新型節能技術及材料在民用建筑暖通設計中的應用

吳剛

摘 要：近些年，社會文明的進一步發展，綠色設計理念獲得了人們的廣泛關注，綠色建筑暖通設計作為一種新型設計理念，獲得了群眾的一致認可。在建筑設計中，暖通空調設計具有關鍵性作用，其能夠為人們提供一個舒適的居住與工作環境，但其高耗能也是不可忽視的一項問題，要想妥善處理此類問題，確保企業更高效益的獲得，制定較為完善的暖通空調設計至關重要。本文首先分析了民用暖通空調系統節能的重要性，其次對民用暖通空調系統運行中存在的問題進行了一定的闡述，最后詳細探討了民用建筑暖通設計中新型節能技術與材料的應用，以供參考。

關鍵詞：民用建筑；暖通；設計；節能

1 前言

現階段，我國的社會經濟發展迅速，我國的建設理念也存在了一定的發展。一般在建筑的暖通空調設計中，主要進行新型節能材料和技術的引進，特別是對被動節能技術的應用，最大限度的降低主動節能技術的運用，適度的結合智能化系統，從而提升建筑一體化技術的應用效果，注重對高科技節能材料的使用，從根本上進行節能建設。

2 民用建筑暖通的基本特點

2.1 構件較為復雜

在通常狀況下，在民用建筑暖通系統節能設計當中包括了房間冷暖末端設備、冷熱源以及冷熱量輸配等參數。三個部分在構件方面有著非常密切的關聯，而且構件往往都較為復雜。因此，為了能夠有效完成民用建筑暖通系統節能設計工作，必須要充分重視系統的復雜性[1]。

2.2 形式多種多樣

目前，在我國現有的暖通系統具有多種形式。所以，在選擇具體形式的時候就必須要對多種因素進行綜合的考量，尤其是深入分析節能因素，這也是做好系統設計工作的最基本以及最重要的一項因素。而且在具體選擇時，也要充分考慮空調的應用效果，具體功能以及運行過程中所消耗的能量。

2.3 暖通空調設計的影響因素多

當前，有多種因素會對民用建筑暖通系統的設計工作產生影響，并且這些因素往往都是具有動態性。為了可以更好地完成暖通設計工作，必須要對多種因素進行綜合、全面的考量，制定科學合理的設計方案，在充分保障暖通系統正常功能的基礎上做好節能減排工作。

3 民用暖通空調系統節能的重要性

目前，在建筑整體能耗中，暖通空調能耗占據了大約30-50%的比重，并且呈現連年上升趨勢，此情況下，能源供需矛盾日益激烈，再加上民用建筑暖通空調系統中應用的資源大多為品位較高的非再生資源，尤其是電能的應用，占據了非常大的比例，這使得地球資源匾乏與環境問題惡化程度越來越深[2]。依據暖通空調行業調研結果可以發現，通過制定相應的措施，強化對現有空調系統節能設計與運行管理，可實現節能15-20%的目標，并且還可對夏季炎熱天氣下可能由于電力系統超負荷而導致的停電現象發生的可能性進行有效的預防與控制。

4 民用建筑暖通設計中新型節能技術與材料的應用

4.1 熱泵技術

熱泵技術，即為將大氣、地表水與地熱等大自然中蘊藏的諸多溫度較低的熱能作為熱源，并采用壓縮機將這些熱源中包含的大量較低溫度的熱能轉換為高溫熱能，熱泵技術目前已在各種暖通空調中獲得了廣泛的應用。通常情況下，熱泵技術具備以下三種優勢：其一，能夠大規模的、長期利用江河湖泊、城市污水以及土壤等的低溫熱能，并且還可有效利用日常生產生活中無法利用的低溫熱能。其二，是當前最節省的一次能源供給設備，能夠有效利用天然氣等熱能。其三，熱泵技術不僅能夠提供熱能，還可發揮制冷的效果，在一定條件下，還可逆向使用，可兼作熱源與冷源。除此之外，通過熱泵技術的應用，還可有效降低一次能源的消耗，由此可知，其能夠在一定程度上減少二氧化碳與其他有害氣體的排放。熱泵技術可發揮良好的節能效果，進而為社會創造出更加豐富的經濟效益，具有廣泛的發展前景[3]。

