多層建筑采暖通風(fēng)設(shè)計

陳暉

北京市建筑設(shè)計研究院有限公司，中國·北京 100045

1 引言

采暖通風(fēng)工程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，設(shè)計效果的好壞直接影響著人們生活的便利性。那么就需要進一步發(fā)現(xiàn)和解決暖通設(shè)計過程中的存在問題并采取相應(yīng)措施，更好地滿足人們?nèi)找嫣岣叩氖褂眯枨蟆?/p>

2 多層建筑采暖通風(fēng)設(shè)計中的主要問題

2.1 采暖系統(tǒng)熱力入口太多

在進行相應(yīng)的采暖系統(tǒng)熱力入口設(shè)計過程中，需要考慮室外管道與室內(nèi)相應(yīng)的采暖系統(tǒng)連接的合理性。室內(nèi)與室外的相關(guān)管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計需要盡量考慮到設(shè)計合理，一些多層建筑項目采暖熱力入口較多，給外線設(shè)計和室內(nèi)系統(tǒng)協(xié)調(diào)帶來很多問題。

2.2 排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計不合理

例如，一個多層建筑項目地下室的浴室（廁所）有排風(fēng)系統(tǒng)，幾個生活設(shè)備間也都裝有排風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)扇安裝在外墻上導(dǎo)致很不協(xié)調(diào)，影響建筑美觀，且排風(fēng)系統(tǒng)過多造成能源浪費。

2.3 樓梯間暖氣片的立管和支管是分開施工的

散熱器的安裝結(jié)構(gòu)需要使用相應(yīng)的垂直管以及支管，以便后續(xù)的加熱效果，不適用于安裝調(diào)節(jié)閥。但有些工程采用了雙面連接，將閥門安裝在相應(yīng)的散熱器支管上[1]。因為相關(guān)樓梯間的封閉性很難保證，采暖中發(fā)現(xiàn)的問題必然會影響采暖效果，更嚴重會導(dǎo)致散熱器凍裂。

2.4 熱負荷計算有錯誤或遺漏

一般來說，冬季階段相應(yīng)的采暖系統(tǒng)的熱負荷需要包含從相應(yīng)的門窗縫隙散發(fā)的熱量。但是，在一些項目中，在計算采暖熱負荷時，漏算錯算該部分的熱負荷，因此運行后室溫達不到使用要求，也不符合規(guī)范要求。

3 多層住宅采暖系統(tǒng)的選擇

采暖工程按相應(yīng)的熱載體情況的不同可分為水采暖、蒸汽采暖和輻射采暖三種類型。水暖是一種以水為加熱介質(zhì)的供暖系統(tǒng)，蒸汽加熱是一種以水蒸氣為加熱介質(zhì)的加熱系統(tǒng)，輻射采暖是利用輻射板散熱，將輻射熱直接輻射到室內(nèi)環(huán)境中，使室內(nèi)可以在一段時間內(nèi)保持一定的溫度，人體舒適感更強。其中，蒸汽采暖現(xiàn)階段主要用于相應(yīng)的禮堂、劇院等大型采暖建筑，因為其熱慣性小，系統(tǒng)升溫和降溫快，所以室溫波動大，房間干燥。輻射供暖具有節(jié)省建筑內(nèi)部空間、輻射面積大等優(yōu)點，常用于較大空間供暖，如車間、工廠、商場、超市等大型一般建筑[2]。熱水系統(tǒng)熱能利用率高，輸送過程中損失小，散熱設(shè)備相對來說使用的壽命長，其表面的溫度也較低，可以有效滿足相應(yīng)的衛(wèi)生要求。此外，該系統(tǒng)在有效運行過程中相對安全，給水溫度可方便地集中調(diào)節(jié)，系統(tǒng)蓄熱性強，散熱能力也比較均衡，因此被廣泛應(yīng)用于住宅和公共建筑中。目前，多層建筑的采暖系統(tǒng)設(shè)計主要采用水采暖系統(tǒng)。采暖系統(tǒng)主要采用熱電聯(lián)產(chǎn)或局部鍋爐房作為熱源的集中供暖方式。采用城市集中供熱網(wǎng)絡(luò)的熱電聯(lián)供暖方式安全、清潔、方便、節(jié)能，因此多層建筑的供暖系統(tǒng)設(shè)計多采用集中供暖和戶用計量熱水供暖。

4 計算熱負荷

進行相關(guān)的采暖通風(fēng)設(shè)計過程中，需要要進一步確定室內(nèi)外有效的溫度值。室外的溫度值的有效確定與工程地點所在的區(qū)域有直接的關(guān)系，室內(nèi)的相應(yīng)溫度可以根據(jù)實際的功能和房屋用途進一步確定，工作場所的具體設(shè)計溫度情況由相關(guān)的勞動強度決定，照明車間的溫度相對略高，工作場所的設(shè)計溫度略低[3]。熱負荷計算涉及因素很多，熱負荷計算必須先確定室溫，再根據(jù)實際情況確定取值。在辦公室與走廊、樓梯之間的隔斷墻增加保溫減少導(dǎo)熱系數(shù)，使辦公室的相關(guān)熱負荷逐漸降低。

5 系統(tǒng)布局

多層建筑中的房間供暖系統(tǒng)應(yīng)劃分回路，并且系統(tǒng)中的每個回路具有相似的阻力。暖氣片應(yīng)盡量放置在熱負荷較高的地方，如與外窗垂直的墻壁。樓梯間的暖氣片盡量放在一樓，這是因為離底層越近，散熱片就越多。另外，一樓的樓梯基本上都有一扇通向室外的門，所以人進入的頻率越高，熱量消耗就越大。有些樓梯間安裝了暖氣片，但外面的門窗很大，所以溫度還是很低。

