對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計的分析

林志付

摘要：文章簡單地分析了暖通空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計，對暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)都做了淺述。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計方案；暖通空調(diào)；系統(tǒng)方案；設(shè)計分析

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）12-0164-02

暖通空調(diào)設(shè)計方案的選擇是一個直接關(guān)系到暖通空調(diào)工程項目的成敗和經(jīng)濟效益優(yōu)劣的重要問題。一個優(yōu)秀的暖通空調(diào)工程設(shè)計方案應(yīng)對設(shè)計方案涉及的各種因素進行全面的考慮，使其綜合效益最高。以下是對目前暖通空調(diào)方案設(shè)計的一些粗淺的分析及思考。

一、方案設(shè)計是暖通空調(diào)設(shè)計工作中最重要的一個環(huán)節(jié)

由于建筑設(shè)計方案直接關(guān)系到建筑設(shè)計單位在工程設(shè)計投標中能否中標，關(guān)系到其效益和生存，因此它受到了設(shè)計院領(lǐng)導等各方的重視，建筑專業(yè)設(shè)計人員投入的精力也很大。相比之下，對于暖通空調(diào)設(shè)計方案，有關(guān)方面往往重視不夠。在大多數(shù)情況下，建筑方案招標設(shè)計階段，暖通空調(diào)專業(yè)基本上是“靠邊站”，建筑設(shè)計方案評標審查時通常只看重建筑造型方案。暖通空調(diào)設(shè)計人員對方案設(shè)計也往往重視不夠，設(shè)計人員在方案設(shè)計上花的時間和精力相對較少，而將大部分精力放在圖紙繪制上。

然而方案設(shè)計是設(shè)計工作中最不可忽視的環(huán)節(jié)。暖通空調(diào)設(shè)計方案不僅關(guān)系到建筑的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)能否滿足使用要求，而且直接關(guān)系到建筑的工程投資、運行能耗和費用、系統(tǒng)可靠性、安全性、調(diào)節(jié)性能、操作方便性、維護費用、環(huán)境影響、人員舒適性、機房面積、建筑層高、建筑美觀性等諸多指標參數(shù)。設(shè)計方案的問題往往是方向性的問題，造成的損失通常較大，而且修改困難、影響時間長。因此方案設(shè)計是暖通空調(diào)設(shè)計工作最重要的一個環(huán)節(jié)。暖通空調(diào)設(shè)計方案的“關(guān)系戶”很多，確定設(shè)計方案時必須從住戶、業(yè)主、公眾、施工、政府相關(guān)部門、建筑相關(guān)專業(yè)等眾多方面來考慮問題，協(xié)調(diào)各方面的矛盾關(guān)系，因此它也是最復雜、難度最大的一項設(shè)計工作。

二、全面了解設(shè)計對象，選用適合的方案和系統(tǒng)

中國有句俗語“知己知彼，百戰(zhàn)百勝”，這種邏輯用在建筑物的暖通空調(diào)設(shè)計上也是很合適的。做暖通空調(diào)設(shè)計也是首先要知道設(shè)計對象是一座什么樣的建筑;它是做什么用的，其功能是什么;它建在什么地方，那里的氣候怎樣;其投資有無限制。因為這些是決定建筑物舒適標準和豪華程度的依據(jù)，只有把這些客觀條件都了解清楚后再進行設(shè)計，才能掌握好設(shè)計標準，選用合適的暖通空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備，使設(shè)計能做到量體裁衣，恰到好處。對暖通設(shè)計人員來講，首先要了解清楚設(shè)計對象。一般說來以下幾個問題首先要了解清楚，才好采取對策，即選用適合的方案和系統(tǒng)。

1．要充分了解該建筑物的位置，四鄰建筑物情況及其周圍供熱、供水、供電等管線的敷設(shè)方式與可能的接口地點。

這些可作為本建筑物設(shè)計供熱入口時的客觀條件;也可作為計算負荷時考慮風力、日照等因素的參考;還可以根據(jù)主要入口的朝向，確定大門的做法。

2．對建筑物內(nèi)的人員數(shù)量、使用時間、有無廢氣要排等都要了解清楚，這些可作為計算負荷及劃分系統(tǒng)的依據(jù)。還要清楚建筑的層數(shù)、層高及建筑物的總高度，看其是否屬于高層建筑，按現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)定，10層及10層以上的居住建筑和建筑高度超過24 m的其他民用建筑，應(yīng)遵守《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定。

3．對周圍環(huán)境的充分考慮。建筑物是開敞的還是被樓群包圍及周圍環(huán)境的背景噪聲水平，被樓群包圍時計算供暖負荷時要考慮陰影區(qū)；有無水面、沙地、停車場及比該建筑低的建筑物屋頂，這些都能反射太陽輻射給高層建筑，增加了太陽輻射熱量；周圍有無工廠、鍋爐房、廚房等，選擇室外進風口時應(yīng)注意。

4．對建筑結(jié)構(gòu)的方案，防火分區(qū)、防煙分區(qū)的劃分，窗戶的大小、層數(shù)及采用玻璃的熱工性能，投資金額、回收年限，運行管理水平，維修更換標準等都需要充分全面的了解。