4.2 新節能材料的應用

近幾年，市場上應用比較廣泛的節能材料以納米透明隔熱涂料為主，特別是在建筑玻璃上的應用環節。其中，納米透明隔熱涂料主要特征為：第一，力學性能較貼膜隔熱材料高，因為納米透明隔熱涂料的納米微粒大于貼膜隔熱材料的，前者的成膜物都是比其界面大，表現的性能是比較穩定的，同時能夠提升膜硬度。納米導電氧化物由于自身機構的特點，其涂膜硬度是比較高，呈現的光潔度也是比較良好的。第二，新節能材料的耐腐蝕性能和抗老化性能都是比較強的，同時其透明性能良好。因為納米的微粒對于其光線存在不同的作用，主要是存在吸收作用和反射作用等等，從而提升涂料的耐腐蝕性能，同時提升其抗老化性能。優于該微粒的粒徑遠遠的小于可見光的波長，因此可見光能夠透過該微粒，所以體現其透明性能。第三，新節能材料的自潔能力比較強。納米材料的主要特點是其表面積大，活性比較高，相應的催化能力比較強，一般在氧和紫外線的影響下，能夠表現出相應的自潔能力[4]。第四，新節能材料的價格是比較低廉，新節能材料的價格遠遠小于透明隔熱貼膜的價格。納米透明隔熱涂料主要是以高科技為主，所以能夠很好的將玻璃的透明性和隔熱問題進行處理。可是該涂料在我國的應用力度還不是很廣泛，所以，很有必要加強對建筑初識階段該涂料的應用力度。

4.3 排風余熱回收技術

目前，我國在本項技術的應用環節中，還是初級的時期，盡管已經有了相應的效果，可是還需要進行深層次的探索，不斷為人們進行優質產品的提供。夏季的空調進行排風時，其排風的溫度和室內的溫度、室外的新風含濕量都是影響室內溫度的主要因索。如果要想對新風溫度進行調節，則需要借助熱回收裝置實現。而冬季的溫度則是和夏季不同，主要是通過熱回收裝置進行新風加濕。根據現階段的狀況分析，一般能夠通過相應的設備進行調節，主要的設備有顯熱回收型、全熱回收型這兩種熱回收設備[5]。該種設備能夠在建筑恒業和中央空調進行應用，同時提升其節能的能力和對空氣質量進行改善的效果，所以應用趨勢良好。

4.4 建筑熱電冷三聯供技術

相比于簡單的直接燃燒，將天然氣作為城市中主要的一次能源，主要是先由燃氣發電，然后再采用發電之后的余熱供熱與制冷，可有效提升能源利用效率。此種方式主要是通過大型建筑自行發電的方式解決用電負荷的，可有效提升用電可靠性，并且還能夠在一定程度上減少長途輸電過程中的損失。同時，采用余熱供熱、供冷可有效解決供熱與空調的能源問題。對于全年存在穩定的電負荷、穩定的熱負荷、冷負荷的建筑，此種技術可獲得較高的節能效果與經濟價值。

4.5 變流量技術

暖通空調系統的設計中，需要根據氣象條件進行射界，所以，一天的空調符合變化是比實際的空調負荷小。由于空氣和水是進行冷熱交替的載體，因此相應的符合勢必有一定的變化。這就需要對暖通空調的質量和節能標準進行相應條件的提出，加強對其系統的動態跟蹤，提升其對負荷條件的滿足性，實現其最大的技能效果，促進我國的暖通空調技術的穩定發展。

5 結語

在進行建筑設計的過程中，暖通空調設計質量直接影響著建筑設計質量，只有保證其設計效率，才能為人們提供一個合適的工作環境，但是需要處理的問題是高耗能問題，對此，要想科學的處理該類問題，使企業的經濟效益有一定的提升，很有必要加強暖通空調的設計質量。

參考文獻：

[1] 曹耀新.探討實現綠色建筑暖通空調設計的施工技術[J].建材與裝飾，2016（2）：57～58.

[2] 蘇鷹.綠色建筑暖通設計的技術措施[J].建材與裝飾，2016（10）：138～139.

[3] 楊海輝.暖通空調系統中環保節能的新理念探述[J].低碳世界，2017（14）：1～2.

[4] 陳勇明.夏熱冬暖地區建筑外遮陽與建筑一體化設計研究[D].重慶大學，2014.

[5] 王婷.寒冷氣候城市高密度地區生態節能設計策略研究[D].天津大學，2016.