新型節(jié)能技術(shù)及材料在民用建筑暖通設計中的應用

宋櫻

【摘要】近年來，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對綠色的建筑理念越發(fā)推崇，因此，新型節(jié)能技術(shù)及材料被廣泛的討論。本文探討了民用建筑暖通設計中新型節(jié)能技術(shù)的應用優(yōu)勢，并對其應用技術(shù)進行闡述，以期為相關工作人員提供有益參考。

【關鍵詞】新型節(jié)能技術(shù);民用建筑;暖通設計

在現(xiàn)今的建筑設計中，使用暖通空調(diào)可以為人們提供更為舒適的生活環(huán)境，同時，在其設計中使用新型節(jié)能技術(shù)也可以降低對能源的消耗，是一種新型的建筑理念，隨著新材料和新技術(shù)的應用，為暖通的設計注入了新的力量，加快了建筑業(yè)向節(jié)能方向的發(fā)展，值得廣泛使用。

1、新型節(jié)能技術(shù)及材料的優(yōu)勢

新型節(jié)能技術(shù)是一種在提高能源利用率的同時，降低無用損耗的新型資源應用策略。利用新型節(jié)能材料和新的技術(shù)對建筑產(chǎn)業(yè)進行優(yōu)化，在不影響其正常運作的同時，降低其對環(huán)境的污染和對能源的消耗。新型節(jié)能技術(shù)具有低耗性和高利用率等特征，新型節(jié)能材料的優(yōu)點是性能品質(zhì)高、生命周期長、環(huán)境污染少、并且可回收利用。我國的建筑耗能占我國社會總耗能的三分之一，建筑水平還落后于其他發(fā)達國家，因此，建筑業(yè)應加快對新型節(jié)能技術(shù)和材料的研發(fā)和使用，減少建筑耗能，促進建筑業(yè)發(fā)展。

2、民用暖通設計

暖通是建筑的一個組成部分，包括：供暖、通風和空氣調(diào)節(jié)，又被稱為暖通空調(diào)。暖通空調(diào)是住戶中的中央空調(diào)，不僅可以解決冷暖問題，還可以改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量。然而，暖通設計的耗能卻占據(jù)了建筑耗能50%的比重，并且暖通設計一般使用的能源為不可再生能源，如電能等。暖通設計的廣泛應用加速了能源的消耗，使能源問題和環(huán)境問題日益漸重。

如何降低暖通設計對能量的消耗是當今建筑業(yè)主要面臨的巨大問題。根據(jù)調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，合理的運行規(guī)劃和新型的空氣調(diào)節(jié)技術(shù)，可以使部分能量循環(huán)，實現(xiàn)節(jié)能的目標，因此，建筑業(yè)應加大對新型能源的研發(fā)和使用。減少電力系統(tǒng)的超負荷運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)綠色民用暖通設計。

3、在民用建筑暖通設計中的新型節(jié)能技術(shù)及材料

3.1新型材料的應用

新型的建筑用節(jié)能材料是指在建筑修建時以環(huán)保為目的，使用有節(jié)能作用的建筑材料，其中包括：保溫隔熱材料、陶瓷材料、防水密封材料、新型墻體材料、新型化學材料、裝潢裝修材料以及工業(yè)廢渣的綜合應用。

3.2蓄能空調(diào)的使用

蓄能空調(diào)技術(shù)是指電制冷主機在電網(wǎng)的用電谷底時，將水制成冷水或冰，在用電高峰時將冷水釋冷或使冰融化為空調(diào)提供冷源，由此來實現(xiàn)“移峰填谷”，平衡白天和夜晚的用電量，增加電能的利用效率。蓄能空調(diào)由于其空調(diào)荷載較大，并且需要獨立的冷凍機房等原因，主要應用于大型的建筑中，如：寫字樓、商場、展覽館、賓館、體育館、機場等較大型場館。

蓄能空調(diào)技術(shù)的優(yōu)點較多：①蓄能空調(diào)可以實現(xiàn)大溫差狀態(tài)下低溫送風，可以降低風管及水管的口徑，降低建筑層高，降低室內(nèi)的濕度，使環(huán)境舒適程度更高;②可對大型建筑進行供冷，使用蓄能空調(diào)不僅可以降低送水的耗能，還可以減少管網(wǎng)的成本;③在啟動供冷時，可以進行急速降溫，只需20分鐘即可達到目標溫度，同時可作為應急冷源，停電時開啟水泵可以進行供冷，提高了系統(tǒng)的可靠性;④蓄能空調(diào)技術(shù)可以平衡電網(wǎng)峰谷電力負荷，提高用電效率，利用谷峰電差價，降低運行費用，在休息日等負荷減小的狀態(tài)下，系統(tǒng)可以靈活改變制冷主機的運行，提高節(jié)能效果;⑤冷水機組可以平穩(wěn)運行保持滿負荷狀態(tài)，提高利用率和使用壽命。

3.3排風余熱回收技術(shù)

