關于民用建筑暖通空調設計的若干問題探究

陳京瑞

摘要：近年來，我國建筑行業(yè)的發(fā)展不斷加速，城市基礎設施建設不斷增多，隨著人們生活水平的不斷提高，對房屋建筑的暖通空調設備的要求也越來越高，但是，在現實情況下暖通空調設計還存在著許多問題，而這些問題的存在很滿足人們的生活需求。因此，如何解決民用建筑暖通空調設計所存在的問題就有待于設計人員盡量去解決。本文通過工程實例探討了民用建筑暖通空調的合理設計方式，并對設計過程中的存在的相關問題進行了研究，從而提出了相應的解決對策來保證暖通空調的達到合理布局。

關鍵詞：民用建筑；暖通空調；設計方法

中圖分類號：TU96+2 文獻標識碼：B 文章編號：1674-3954（2013）21-0153-02

引言

隨著社會經濟的不斷增長，城市化進程日益加快，暖通空調成為了現代化建筑中不可缺少的設施之一，暖通空調設計的好壞直接關系到民用高層建筑暖通的成敗優(yōu)劣，因此，在民用建筑工程建設中，如何因地制宜，選擇合適的能源資源、促進民用建筑能源的利用率，同時在室外不利環(huán)境的影響下設計出舒適的室內環(huán)境就成為了暖通空調設計中需要解決的問題。對此，暖通空調設計人員必須結合各種因素及工程特點對設計方案進行全面綜合考慮，并通過科學合理的設計尋求最大的經濟效益與功能要求，從而保證經濟效益與社會效益共同實現。

1 工程概況

本工程為某地花園住宅小區(qū)基地，位于城區(qū)東側，形狀為略不規(guī)則矩形，項目規(guī)劃用地面積160397m²，一期建設用地面積132765m²。本次暖通共條設計范圍為花園住宅小區(qū)項目一期工程內所有住宅建筑及總平面圖、室外管網圖，共包括17棟住宅樓、1棟配套商業(yè)和小區(qū)幼兒園、2個地下車庫。

2 民用建筑暖通空調設計中的問題

2.1 空調循環(huán)水泵的選型問題

當前我國是普遍存在循環(huán)水泵容量過大的問題，其容量通常能達到實際需要的兩倍，其原因主要為設計冷負荷偏大、系統(tǒng)循環(huán)阻力計算結果偏大、系統(tǒng)水力平衡計算問題、凈水壓力問題，以及錯誤的將凈水壓力算作系統(tǒng)的循環(huán)阻力，造成系統(tǒng)循環(huán)阻力計算偏大，從而在很大程度上造成了極大的投資費用和運行費用的浪費。

2.2 設置空調通風系統(tǒng)防火、防煙閥問題

在對空調通風系統(tǒng)防火、防煙閥設置中，有些工程防火閥的位置設置不當，在風管穿防火墻處未設防火閥，或風管穿過變形縫時僅在一側設有防火閥，而另一側則未設。由于防火閥與排煙防火閥不同，不能將這兩種不同功能的閥門混合使用，防火閥一般設在通風空調管路穿越防火分區(qū)或變形縫處，平時開啟，火災發(fā)生時，煙氣溫度達到70℃時，閥體內的易熔片熔斷，從而切斷煙、火沿通風管道向其他防火分區(qū)蔓延。此外，有些工程通風空調風管上的防火閥隨意設置，并遠離防火墻，其間的風管既來說明加厚，亦未采取任何保護措施，而捧煙防火閥是設在專用排煙風道或兼用風道上，排煙閥體上加裝280℃熔斷的溫度熔斷器，當排煙溫度高達280℃時溫度熔斷器動作，閥門關閉，停止排煙。

2.3 供暖方面的問題

根據采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范規(guī)定，熱水采暖系統(tǒng)應在熱力入口的供回水總管上設置溫度計、壓力表及除污器，必要時應裝熱量計。而設計人員往往只注意入戶熱力裝置的設置，忽略了入口裝置，造成設計失誤。對此，設計人員不僅要考慮室內供暖系統(tǒng)的合理性，又要考慮室外管線銜接的合理性，同時規(guī)范規(guī)定樓梯問或其他有凍結危險的場所，散熱器應由獨立的立支管供熱，且不得裝設調節(jié)閥。采用共用立管系統(tǒng)的高層住宅，設計中要根據系統(tǒng)水力平衡、承壓能力、散熱設備及化學管材的特性等因素對供暖系統(tǒng)及共用立管進行豎向分區(qū)設置，并應考慮管道熱補償問題。

3民用建筑暖通空調的合理設計

3.1 采暖系統(tǒng)

