淺談暖通空調設計與施工中常見問題

耿永革 白璐

中國航發(fā)西安航空發(fā)動機有限公司基建技改部（710021）

淺談暖通空調設計與施工中常見問題

耿永革 白璐

中國航發(fā)西安航空發(fā)動機有限公司基建技改部（710021）

針對現(xiàn)代建筑暖通空調設計與計施工中常見的問題，結合筆者多年的工作經(jīng)驗，提出了處理的方法與建議。

暖通空調；冷負荷；BIM技術

近年來,隨著暖通空調技術的不斷進步和發(fā)展,暖通空調在現(xiàn)代建筑領域中扮演了越來越重要的角色，在建筑行業(yè)中的應用也越來越廣。作為現(xiàn)代建筑中的核心部分之一，暖通空調系統(tǒng)設計的合理性、施工的規(guī)范化，直接影響著整個建筑室內環(huán)境的質量。由于暖通空調的工程復雜性及不確定性，因此在實際設計與施工過程中,常會出現(xiàn)各種質量問題。

1 設計過程中存在的問題

1.1 建筑的外窗面積設計過大

外窗面積的大小不僅影響空氣調節(jié)器的負荷大小，而且影響到空氣調節(jié)區(qū)溫、濕度波動范圍。普通窗戶的保溫隔熱性能比外墻差很多，而且夏季白天太陽輻射還可以通過窗戶直接進入室內。一般來說，窗墻面積比越大，建筑物的空氣調節(jié)能耗也越大。通過計算機模擬分析表明，通過窗戶進入室內的熱量（包括溫差傳熱和輻射得熱），占室內總得熱量的相當大部分，成為增加夏季空調負荷的主要因素。

建議：居住建筑的外窗面積不應過大，各朝向的窗墻面積比，北向不應大于0.45，東西向不應大于0.30，南向不應大于0.50。

1.2 未對空氣調節(jié)區(qū)進行逐項逐時的冷負荷計算

近些年，全國各地暖通工程設計過程中濫用單位冷負荷指標的現(xiàn)象十分普通。估算的結果當然總是偏大，并由此造成“一大三大”的后果，即總負荷偏大，從而導致主機偏大、管道輸送系統(tǒng)偏大、末端設備偏大。這給國家和投資者帶來巨大損失，給節(jié)能和環(huán)保帶來的潛在問題。

建議：除方案設計或初步設計階段可使用冷負荷指標進行必要的估算之外，應進行逐項逐時的冷負荷計算。

1.3 混淆得熱量與冷負荷的概念

以空氣調節(jié)房間為例，通過圍護結構進入房間的以及房間內部散出的各種熱量，稱為房間得熱量。為保持所要求的室內溫度，由空氣調節(jié)系統(tǒng)從房間帶走的熱量稱為房間冷負荷。房間得熱量和房間冷負荷在數(shù)值上不一定相等，這取決于房間得熱量中是否含有時變的輻射成分。當時變的得熱量中含有輻射成分時，或者雖然時變得熱曲線相同但所含的輻射百分比不同時，由于進入房間的輻射成分不能被空氣調節(jié)系統(tǒng)的送風消除，只能被房間內表面及室內各種陳設所吸收、反射、放熱，再吸收、再反射、再放熱……在多次放熱過程中，得熱量中的輻射成分逐漸轉化為對流成分，即轉化為冷負荷。顯然，此時得熱曲線與負荷曲線不再一致。比起前者，后者線型將產生峰值上的衰減和時間上的延遲，這對于削減空氣調節(jié)設計負荷有重要意義。

建議：空氣調節(jié)區(qū)的夏季冷負荷應根據(jù)各項得熱量的種類、性質以及空氣調節(jié)區(qū)的蓄熱特性分別計算。

1.4 空氣調節(jié)區(qū)夏季冷負荷未按綜合最大值確定

根據(jù)空氣調節(jié)區(qū)的同時使用情況、空氣調節(jié)系統(tǒng)類型及控制方式等的不同，在確定空氣調節(jié)系統(tǒng)夏季冷負荷時，主要有兩種不同算法：一是取同時使用的各空氣調節(jié)區(qū)逐時冷負荷的綜合最大值，即從各空氣調節(jié)區(qū)逐時冷負荷相加之后得出的數(shù)列中找出的最大值；二是取同時使用的各空氣調節(jié)區(qū)夏季冷負荷的累計值，即找出各空氣調節(jié)區(qū)逐時冷負荷的最大值并將它們相加在一起，而不考慮它們是否同時發(fā)生。后一種方法的計算結果顯然比前一種方法的要大。例如，當采用變風量集中式空氣調節(jié)系統(tǒng)時，由于系統(tǒng)本身具有適應各空氣調節(jié)區(qū)冷負荷變化的調節(jié)能力，此時應采用各空氣調節(jié)區(qū)逐時冷負荷的綜合最大值；當末端設備沒有室溫控制器裝置時，由于系統(tǒng)本身不能適應各空氣調節(jié)區(qū)冷負荷的變化，為了保證在最不利情況下達到空氣調節(jié)區(qū)的溫、濕度要求，應采用各空氣調節(jié)區(qū)夏季冷負荷的累計值。

所謂附加冷負荷，是指新風冷負荷，空氣通過風機、風管的溫升引起的冷負荷，冷水通過水泵、水管、水箱的溫升引起的冷負荷，空氣處理過程產生冷、熱抵消現(xiàn)象引起的附加冷負荷等。

