新型节能技术及材料在民用建筑暖通设计中的应用

　　【摘 要】社会的进步带动了建筑行业的飞速发展，我国民用暖通空调行业的发展也越来越快，新型节能技术和材料的应用前景广阔。本文对国内暖通空调系统的节能技术及材料应用进行了分析。通过科学的手段，实现了绿色节能和经济集约。
　　【关键词】新型节能技术及材料；民用建筑；暖通空调系统
　　一、前言
　　随着国家对节能理念的倡导，绿色节能已经成为建筑设计中的关键环节。科学合理的暖通空调系统不仅满足建筑环境的基础性功能，同时高度重视节能效果，是获得较高社会经济效益的关键。据研究，暖通空调系统作为主要耗能部分，一般是现代建筑总耗能的六成以上。因此，新型节能技术和材料的应用在暖通设计中具有很重要的意义。
　　二、建筑暧通设计新理念
　　暖通空调系统保证建筑物室内环境、空气质量和人员舒适度等功能的实现，是现代建筑设计中的重要组成部分，其中节能设计尤为重要。
　　（一）节能性分析
　　在国家节能政策趋紧的背景下，暖通空调系统作为建筑物能耗的主体，降低暖通空调系统的能耗非常关键作为一项综合性项目，在设计阶段和材料选用都需要采取合理措施以实现节能效果。设计者需要对暖通设计方案进行充分比较、考虑，优先选择新型节能技术和新型材料设备，如优先采用风能、太阳能、地热能等冷热源，设计中采取能够节约能量的系统，优先选择绿色环保无污染、节能效果好、成本低的节能材料等。
　　（二）暖通空调系统节能设计的要点
　　民用建筑暖通空调系统节能设计中，首先，要考虑室内温湿度环境、空气质量整、人员舒适性等要素。其次，需要注重以人为本，保证各用户可以实现自主调节控制，实现体与个体的舒适度控制，体现人性化操作的理念。最后，选取新型合理的技术和材料，要考虑资源集约、节约成本的原则。设计者在遵守国家、行业相关规范的基础上，应合理采用新型节能技术，进行科学论证，实现暖通空调系统的最优化节能设计，并在国家政策允许的范围内积极采用新型节能材料。
　　三、新型节能技术分析与探讨
　　（一）利用工业余热、废热作为冷热源的技术
　　处于工业区周围的民用建筑，有条件时，往往可以利用工业余热作为冬季采暖的热源，能够充分利用工业废热，同时也减少了提供热源时消耗的能源。同时，也可以将工业循环余热经过溴化锂吸收式冷水机组等系统处理后作为夏季冷源。采取这样的新型技术可以利用工业余热，变废为宝，实现资源再利用。设计时应根据区域的空间和功能布局，充分论证，合理选择系统形式、输送方式和采暖空调设备，在保证安全性的前提下，经过严谨的计算，达到最优化的节能效果
　　（二）水源热泵系统
　　近些年来在很多有条件的地区，越来越多地采用水源热泵空调系统。大自然中的江、河、海或地下水等水源常年温度较为稳定，夏季水源温度比环境温度低，冬季水源温度比环境温度高，是优良的冷、热源。在夏季，水源热泵系统以18℃左右的水作为冷源，将建筑物中的余热通过机组及管道转移至室外低温水体中带走；在冬季，地下水温度一般在7℃以上，作为系统热源，通过热泵机组将室外热量送至建筑物系统内，可提供45℃以上的采暖热才。水源热泵系统的制冷、制热系数可达到3.5至6.0左右，节能效果显著。据统计，采用水源热泵系统的冬、夏季采暖空调运行费用大大低于采用传统冷、热源的系统。需要注意的是。采用水源热泵系统时，必须保证自然界水资源的安全无污染、可持续性。水源热泵系统利用大自然的稳定水源作为冷、热源，是一种污染少、清洁的、可再生的技术；水源热泵系统可全年使用，功能适用性强；是一种符合国家政策和行业发展趋势的新型节能技术。
　　（三）大温差空调送风系统
　　大温差空调送风系统是一项能明显改善室内环境和提高人员舒适感，并具有显著经济社会效益的新型空调节能技术大温差空调送风系统采用大温差空调送风机组，运行时尽可能加大空调送风温差研究表明，空调送风温差在5℃至10℃之间时，每增加1℃温差，送风量可以减少12%至17%左右，空调送风机能耗随之减少。经计算，如果空调送风温差加大一倍，空调送风量可以减少一半，同时空调送风系统动力能耗可减少50%左右，风管材料消耗减少40%以上。由此可见，随着空调送风量的减少，空调系统的运行总能耗和一次性投资均明显减少。同时，采用大温差空调系统，室内空气的干球温度不变，而相对湿度明显降低，室内空气环境质量和人體舒适度有明显提高。设计大温差空调送风系统时，要根据建筑物使用功能、高度、冷热负荷分布、冷热源情况和室内外设计参数等，经计算、分析，合理确定空调送风温差，在技术条件允许的情况下尽可能增加送风温差，以减少空调系统能耗，降低运行成本和投资；另一方面，过低的送风温度有可能导致风管和风口结露。设计时要充分计算、科学分析，选用导热系数小的隔热材料防结露风口，并选用合适的风管绝热层材料和厚度，避免结露。
　　四、新型节能材料的应用
　　随着科技和生产力的不断进步，暖通空调行业中的新型保温绝热材料也层出不穷。近年来，新型橡塑保温材料正在广泛运用于暖通空调行业的水管、风管和设备等领域的绝热保温，取得了非常好的节能效果。橡塑保温材料是弹性闭孔材料，具有优良的重量轻、柔软、耐冷、耐热、耐老化化、耐腐蚀、隔水导热系数低、吸声声降噪等性能。而且施工方便、美观，不含纤维粉尘，不滋生霉菌等有害物质。这种新型材料导热系数低，绝热效果好，在环境温度为0℃时，导热系数小于0.03w/m·k，相比传的保温材料如岩棉等，保温厚度可减少一半以上，能够减少管道安装空间，节省投资。
　　选择橡塑保温材料作为绝热材料时，应合考虑被绝热介质的热力性质及温度、环境温湿度、避免结露等因素经计算比较后确定橡塑保温材料的最小厚度然后选择经济合理的保温厚度。同时要确保橡塑保温材料的燃烧性能不低于难燃B1级，满足消防要求。
　　五、目前民用建筑暖通空调系統设计中存在的部分主要问题
　　对可再生能源的应用重视程度不够，未能根据工程实际情况很好地贯执行民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》太阳能供热果暖工程技术规范》《民用建筑太阳能空调工程技术规范》等国家技术法规中的相关规定。
　　未能根据不同建筑物的功能、环境、能源条件及负荷情况，对采暖空调系统的冷热源和系统形式的选择进行多方案比较，未进行节能技术和效果论证、分析，而是照搬套取其他工程的设计内容导致设计计时脱离工程实际情况，出现不符合因家节能政策的设计。
　　对暖通空系统的能源消耗量、用电量制热量、制冷量的监测控增制系统设计不到位。设计人员往往会把这部分内容遗留到后期进行二次设计，或者未能给建筑、电气等相关专业提供符合要求的完整的配合资料。设计时应保证设计内容完整加强专业间沟通协调。
　　六、结语
　　随着社会不断发展，在暖通空调行业中大力推广和应用新型节能技术及材料，能有效节约能源取得良好的经济社会效益，意义重大。
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