淺析暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

姜恩華

摘要：暖通空調(diào)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容，其影響著建筑的使用功能，也影響著建筑的節(jié)能環(huán)保性。隨著生態(tài)環(huán)境問題的日益突出，相關(guān)部門對(duì)建筑行業(yè)提出了新的要求，其必須在暖通設(shè)計(jì)中，加入環(huán)保的理念，還要多應(yīng)用可再生的資源與能源，降低建筑工程的耗能性，這也可以緩解我國資源緊缺的現(xiàn)狀。優(yōu)化暖通空調(diào)設(shè)計(jì)，需要在保證建筑保暖性的同時(shí)，降低能耗問題，要以節(jié)能環(huán)保為設(shè)計(jì)原則，這樣才能提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑;暖通空調(diào);設(shè)計(jì)

引言：

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及對(duì)節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，暖通空調(diào)已成為現(xiàn)代化建筑必不可少的重要設(shè)施，暖通空調(diào)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了黃金時(shí)期。因地制宜的合理選擇能源資源，充分有效的用能，提高高層建筑用能系統(tǒng)的效率，合理設(shè)計(jì)創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境而同時(shí)盡可能減少對(duì)室外環(huán)境的負(fù)面影響，是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)必須解決的問題。

一、了解建筑物的暖通設(shè)計(jì)條件

建筑物的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)。需要達(dá)到最好使用效果，必然是各工種合理分工的效果。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，各工種要進(jìn)行充分的配合，對(duì)于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員來說，必須了解清楚設(shè)計(jì)對(duì)象，才能確定適合的設(shè)計(jì)方案。

1.1建筑物的位置所在，包括四鄰建筑物狀況的周邊供熱、供水、供電等管線的鋪設(shè)方式與接口點(diǎn)，以作為建筑物設(shè)計(jì)供熱入口的客觀條件。

1.2防火設(shè)施，包括防火分區(qū)、防煙分區(qū)的劃分和防火墻的位置，并了解出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)的疏散路線，以便設(shè)計(jì)出防排煙系統(tǒng)和設(shè)防火閥。了解窗戶的大小和玻璃的熱工性能，以便確認(rèn)是否滿足節(jié)能要求。熟悉周圍環(huán)境。判斷建筑物是敞開式的，還是被樓群包圍的，周圍環(huán)境的背景噪音如何，這樣才能計(jì)算出供暖負(fù)荷時(shí)所要考慮的陰影區(qū)。了解有無水面、停車場及低于本建筑的其他建筑物屋頂，以便確認(rèn)輻射熱量的大小。觀察周圍有無工廠鍋爐房、廚房等，明確室外進(jìn)風(fēng)口時(shí)要注意的事項(xiàng)。

1.3建筑物的層效、層高和總高度，確認(rèn)是否屬于高層建筑。因?yàn)楦鶕?jù)現(xiàn)行規(guī)范，10層及l(fā)0層以上的居住建筑和建筑高度超過24米的其他民用建筑，必須按照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。

二、暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1大型風(fēng)機(jī)未采用變頻控制

一些送排風(fēng)機(jī)未配置變頻器，在調(diào)試過程中，各風(fēng)口風(fēng)量調(diào)節(jié)難以平衡，尤其是總風(fēng)量附加系數(shù)較大時(shí)，即使各風(fēng)口風(fēng)量及總風(fēng)量可以調(diào)節(jié)，但是造成風(fēng)機(jī)喘震出現(xiàn)，運(yùn)行一段時(shí)間，風(fēng)機(jī)或電機(jī)損壞。

2.2噪音問題

有的設(shè)備選擇未按照室內(nèi)外噪音標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，空調(diào)機(jī)組里或總的送風(fēng)、回風(fēng)及排風(fēng)管道上未考慮消聲措施，如果管道內(nèi)風(fēng)速超過8m/s，必須加消聲器。混流風(fēng)機(jī)由于噪音太大，盡量不要放在室內(nèi)，如果設(shè)備放在室外，實(shí)際噪音將達(dá)到80dB以上，難以滿足業(yè)主要求，在風(fēng)機(jī)選擇上盡量不要選擇此類型風(fēng)機(jī)，如果選擇此類型風(fēng)機(jī)，盡量放在室外，并且出風(fēng)口必須安裝消聲器。風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)機(jī)壓頭選擇偏大，使室內(nèi)房間的噪音超過室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)。

