解析工业与民用建筑采暖通风系统节能途径

随着世界能源问题与环境问题的日益严重，人们对节能减排、绿色环保的呼声也越来越高。工业与民用建筑作为人类生活与生产的重要场所，其通风系统与采暖系统的节能正受到人们越来越多的关注，随着施工设计水平的提高与高新材料的使用，建筑设施通风与采暖系统的节能已取得了较大的进步。该文就工业与民用建筑采暖与通风系统的节能进行了分析，并提出几条建议，希望对相关设计人员能够有所帮助。

在当前的建筑设施中，空调和采暖占用了大量的电能消耗，通常都能占据总耗电60%以上。与发达国家相比，我国的建筑的耗电量远高于国外，但采暖和通风效果却比国外先进水平低很多。随着我国能源问题的日益紧迫，在保证建筑使用舒适度的前提下最大限度的减少通风与采暖系统的能耗成为建筑设计人员在进行建筑设计时所思考的重要问题。

1 采暖系统的节能

1.1 地板采暖

地板采暖又叫低温地板辐射采暖，指将加热管埋在地板内，通过热水在管线内的流动或发热电缆产生生的热能加热地板，通过地板热量的辐射提高室内温度的采暖方式。与传统的对流供热不同的是，辐射供热并非直接加热室内空气，而是通过热量的辐射来增加室温，辐射扩散的热量可占总扩散热量的60%以上，加热更加迅速，且不需要经过任何介质就可以将热能供给需求对象，能够有效的提高供热效率，与传统的对流供暖相比，地板采暖的室内温度要低2 ℃～3 ℃，利用更低的室内设计温度提供相同的取暖效果，能够节约10%至30%的能源消耗，有关资料显示，室内设计温度每降低1摄氏度可节约近10%的能源消耗。

同时，地板供暖还能够有效的避免热量流失。传统的暖气片供暖通常是将暖气片设置在墙附近，暖气片散发的热量沿着墙上升的同时，会通过墙壁与窗户散失相当一部分，相关测试表明，散失热量可达总热量的10%。而地板供热有效的避免了这个问题，地板供热的管材上方通常由3～5 cm的蓄热层，热容量更大，且稳定性更好，即使热水阀门降低了供水温度，地板供热也可以维持较长时间的室温，实践表明，地板供热的蓄热具有不错的节能效果。

1.2 太阳能采暖

传统的建筑取暖多是以燃煤、油气为能源，能源利用率较低，且环境污染较为严重。太阳能采暖，是指利用太阳能集热板将分散的太阳能汇聚起来，使发热端产生热量的采暖方式，近年来已经得到了广泛的使用[1]。由于太阳能采暖的来源为干净无污染的阳光，因此，不论是环保性还是使用寿命均极大的优于传统的采暖方式。此外，太阳能采暖通常在几年之内就能收回设备投资，其经济社会效益也十分良好，应大力推广。

2 通风系统的节能

当前，采暖与空调所使用的电力占据了建筑消耗电力的相当一部分，可见，空调制冷对电能的消耗十分严重。使用自然通风技术来代替空调制冷具有十分重要的意义[2]，不但在不消耗非可再生资源的条件下达到了通风效果，改善室内空气质量，洁净的自然空气更有利于人们的身体健康。当前，工业与民用建筑中常采用的通风方式主要有以下几类。

2.1 利用风压自然通风

自然通风的基本动力是热压与风压，在外部空气流动条件良好的地区，风压是实现建筑自然通风的重要手段。空气在建筑物迎风面与背风面的压力差的作用下由高压流向低压，当风吹向建筑迎风面时，由于建筑物的阻挡，会在建筑物表面形成一定的风压，气流随后向上偏转，在绕过建筑物的侧面与背面时产生涡流，形成负压差。当风呈垂直角度吹向建筑物时，建筑物迎风面中心的正压最大，屋脊和屋角的负压最大，人们常说的穿堂风，就是风压通风，因此，设计人员在进行通风设计师，可以再建筑物的中部预留出横向通风道，使从通风道中吹过的风在通道中制造出负压区，带动周围空气的运动。

2.2 热压自然通风

热压通风是建筑物通风系统中常用的通风技术之一，利用空气受热上升的原理和气压差将混浊的空气从建筑物上方排出室外，而建筑物中气压的降低会自动将外部信息按冷空气从建筑物底部吸入。热压通风的实现效果与建筑物的高度、建筑物内外的温度有关，建筑物高度越高，则进风口与出风口高差相差就越大，热压通风的效果就会越明显。设计人员在进行通风设计时，也通常设置通风塔、烟囱来增强热压通风的效果，与风压通风相比，热压通风能够更好的适应外部变化较大的空气环境。

2.3 风压与热压综合利用的自然通风

在建筑物的通风系统的实际设计中，热压与风压常常是互相补充，共同作用的。与风压通风相比，热压通风更加稳定，设置烟囱等措施也更加容易执行，而风压通风对外部环境如大气情况、风力大小有关，还和建筑物的形状相关，影响通风效果的因素较多，稳定性较差。通常，在进深较大的地方常常使用热压通风，进深较小的地方使用风压通风。设计人员在设计时要特别注意避免风压与热压互相作用削弱通风效果。

2.4 双层维护结构通风

双层维护结构通常由两层或三层玻璃构成，玻璃之间保留一定宽度的空气层，并在外部设计可以调节的百页，冬季阳光较好时，可以有效的加热空气，提高建筑物表面的温度，提高建筑物的保暖，夏季可以通过热压通风将空气排出，达到降温的

效果[3]。高层建筑直接开窗容易引起空气紊流，难以控制，而双层维护结构很好的解决了这个问题。目前，双层维护结构已经成为建筑中普遍采用的技术之一，被称作“可以呼吸的皮肤”。

3 结语

总而言之，采暖与通风一直是建筑设计所需面对的重要问题，面对当前严峻的能源形势，如果更好的利用新能源来减少建筑采暖与通风系统对能源的依赖，是设计者在设计时所需考虑的重要问题。与国外的能源利用相比，我国不管是工业，还是民用，能源利用率都比较低，相关人员只有不断学习国际先进的能源利用技术，积极创新，才能真正的达到节能环保的目的，促进社会的可持续发展。