建議：空氣調節(jié)區(qū)的夏季冷負荷，應按各項逐時冷負荷的綜合最大值確定?？諝庹{節(jié)系統(tǒng)的夏季冷負荷,應根據(jù)所服務空氣調節(jié)區(qū)的同時使用情況、空氣調節(jié)系統(tǒng)的類型及調節(jié)方式，按各空氣調節(jié)區(qū)逐時冷負荷的綜合最大值或各空氣調節(jié)區(qū)夏季冷負荷的累計值確定。

2 施工過程中存在的問題

2.1 管線、設備的定位和標高交叉問題

目前，暖通空調工程設計圖紙基本上采用cad繪制，專業(yè)人員雖然在繪制施工圖前就對管道和設備的標高進行了初步規(guī)劃，但在施工圖出圖前往往沒有進行詳細的校對，經(jīng)常造成各專業(yè)施工圖中管線標高、定位交叉嚴重，給工程質量管理、協(xié)調造成很大困難。對于綜合性的建筑物，吊頂空間內有空調末端設備、送回風管、排風管、冷凍水管、冷凝水管、噴淋管、消防管、電氣橋架等專業(yè)管線。施工過程中，往往是先安裝的管道施工很方便，后安裝的管道施工很困難，只能裝在不該安裝的位置或標高上，影響了工程質量。

吊頂高度很大程度上取決于風管截面高度方向的尺寸。風管走線不宜太長，否則施工難度大，其他管線也難布置。建筑物有效使用空間、管線布置等要求隨著風管的管徑變大，難度相應增加。

建議：在施工前期引進BIM技術。BIM技術就是在開始動工前，業(yè)主召集設計方、施工方、材料供應商、監(jiān)理方等一起做出一個BIM模型，把所有施工中可能出現(xiàn)的問題一次性解決。這個模型是竣工模型，最后做出來就是這個樣子。這樣做雖然增加了初期費用，但避免了工程施工中的變更。

2.2 暖通空調系統(tǒng)設備噪聲超標與處理

空調末端設備運轉噪聲超標，是暖通空調工程中經(jīng)常碰到的設備噪聲問題。目前，風機盤管技術比較成熟，國內許多廠家的風機盤管產品噪聲指標都能達標。而大風量空調機組的情況卻不盡如人意，往往噪聲實測值比廠家提供的產品樣本參數(shù)高出不少。因此，設計中要標出對設備噪聲參數(shù)的要求，對采用大風量空調機組應考慮隔聲措施。當空調設備進場時應及時開箱檢查，大風量空調機組未安裝前最好進行通電試運行，發(fā)現(xiàn)噪聲超標應及時更換、退貨或修改完善消聲措施，避免工程進入調試階段才發(fā)現(xiàn)空調機組噪聲超標而造成返工。

2.2.1 水管安裝

水管安裝要嚴格執(zhí)行國家規(guī)范，冷凍水主干管及冷卻水管吊架要采用彈簧減振吊架，而且吊架不能固定在樓板上，應盡量固定在梁上，或在梁與梁之間架設槽鋼橫梁固定。水管穿過樓板或過墻必須采用套管，且套管與水管之間要用阻燃材料填封。

2.2.2 風系統(tǒng)安裝

風管制作安裝要嚴格按照國家規(guī)范進行施工。在風機進出口安裝阻抗消聲器，新風進口處采用消聲百葉，風管適當部位設置消聲器，風管彎頭部位設置消聲彎頭，空調和新風消聲器的外部采用優(yōu)質保溫材料。由于風管均采用低風速、大風量以降低噪聲，風管截面積比較大。如果風管安裝強度及其整體剛度不夠，就會產生摩擦及振動噪聲。建議風管吊架盡可能采用橡膠減振墊，確保風管不產生振動噪聲。

2.3 空調水系統(tǒng)水循環(huán)問題

空調水系統(tǒng)是中央空調施工中最關鍵的環(huán)節(jié)，施工出現(xiàn)問題會直接影響系統(tǒng)正常運行?？照{水系統(tǒng)最常見的問題是冷凍水系統(tǒng)管道循環(huán)不暢。造成管道循環(huán)不暢的原因：一是各專業(yè)管線交叉，施工中沒有協(xié)調處理好，造成管網(wǎng)出現(xiàn)許多氣囊，影響管網(wǎng)循環(huán)。二是空調水系統(tǒng)管道清洗不干凈，直接造成空調水系統(tǒng)堵塞。

2.4 結露滴水問題

造成空調系統(tǒng)在調試和運行中結露滴水的原因很多，歸納起來主要有：管道安裝和保溫出現(xiàn)問題，管道與管件、管道與設備之間連接不嚴密。造成漏水主要原因有：管道安裝沒有嚴格遵守操作規(guī)程，管道、管件材料質量低劣，進場時沒有進行認真檢查，系統(tǒng)沒有嚴格按規(guī)范進行水壓試驗。

解決辦法：一是加強保溫材料進場檢查，加強施工前技術交底和施工中的檢查,嚴禁用大保溫套管套小管道，加大對彎頭、閥門、法蘭及設備接口處等細部的保溫控制力度，確保保溫層與管道外壁結合緊密。二是對穿墻部位冷凍管加設保溫保護套管，確保穿墻部位保溫層的連續(xù)性和嚴密性。三是在吊頂封板前，認真對風機盤管滴水盤等處的雜物清理檢查。四是加強對設備滴水盤的保護，特別是吊頂封板前的檢查。

3 結語

為了確保暖通空調的運行質量，必須從設計與