6 如何改進供暖和通風(fēng)設(shè)計

6.1 嚴格按照暖通空調(diào)設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計

在采暖通風(fēng)的進一步有效設(shè)計過程中，相關(guān)設(shè)計人員需要嚴格遵守相關(guān)的采暖通風(fēng)設(shè)計規(guī)范，必須嚴格執(zhí)行政府制定的各項規(guī)定。采暖以及通風(fēng)是現(xiàn)階段建筑工作中最大的能源消耗者，通過有限的投資實現(xiàn)節(jié)能和經(jīng)濟效益，將節(jié)能材料應(yīng)用到多層建筑的采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)計中，可以最大限度地發(fā)揮采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)計的效果。

6.2 大容量空調(diào)噪聲指標測量方法的改進

對于中國大部分的暖通空調(diào)檢測結(jié)果，傳統(tǒng)的噪聲系數(shù)檢測方法還是比較可靠的，但是經(jīng)過大量的實踐研究發(fā)現(xiàn)，大風(fēng)量暖通空調(diào)在測量噪聲時的測量值往往指數(shù)偏低。因此，改進和完善現(xiàn)有的噪聲檢測方法非常重要。此外，在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)注意對實際運行工況進行定期檢查和維護，對現(xiàn)有的檢查和維護技術(shù)必須不斷改進和創(chuàng)新，使技術(shù)得到更新[4]。

6.3 設(shè)計可靠性和可行性

在采暖、通風(fēng)和空調(diào)工程的建設(shè)和有效設(shè)計過程中，需要嚴格遵守環(huán)保規(guī)范。設(shè)計可靠性包括設(shè)計工作相關(guān)的經(jīng)濟性以及相關(guān)操作安全等問題。設(shè)計可行性是一種專業(yè)的設(shè)計要求，在設(shè)計過程中必須考慮相應(yīng)的電源和供水情況的變化，以確保相關(guān)的暖通空調(diào)設(shè)備的供水工作可以正常運行。對于相對比較特殊的暖通工程，如果在相應(yīng)的設(shè)計過程中無法選擇相對標準設(shè)備，那么相應(yīng)的暖通設(shè)計方案應(yīng)明確規(guī)定非標準設(shè)備的具體參數(shù)要求，新提出的相應(yīng)參數(shù)要求必須經(jīng)過科學(xué)有效的論證。

6.4 通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計

6.4.1 利用風(fēng)壓進行自然通風(fēng)

由于建筑物的迎風(fēng)面之間存在相應(yīng)的壓力差，空氣會逐步從高壓流向低壓。當(dāng)風(fēng)在吹向建筑物的過程中，建筑物中的相應(yīng)障礙物會在建筑物的表面迅速產(chǎn)生相對恒定的風(fēng)壓，使氣流迅速向上偏轉(zhuǎn)并在繞過建筑物的側(cè)面和背面過程中產(chǎn)生相應(yīng)的渦流，從而形成相應(yīng)建筑物的風(fēng)壓差。當(dāng)風(fēng)以相應(yīng)的垂直角度吹向相關(guān)建筑物過程中，建筑物的迎風(fēng)側(cè)中心的有效正壓最大，建筑物屋脊邊緣的負壓最大，這通常被稱為風(fēng)壓。設(shè)計師在設(shè)計通風(fēng)方式時，可在建筑物中央預(yù)留水平通風(fēng)管道，從通風(fēng)管道吹出的風(fēng)在管道中形成負壓區(qū)，從而驅(qū)動周圍空氣的運動。

6.4.2 熱壓自然通風(fēng)

暖風(fēng)通風(fēng)通過壓差提高室內(nèi)空氣溫度，清除建筑物上方的熱混濁空氣，與此同時房間內(nèi)的氣壓下降。非熱壓通風(fēng)的有效性取決于相關(guān)建筑物的具體高度以及不同的室內(nèi)溫度，建筑物的高度相對越高，其相應(yīng)的進風(fēng)口以及出風(fēng)口的高度差就會越大，熱效應(yīng)就會相對越明顯。因此，在進行有效通風(fēng)設(shè)計工作過程中，與相應(yīng)的氣動通風(fēng)作用相比，通常會安裝通風(fēng)塔以及部分煙囪，以提高高溫壓力通風(fēng)的有效性，使其能更好地適應(yīng)不斷變化的外界空氣環(huán)境。

6.4.3 綜合利用風(fēng)壓和熱壓的自然通風(fēng)

對于深度較大的空間，通常選擇熱壓通風(fēng)，對于較小的深度空間，選擇氣動通風(fēng)。設(shè)計人員在設(shè)計過程中要特別注意避免相應(yīng)的風(fēng)和熱壓的相互作用，會相應(yīng)的降低通風(fēng)效果。在夏季，可以通過熱壓通風(fēng)技術(shù)將相應(yīng)的空氣排出，以達到室內(nèi)有效降溫的效果。在多層建筑中如果直接打開相應(yīng)的窗戶時，很可能會發(fā)生湍流現(xiàn)象，導(dǎo)致難以進行相應(yīng)的控制，但雙層的維護結(jié)構(gòu)可以很好地解決了這個問題。

7 結(jié)語

總而言之，根據(jù)對以上內(nèi)容的具體分析讓人們對當(dāng)前階段的多層建筑的采暖通風(fēng)設(shè)計工作有進一步的全新的認識，作為采暖工程的相關(guān)設(shè)計人員，需要進一步不斷提升暖通設(shè)計的技術(shù)水平，以便有效達到節(jié)能高效的目標。