两项工作。基本思路是使日光、热、空气仅在有益时进入建筑，其目的是控制这些能量适时有效地加以利用，以及合理地储存和分配热空气和冷空气，以备环境调控的需要。严寒地区以冬季太阳房技术为主，寒冷地区和夏热冬冷地区以活动外遮阳技术为主，夏热冬暖地区以遮阳技术为主。
1、控制太阳辐射
太阳辐射对于暖通空调而言是一柄双刃剑。一方面，增加进入室内的太阳辐射可以充分利用昼光照明，减少电气照明的能耗，同时也减少由照明引起的夏季空调冷负荷，还可减少冬季供暖供暖负荷;另一方面，增加进入室内的太阳辐射又会引起空调日射冷负荷的增加。控制太阳辐射所采取的具体措施如下：
(1)选用节能玻璃窗。例如，在供暖供暖为主的地区，可选用双层中充惰性气体、内层低辐射Low—E镀膜的玻璃窗。能有效地透过可见光和遮挡室内长波辐射，发挥温室效应;在供冷为主的地区，则可选用外层Low—E镀膜玻璃或单层镀膜玻璃窗。这种窗能有效地透过可见光和遮挡直射日射及室外长波辐射。国外最新出现一种利用液晶技术的智能窗(又称开关窗，switch glassing)，可利用晶体在不同电压下改变排列形状的特性，根据室外日射强度改变窗的透明程度。
(2)采用能将可见光引进建筑物内区，而同时又能遮挡对周边区直射日射的遮檐。
(3)采用通风窗技术，将空调回风引入双层窗夹层空间，带走由日射引起的中间层百叶温度升高的对流热量。中间层百叶在光电控制下自动改变角度，遮挡直射阳光，透过散射可见光。
(4)利用建筑物中庭，将昼光引入建筑物内区。
(5)利用光导纤维将光能引入内区，而将热能摈弃在室外。
(6)最简单易行而又有效的方法是设建筑外遮阳板，也可将外遮阳板与太阳能电池(即光伏电池)相结合，不但降低空调负荷，而且还能为室内照明提供补充能源。
2、利用有组织的自然通风
自然通风也有其两重性，其优点很多，是当今生态建筑中广泛采用的一项技术措施，在绿色建筑技术中占有重要地位。自然通风具有以下一些应用特点：1)当室外空气焓值低于室内空气焓值时，自然通风可以在不消耗能源的情况下降低室内空气温度，带走潮湿气体，从而达到人体热舒适。即使当室外空气温湿度超过舒适区，需消耗能源进行降温降湿处理，也可以利用自然通风输送处理后的新风，而省去风机能耗且无噪声。在间歇空调建筑中，夜间自然通风可以将围护结构和室内家具的贮存热量排出室外，从而降低第二天空调的启动负荷。2)无论哪个季节，自然通风都可以为室内提供新鲜空气，改善室内空气品质。3)自然通风可以满足人们亲近自然的心理。在外窗能够开启的空调建筑里，自然通风能提高人们对室内环境品质的主观评价满意率。
但是，自然通风远不是开窗那么简单，尤其是在建筑密集的大城市中，利用自然通风要很好地分析其不利条件，应该因时、因地制宜，要权衡得失，趋利避害，而不能简单行事。在实施自然通风时应采取以下步骤：
(1)了解建筑物所在地的气候特点、主导风向和环境状况。有必要对建筑物或小区进行风环境研究，借助计算流体力学(CFD)软件，设计合理的建筑物形状及其平面布局。
(2)根据建筑物功能以及通风的目的(比如通风是用来降温还是用来稀释污染物)，确定所需要的通风量。根据这一通风量，决定建筑物的开口面积以及建筑物内的气流通道。
(3)设计合理的气流通道，确定入口形式(窗和门的尺寸以及开启关闭方式)、内部流道形式(中庭、走廊或室内开放空间)、排风口形式(中庭顶窗开闭方式、气楼开口面积、排风烟囱形式和尺寸等)。在此过程中也可以借助CFD模拟工具。
(4)必要时可以考虑采用自然通风结合机械通风的混合通风方式，考虑设置自然通风通道的自动控制和调节装置等设施。
3、被动式太阳房
太阳房是指利用太阳能进行供暖和制冷的环保节能型建筑，它一般由集热部件、贮热部件、散热部件和辅助热(冷)源构成。根据太阳房在供热过程中是否采用动力，可将太阳房分为主动式和被动式两种。主动式太阳能房是利用建筑物上的太阳集热器获取太阳能，然后，通过一定的设备产生热量或冷量，再送到室内进行供暖供暖或制冷的建筑。被动式太阳能房是在建筑物上采取一定的技术措施，不用任何机械动力，不需要专门蓄热器、热交换器、水泵或风机等设备，通过合理布置建筑物的方位，改善窗、墙、屋顶等建筑物构造，合理利用建筑材料的热工性能 ，以完全由自然的方式(辐射、传导和对流)使建筑物尽可能多的吸收和储存热量，以达到供暖供暖目的的建筑。被动式太阳房在大多数情况下，集热部件与建筑结构融为一体，使房屋的构件一物多用，如南窗既是房屋的采光部件，又是太阳能系统的集热部件;墙体既是房屋的围护构件，又是太阳能系统的集热蓄热部件。这样的房屋结构部件，既达到利用太阳能的目的，又可节约费用。
被动式太阳房的设计原理是阳光穿过建筑物的南向玻璃进入室内，经密实材料如砖、土坯，混凝土和水等吸收太阳能而转化为热量。把建筑物的主要房间布置得紧靠南向集热面和储热体，从而使这些房间被直接加热，而不需要管道和强制分布热空气的机械设备。在被动式供暖供暖系统中，有时也采用小的风扇加强空气循环，但仅仅是次要的辅助设施，不能因此而与主动式混为一谈。
被动式太阳房的类型很多，按太阳能利用的方式进行分类，被动式太阳房可分为以下几种类型：1)太阳光穿过透明材料后直接进入室内供暖供暖的直接受益式太阳房;2)太阳光穿过透明材料后，投射在集热蓄热墙的吸热面上，加热夹层中的空气与墙体，再通过空气的对流和墙体的传导、辐射向室内传递热量供暖供暖的集热蓄热墙式太阳房;3)在房屋的向阳面附加一个玻璃温室的附加阳光间式太阳房(如图3-42);4)由上述两种或更多种基本类型组合而成的组合式太阳房。