在夏季時使用空調(diào)來進行制冷，一般通過冷熱交換進行熱回收處理來降低室內(nèi)溫度和新風濕度，在冬天時剛好相反，同樣使用相同的方式增加溫度和新風加濕。主要的回收設備為：全熱回收型設備和顯熱回收型設備。在暖通空調(diào)的設計中加入此種新型設備，不僅有節(jié)能效果，同時可以提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，使用前景十分廣闊，但是由于我國對此項技術(shù)在處于探索階段，沒有進行大面積推廣使用，能源設計師應加快排風預熱技術(shù)的研發(fā)，使其早日推廣使用，為人們提供優(yōu)質(zhì)服務。

3.4熱泵技術(shù)

熱泵技術(shù)是目前備受全世界關注的一項新能源技術(shù)，它將從空氣、水、土壤等自然界事物中提取來的低位熱能進行電能轉(zhuǎn)化后為人們提供高位熱能的設備。熱泵技術(shù)利用與制冷機相同的工作原理，將低溫物體的熱能抽取出來，通過裝置裝換，輸送到高熱能物體中，將大氣中的低溫熱氣和排到水里的低溫熱水中的熱量進行回收，傳送給高溫物體中進行保暖或加熱，以充分的使用熱量。

熱泵一般使用制冷系數(shù)來評價其性能高低，通常的熱泵性能為3-4，意味著熱泵利用很少的一部分能量就可以從環(huán)境中的低溫物體中抽取3-4倍的自身所需的能量，并將其傳輸?shù)綔囟雀叩奈矬w中進行熱能利用，熱能性能系數(shù)越高則其對能源的利用率越高，因此，許多國家對熱技術(shù)泵進行不斷的研發(fā)。目前，有報道稱歐美國家的熱泵性能已經(jīng)達到7-8左右，這無疑使能源的利用率有了大幅度的提高，社會耗能大大減少[1]。

地源熱泵是熱泵的一種，是以大地為載體，連接室內(nèi)，進行空調(diào)的冷熱調(diào)節(jié)，使用非常少的電量就可以維持空調(diào)的運作，提供人類舒適的溫度，利用地源熱泵可以將夏天的熱量轉(zhuǎn)移儲存到大地中，留到冬天進行使用，這樣不僅使夏天室內(nèi)涼爽，也使夏天的熱能在冬天得以更好的利用。此技術(shù)將建筑將與自然進行融合，用最小的代價獲取了最優(yōu)的生活環(huán)境。

3.5變流量技術(shù)

暖通空調(diào)的設計時要考慮實際地點的氣候變化，根據(jù)氣候條件對空調(diào)系統(tǒng)進行射界，使空調(diào)的負荷范圍大于空調(diào)變化范圍。而使用水和空氣作為空調(diào)冷熱交替的載體，其相應的調(diào)節(jié)范圍有了一定的變化，因此，對暖通空調(diào)的質(zhì)量要求更高的同時對節(jié)能也有更嚴格的標準，暖通設計師需要對空調(diào)系統(tǒng)進行動態(tài)跟蹤，并記錄其變化條件，利用變流量技術(shù)滿足負荷條件，實現(xiàn)其節(jié)能最大的效果，通過對此項新型技術(shù)的應用，有效促進暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展。

3.6暖通傳輸環(huán)節(jié)設計

在進行暖通傳輸環(huán)節(jié)設計時，新型節(jié)能技術(shù)和材料的使用使其具有更高的能源利用率，并能有效的降低成本。首先，對于暖通管的選擇，可以選擇白鋼化塑料管，或者在不銹鋼管外添加密封保護層[2]。該種材料的成本較低，并且擁有較強的抗氧化性和一定的強度，可以保護內(nèi)熱資源。其次，使用多通道分布式連接，簡化供熱通道的暖通管機構(gòu)，節(jié)約管道占有空間，通過分布式連接，可以清晰地查找到損壞部位，方便對其進行維修，大大提高了傳輸效率，降低了維修成本。最后，設計管道路線，將供暖路線、輸水路線以及電線進行分區(qū)設計，防止出現(xiàn)電路供應問題，對暖通管道進行空間結(jié)構(gòu)設計，將其占地面積減小的同時增大供暖效果，平衡各種管道的位置和結(jié)構(gòu)，使其達到效果最大化。

結(jié)論：

隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，暖通設計耗能在建筑耗能中的比重不斷增加，能源問題愈發(fā)嚴峻，而在暖通空調(diào)設計中使用新型節(jié)能技術(shù)和材料不僅可以減少建筑耗能，對環(huán)境的影響也有所降低。在科技進步的同時，在建筑中應用新型節(jié)能技術(shù)，對社會發(fā)展有重要的意義。

參考文獻：

[1]王美君.新型節(jié)能技術(shù)及材料在民用建筑暖通設計中的應用[J].住宅與房地產(chǎn)，2018，No.496（11）：147.

[2]王塹智.新型節(jié)能技術(shù)及材料在民用建筑暖通設計中的應用分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2019，528（06）：118.