新型节能技术及材料在民用建筑暖通设计中的应用

吴刚

摘 要：近些年，社会文明的进一步发展，绿色设计理念获得了人们的广泛关注，绿色建筑暖通设计作为一种新型设计理念，获得了群众的一致认可。在建筑设计中，暖通空调设计具有关键性作用，其能够为人们提供一个舒适的居住与工作环境，但其高耗能也是不可忽视的一项问题，要想妥善处理此类问题，确保企业更高效益的获得，制定较为完善的暖通空调设计至关重要。本文首先分析了民用暖通空调系统节能的重要性，其次对民用暖通空调系统运行中存在的问题进行了一定的阐述，最后详细探讨了民用建筑暖通设计中新型节能技术与材料的應用，以供参考。

关键词：民用建筑；暖通；设计；节能

1 前言

现阶段，我国的社会经济发展迅速，我国的建设理念也存在了一定的发展。一般在建筑的暖通空调设计中，主要进行新型节能材料和技术的引进，特别是对被动节能技术的应用，最大限度的降低主动节能技术的运用，适度的结合智能化系统，从而提升建筑一体化技术的应用效果，注重对高科技节能材料的使用，从根本上进行节能建设。

2 民用建筑暖通的基本特点

2.1 构件较为复杂

在通常状况下，在民用建筑暖通系统节能设计当中包括了房间冷暖末端设备、冷热源以及冷热量输配等参数。三个部分在构件方面有着非常密切的关联，而且构件往往都较为复杂。因此，为了能够有效完成民用建筑暖通系统节能设计工作，必须要充分重视系统的复杂性[1]。

2.2 形式多种多样

目前，在我国现有的暖通系统具有多种形式。所以，在选择具体形式的时候就必须要对多种因素进行综合的考量，尤其是深入分析节能因素，这也是做好系统设计工作的最基本以及最重要的一项因素。而且在具体选择时，也要充分考虑空调的应用效果，具体功能以及运行过程中所消耗的能量。

2.3 暖通空调设计的影响因素多

当前，有多种因素会对民用建筑暖通系统的设计工作产生影响，并且这些因素往往都是具有动态性。为了可以更好地完成暖通设计工作，必须要对多种因素进行综合、全面的考量，制定科学合理的设计方案，在充分保障暖通系统正常功能的基础上做好节能减排工作。

3 民用暖通空调系统节能的重要性

目前，在建筑整体能耗中，暖通空调能耗占据了大约30-50%的比重，并且呈现连年上升趋势，此情况下，能源供需矛盾日益激烈，再加上民用建筑暖通空调系统中应用的资源大多为品位较高的非再生资源，尤其是电能的应用，占据了非常大的比例，这使得地球资源匾乏与环境问题恶化程度越来越深[2]。依据暖通空调行业调研结果可以发现，通过制定相应的措施，强化对现有空调系统节能设计与运行管理，可实现节能15-20%的目标，并且还可对夏季炎热天气下可能由于电力系统超负荷而导致的停电现象发生的可能性进行有效的预防与控制。

4 民用建筑暖通设计中新型节能技术与材料的应用

4.1 热泵技术

热泵技术，即为将大气、地表水与地热等大自然中蕴藏的诸多温度较低的热能作为热源，并采用压缩机将这些热源中包含的大量较低温度的热能转换为高温热能，热泵技术目前已在各种暖通空调中获得了广泛的应用。通常情况下，热泵技术具备以下三种优势：其一，能够大规模的、长期利用江河湖泊、城市污水以及土壤等的低温热能，并且还可有效利用日常生产生活中无法利用的低温热能。其二，是当前最节省的一次能源供给设备，能够有效利用天然气等热能。其三，热泵技术不仅能够提供热能，还可发挥制冷的效果，在一定条件下，还可逆向使用，可兼作热源与冷源。除此之外，通过热泵技术的应用，还可有效降低一次能源的消耗，由此可知，其能够在一定程度上减少二氧化碳与其他有害气体的排放。热泵技术可发挥良好的节能效果，进而为社会创造出更加丰富的经济效益，具有广泛的发展前景[3]。