本工程熱源引入市政熱源，根據小區(qū)負荷分配，并便于今后運行管理，分東西兩個熱交換站，換熱站為住宅提供供回水溫度為50～40℃。每棟住宅樓采暖熱水干管系統(tǒng)采用雙管下供下回式，工作壓力均由定壓站統(tǒng)一定壓，其系統(tǒng)工作壓力不超過0.8MPa。地下室設熱力小室，小室內設置總熱量表及相關配件。同時，在每棟住宅樓內，設置采暖管井，采暖主管、戶用熱計量表等均設于管井內，管井均設于公共部分，便于檢修、查表。本工程住宅采暖干管及管井內明裝立管均采用熱鍍鋅鋼管。所有居住建筑按民用建筑節(jié)能設計標準和當地相應的民用建筑節(jié)能設計標準設計，住宅戶內采暖系統(tǒng)采用地暖方式供熱，每組分水器均設手動排氣閥、恒溫閥及每環(huán)路設電熱執(zhí)行器若干，為實現用戶分室溫控，在各供暖房間設溫控器，與室內照明開關并排設置。此外，所有住宅戶內采暖系統(tǒng)均采用低溫熱水地面輻射采暖系統(tǒng)。加熱管的敷設間距一般不應小于150mm，也不應大于300mm。連接在同一組分、集水器上的加熱管，其長度宜接近，且不宜超過120m。每組散熱器均配帶三通調節(jié)閥。

3.2 通風設計

每一個防火分區(qū)各兩個防煙分區(qū)，每個防火分區(qū)設1個排煙機房，排風與排煙系統(tǒng)兼用，排煙及排風換氣量取6次/h，排風（排煙）由井道排至室外，每個防火分區(qū)均設自然補風口，自然補風口接管至排煙（排風）口標高下端。考慮到車輛實際出、入頻繁性，為了降低機械通風系統(tǒng)風機運行能耗，送排風機選用變頻風機，車庫內設置CO氣體濃度傳感器，傳感器為多點分散設置。

3.3 空調系統(tǒng)

3.3.1 室外設計參數

空調設計參數如表1所示。

3.3.2 空調負荷計算

（1）空調冷負荷計算方法

計算方法有兩種：①諧波反應法（負荷溫差法）；②冷負荷系數法。諧波反應法（負荷溫差法）計算的冷負荷的形成包括兩個過程：在第一個過程中，存在兩中冷負荷計算的是由于外擾（室外綜合溫度）形成室內得熱量的過程（既內擾量）。此一過程考慮外擾的周期性以及圍護結構對外擾量的衰減和延遲在空調工程設性。二是內擾量形成冷負荷的過程。此一過程是將該熱擾量分成對流和輻射兩種成分。前者是瞬時冷負荷的一部分，后者則要考慮房間總體蓄熱作用后才化為瞬時冷負荷。兩部分疊加即得各計算時刻的冷負荷。冷負荷系數法是在傳遞函數的基礎上為便于在工程中進行手算而建立起來的一種簡化計算法。通過冷負荷溫度與冷負荷系數直接從各種擾量值求得各分項逐時冷負荷。本設計采用冷負荷系數法冷負荷的計算，圖1為夏季空調送風量示意圖，圖2為夏季空調空氣處理過程設計。

（2）冬季空調熱負荷的計算

空調熱負荷是指空調系統(tǒng)在冬季里，當室外空氣溫度在設計溫度條件時，為保持室內的設計溫度，系統(tǒng)向房間提供的熱量。對于民用建筑來說空調冬季的經濟性對空調系統(tǒng)的影響要比夏季小。因此，空調熱負荷一般是按穩(wěn)定傳熱理論計算的。

3.4 通風系統(tǒng)防火措施

風道穿越防火墻、機房、變配電等重要房間及垂直風道與每層水平風道交接處，設70℃熔斷的防火閥。排煙風機入口、垂直干管及穿越防火分區(qū)的排煙管道設280℃熔斷的防火閥。排煙風機入口處排煙防火閥與排煙風機連鎖。

3.5 防火與保溫

所有冷（熱）水系統(tǒng)的管道、管件、風管等均采用不燃材料進行保溫；風管保溫材料采用巖棉保溫，其外纏玻璃絲布，外刷二道防火涂料；水管及閥門等均采用橡塑管殼材料保溫。此外，廚房用排油煙風管采用壁厚δ=1.6mm的不銹鋼板制作。

3.6 節(jié)能設計

節(jié)能設計要嚴格執(zhí)行國家相關節(jié)能規(guī)范，從建筑熱工設計上滿足建筑的保溫隔熱性能達到節(jié)能要求指標。集中采暖系統(tǒng)采用分室（戶、區(qū)）溫度調節(jié)措施及分棟、分戶計量裝置。散熱器的供水管上設自力式兩通恒溫閥，各并聯環(huán)路之間的壓力損失相對差額小于15%，同時每個采暖回路的供、回水管上設閘閥和手動平衡閥，以實現水力平衡調節(jié)。住宅的采暖系統(tǒng)和商場與配套公建的冷熱水與補水均獨立設置熱計量裝置和水表。管道保溫厚度必須滿足民用建筑節(jié)能設計標準要求。配套公建層的新風換氣機內應設全熱交換器。

4 結束語

隨著當前國民經濟的不斷增長，人們對生活質量的要求越來越高，同時對暖通空調的適度需求也逐步增大。暖通空調設計的好壞直接關系到民用高層建筑暖通的成敗優(yōu)劣，因此，在進行設計過程中，必須充分考慮到設計方案的可行性、可靠性及調節(jié)性、操作性與經濟性的問題，按照設計規(guī)范要求，針對設計中存在的問題進行研究，并根據實際情況加以解決，以保證暖通空調工程可以順利實施。

參考文獻

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