2.3空調(diào)系統(tǒng)電動(dòng)風(fēng)閥的選擇

有的空調(diào)系統(tǒng)電動(dòng)開關(guān)風(fēng)閥未配置反饋信號(hào)，運(yùn)行過程中，如果閥門未配置反饋信號(hào)，閥門本體或執(zhí)行機(jī)構(gòu)若出現(xiàn)問題，閥門關(guān)閉狀態(tài)未輸入到集中控制室，無人知道，造成嚴(yán)重后果，風(fēng)機(jī)將被損壞。

2.4風(fēng)機(jī)壓頭選擇問題

風(fēng)機(jī)壓頭選擇過高或過低是工程中常見的現(xiàn)象，選擇風(fēng)機(jī)時(shí)，盡量通過水力計(jì)算來確定風(fēng)機(jī)壓頭，如果風(fēng)機(jī)壓頭過大，使得各風(fēng)口風(fēng)速太大，系統(tǒng)平衡比較困難。如果風(fēng)機(jī)壓頭選擇過小，將出現(xiàn)嚴(yán)重問題，如果管道系統(tǒng)難以減小阻力時(shí)，只能更換皮帶或更換風(fēng)機(jī)。因此選擇風(fēng)機(jī)時(shí)一定要慎重。

2.5通風(fēng)管道及風(fēng)口布置問題

有的工程管道布置太長，阻力太大;有的工程室內(nèi)風(fēng)口布置過多，影響美觀及系統(tǒng)調(diào)試;有的送風(fēng)口布置在配電柜的上方，凝水會(huì)滴到配電柜上;有的工程在總的送風(fēng)管道上直接加風(fēng)口，造成風(fēng)口風(fēng)速過大等問題;有的潔凈室內(nèi)回風(fēng)口個(gè)數(shù)太少;因此布置管道及風(fēng)口時(shí)必須考慮風(fēng)口風(fēng)速，各支路阻力好平衡，室內(nèi)氣流組織合理等。

2.6供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理

供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在不合理之處：a.有的供暖系統(tǒng)由1條主立（干）管引進(jìn)，分幾個(gè)環(huán)路，分環(huán)上不設(shè)閥門，給系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)、維修管理造成不便;b.有的供暖管道布置不合理，與建筑專業(yè)不易協(xié)調(diào)，或供暖立管直接立在窗子上，既影響使用，又不雅觀;或者供暖水平管道敷設(shè)在通道的地面上，既影響行走，又不便物品放置。

三、暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)新思路

3.1要合理的選擇熱源系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)具體的工程建筑選擇實(shí)用有效的熱源系統(tǒng)。一般來說，當(dāng)前國內(nèi)市場上的熱源種類主要有熱電站、熱泵、直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組、小型鍋爐、區(qū)域鍋爐房等。從能量利用效率上來看，其中以熱電站的效率最高，其次是熱泵技術(shù)。

熱泵是以大自然中蘊(yùn)藏著大量的較低溫度的低品位熱能為熱源，如以大氣、地表水、地?zé)峄蚬S排放的廢水（氣）為熱源，通過壓縮機(jī)的工作從這些熱源中吸取其中蘊(yùn)藏著的大量較低溫度的低品位熱能，并將其溫度提高后再傳給高溫?zé)嵩?。熱泵按熱源的不同可分為：空氣源（風(fēng)冷）熱泵。目前的產(chǎn)品主要是家用熱泵空調(diào)器、商用單元式熱泵空調(diào)機(jī)組和熱泵冷熱水機(jī)組。地源熱泵（尤其是土壤型）可以節(jié)能30%左右，而直燃型溴化鋰吸收式機(jī)組供熱式的效率相當(dāng)于燃油或燃?xì)忮仩t，對(duì)于鍋爐房來說，大型區(qū)域鍋爐房明顯優(yōu)于小型鍋爐。通過這些科學(xué)的分析，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時(shí)，就可以根據(jù)工程建筑自身的情況，選擇合理的可行的熱源系統(tǒng)，因?yàn)椴煌赜虿煌ㄖこ痰男枰蜅l件不一樣，所以從設(shè)計(jì)階段開始就必須注意對(duì)熱源的選用。