4.2 新节能材料的应用

近几年，市场上应用比较广泛的节能材料以纳米透明隔热涂料为主，特别是在建筑玻璃上的应用环节。其中，纳米透明隔热涂料主要特征为：第一，力学性能较贴膜隔热材料高，因为纳米透明隔热涂料的纳米微粒大于贴膜隔热材料的，前者的成膜物都是比其界面大，表现的性能是比较稳定的，同时能够提升膜硬度。纳米导电氧化物由于自身机构的特点，其涂膜硬度是比较高，呈现的光洁度也是比较良好的。第二，新节能材料的耐腐蚀性能和抗老化性能都是比较强的，同时其透明性能良好。因为纳米的微粒对于其光线存在不同的作用，主要是存在吸收作用和反射作用等等，从而提升涂料的耐腐蚀性能，同时提升其抗老化性能。优于该微粒的粒径远远的小于可见光的波长，因此可见光能够透过该微粒，所以体现其透明性能。第三，新节能材料的自洁能力比较强。纳米材料的主要特点是其表面积大，活性比较高，相应的催化能力比较强，一般在氧和紫外线的影响下，能够表现出相应的自洁能力[4]。第四，新节能材料的价格是比较低廉，新节能材料的价格远远小于透明隔热贴膜的价格。纳米透明隔热涂料主要是以高科技为主，所以能够很好的将玻璃的透明性和隔热问题进行处理。可是该涂料在我国的应用力度还不是很广泛，所以，很有必要加强对建筑初识阶段该涂料的应用力度。

4.3 排风余热回收技术

目前，我国在本项技术的应用环节中，还是初级的时期，尽管已经有了相应的效果，可是还需要进行深层次的探索，不断为人们进行优质产品的提供。夏季的空调进行排风时，其排风的温度和室内的温度、室外的新风含湿量都是影响室内温度的主要因索。如果要想对新风温度进行调节，则需要借助热回收装置实现。而冬季的温度则是和夏季不同，主要是通过热回收装置进行新风加湿。根据现阶段的状况分析，一般能够通过相应的设备进行调节，主要的设备有显热回收型、全热回收型这两种热回收设备[5]。该种设备能够在建筑恒业和中央空调进行应用，同时提升其节能的能力和对空气质量进行改善的效果，所以应用趋势良好。

4.4 建筑热电冷三联供技术

相比于简单的直接燃烧，将天然气作为城市中主要的一次能源，主要是先由燃气发电，然后再采用发电之后的余热供热与制冷，可有效提升能源利用效率。此种方式主要是通过大型建筑自行发电的方式解决用电负荷的，可有效提升用电可靠性，并且还能够在一定程度上减少长途输电过程中的损失。同时，采用余热供热、供冷可有效解决供热与空调的能源问题。对于全年存在稳定的电负荷、稳定的热负荷、冷负荷的建筑，此种技术可获得较高的节能效果与经济价值。

4.5 变流量技术

暖通空调系统的设计中，需要根据气象条件进行射界，所以，一天的空调符合变化是比实际的空调负荷小。由于空气和水是进行冷热交替的载体，因此相应的符合势必有一定的变化。这就需要对暖通空调的质量和节能标准进行相应条件的提出，加强对其系统的动态跟踪，提升其对负荷条件的满足性，实现其最大的技能效果，促进我国的暖通空调技术的稳定发展。

5 结语

在进行建筑设计的过程中，暖通空调设计质量直接影响着建筑设计质量，只有保证其设计效率，才能为人们提供一个合适的工作环境，但是需要处理的问题是高耗能问题，对此，要想科学的处理该类问题，使企业的经济效益有一定的提升，很有必要加强暖通空调的设计质量。

参考文献：

[1] 曹耀新.探讨实现绿色建筑暖通空调设计的施工技术[J].建材与装饰，2016（2）：57～58.

[2] 苏鹰.绿色建筑暖通设计的技术措施[J].建材与装饰，2016（10）：138～139.

[3] 杨海辉.暖通空调系统中环保节能的新理念探述[J].低碳世界，2017（14）：1～2.

[4] 陈勇明.夏热冬暖地区建筑外遮阳与建筑一体化设计研究[D].重庆大学，2014.

[5] 王婷.寒冷气候城市高密度地区生态节能设计策略研究[D].天津大学，2016.