三、充分考慮暖通空調(diào)系統(tǒng)的適應(yīng)性與可操作性

暖通空調(diào)系統(tǒng)的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的，因此系統(tǒng)應(yīng)有較好的調(diào)節(jié)性能，以適應(yīng)全年負荷的變化。調(diào)節(jié)性能好的系統(tǒng)方案，如采用VAV空調(diào)系統(tǒng)和VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)的方案，其一次投資通常較高，但運行能耗較小，在經(jīng)濟性計算和比較時應(yīng)綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓，設(shè)計方案應(yīng)能適應(yīng)其夜間不工作時的調(diào)節(jié)要求。設(shè)計方案的管理操作方便性是用戶十分關(guān)心的問題?？照{(diào)系統(tǒng)自動化水平的提高，可以減少管理人員的數(shù)量和勞動強度，從而使人工費減少，但使一次投資增加，對操作人員素質(zhì)的要求提高?？照{(diào)系統(tǒng)是否采用自動控制，應(yīng)根據(jù)實際情況和要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟性比較來確定。對于大型空調(diào)系統(tǒng)和需要經(jīng)常調(diào)節(jié)控制的設(shè)備較多的工程，宜采用自動控制，以減少操作管理的工作量。但自動控制系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡化，以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。對于只有季節(jié)轉(zhuǎn)換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業(yè)建筑，系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)考慮分別管理控制和運行費用分別統(tǒng)計交納的要求。

四、方案設(shè)計中考慮節(jié)能環(huán)保意義重大

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的建筑業(yè)發(fā)展迅猛，建筑能耗不斷增加，建筑能耗已經(jīng)占據(jù)社會總能耗的27%以上，有些地區(qū)已接近40%。其總量呈逐年上升趨勢，能源總消費量的比例已從20世紀70年末的10%，上升到近年的27.48%，其中2/3為暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗。此外，現(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占絕大比例。能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也帶來嚴重的環(huán)境問題，隨著二氧化碳、氮氧化物、硫化物、煙塵等的排放增加，酸雨現(xiàn)象頻繁發(fā)生，對生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展帶來了很大影響。

根據(jù)暖通空調(diào)行業(yè)的研究成果，現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗是驚人的。如果采取相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，使現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%～50%完全可能。因此在暖通空調(diào)系統(tǒng)中考慮節(jié)能意義重大。設(shè)計方案對暖通空調(diào)工程設(shè)計的成敗乃至整個工程的使用和節(jié)能關(guān)系重大。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)龐大而復雜，系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的經(jīng)濟運行和耗能性能。

五、方案設(shè)計圖紙應(yīng)力求完整統(tǒng)一

1．設(shè)計說明及圖紙要保證完整?！对O(shè)計深度規(guī)定》對暖通空調(diào)設(shè)計說明應(yīng)包括的內(nèi)容作了明確規(guī)定。設(shè)計說明應(yīng)有室內(nèi)外設(shè)計參數(shù)；熱源、冷源情況；熱媒、冷媒參數(shù)；供暖熱負荷及耗熱量指標，系統(tǒng)總阻力；散熱器型號；空調(diào)冷、熱負荷；系統(tǒng)形式和控制方法；消聲、隔振、防火、防腐、保溫；風管、管道材料選擇、安裝要求；系統(tǒng)試壓要求等。然而，有些工程的設(shè)計說明內(nèi)容很不完整。平面圖及系統(tǒng)圖要保證深度，不能遺漏要繪制的內(nèi)容。例如供暖平面圖，有些未標注水平干管管徑及定位尺寸；有的立管未編號；有的雖標注了立管號，但卻將立管漏畫；有的僅畫有首層供暖平面，而未畫二層至頂層供暖平面。通風空調(diào)平面圖，有些未注明各種設(shè)備編號及定位尺寸；有的未說明冷凍水管道管徑及定位尺寸等等。

2．設(shè)計圖紙的各部分應(yīng)統(tǒng)一。暖通空調(diào)設(shè)計中，平、剖面圖與系統(tǒng)圖中相應(yīng)部分的設(shè)備、尺寸等內(nèi)容應(yīng)完全一致，否則將給施工安裝、使用管理帶來麻煩。但有的供暖設(shè)計，散熱器數(shù)量、平面圖與系統(tǒng)圖不一致；供、回水干管管徑，平面圖與系統(tǒng)圖不一致。有的空調(diào)通風設(shè)計，設(shè)備、部件位置尺寸，平面圖與剖面圖不一致；設(shè)備編號、數(shù)量，圖紙與設(shè)備表不一致；還有的空調(diào)設(shè)計選用的空調(diào)制冷設(shè)備型號，平面圖、系統(tǒng)圖與設(shè)備標注不一，讓人無所適從。

另外，暖通空調(diào)設(shè)計，所有設(shè)備、管道、部件的選擇均是通過計算確定的，從某種意義上講，設(shè)計圖紙即是計算書的體現(xiàn)，所以設(shè)計圖紙與計算書應(yīng)完全一致。

方案設(shè)計是暖通空調(diào)設(shè)計工作最重要、最復雜的一個環(huán)節(jié)，綜合考慮的因素越多，通常其方案設(shè)計的水平越高，同時其設(shè)計工作量和難度就越大。只有這樣才能對各種設(shè)計方案進行科學的比較和優(yōu)選，避免因片面性和主觀性帶來的失誤和經(jīng)濟損失。要提高暖通空調(diào)方案設(shè)計水平，設(shè)計人員首先必須樹立綜合設(shè)計思想，提高思想認識水平、增強緊迫感，在這方面任重而道遠。