3.2減少熱媒介輸送過程中能耗

首先，是在設(shè)計(jì)要求材料的選用上，可以制定選用保溫效果好的新型保溫材料對(duì)管道進(jìn)行保溫節(jié)能，如在設(shè)計(jì)上采用熱水預(yù)制保溫直埋管等。其次，是在能力的輸送系統(tǒng)管理的設(shè)計(jì)上，可以選用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行全面的水力平衡調(diào)試，采用以平衡閥及其專用智能儀表為核心的管網(wǎng)水力平衡技術(shù)，以便科學(xué)有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)流量的合理分配和控制，進(jìn)一步提高輸送能量的效率，以達(dá)到節(jié)能的效果。最后，是在設(shè)計(jì)時(shí)考慮實(shí)用性強(qiáng)的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，力求在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)選，以保證在實(shí)際施工和使用中實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。可以選用效率高、部分負(fù)荷特性好和大溫差、低流速、低摩阻管道，輸送效率高的載能介質(zhì)的動(dòng)力設(shè)備，這樣就可以有效的減少輸送過程的能耗，從而提高輸送效率，既改善供暖質(zhì)量又節(jié)約能源。

3.3合理選擇采暖、通風(fēng)與空調(diào)相結(jié)合的節(jié)能系統(tǒng)有效的降低負(fù)荷

根據(jù)具體工程建筑的需要，依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)、使用功能的差異等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行選擇和劃分，同時(shí)要考慮分開設(shè)置或分環(huán)設(shè)置以便于控制、調(diào)節(jié)及管理。比如在采暖中散熱器宜明裝在外墻窗臺(tái)下，散熱器表面涂料及安裝形式、南北向房間系統(tǒng)宜采用分環(huán)設(shè)置等措施。在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，采用不同朝向、內(nèi)外區(qū)系統(tǒng)應(yīng)分開設(shè)置或分環(huán)設(shè)置，或采用多分區(qū)新風(fēng)機(jī)、多分區(qū)空調(diào)機(jī)系統(tǒng)，對(duì)內(nèi)外區(qū)分別輸送不同參數(shù)的風(fēng)，風(fēng)量也可分別調(diào)節(jié)與控制，從而避免不同區(qū)域出現(xiàn)過冷或過熱的能量浪費(fèi)現(xiàn)象。例如變風(fēng)量（VAV）系統(tǒng)、變露點(diǎn)送風(fēng)系統(tǒng)、輻射板供冷與供熱系統(tǒng)、變水量系統(tǒng)、水環(huán)熱泵系統(tǒng)、變制冷劑流量（VAV）系統(tǒng)、多分區(qū)新風(fēng)機(jī)、多分區(qū)空調(diào)機(jī)系統(tǒng)等都具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，分析環(huán)境控制場合的特點(diǎn)和各種系統(tǒng)具有的特點(diǎn)，使二者有最佳的配合，從而達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又節(jié)能的目的。在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的氣流分布模式的設(shè)計(jì)上，可以選擇具有節(jié)能優(yōu)點(diǎn)的氣流分布模式，如下送風(fēng)模式、置換通風(fēng)模式等。

結(jié)束語

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的工作，其關(guān)系著該工程的環(huán)保性以及節(jié)能效果。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)包括多項(xiàng)內(nèi)容，其涉及面比較廣，而且影響因素比較多，是一項(xiàng)復(fù)雜的工程。近年來，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，我國資源與能源出現(xiàn)了緊缺的現(xiàn)狀，為了改善這一現(xiàn)狀，相關(guān)部門對(duì)建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化與調(diào)整，要提高設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性，這樣才能提高資源的利用率，才能降低暖通系統(tǒng)對(duì)周圍環(huán)境的影響與破壞。

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