淺談房屋建筑工程暖通設(shè)計的思路與方法

劉玉俠

衡水寶力房地產(chǎn)開發(fā)有限責任公司 河北 衡水 053000

人們物質(zhì)生活水平提高，對居住環(huán)境有了更高的要求，房屋建筑工程的暖通設(shè)計可以調(diào)節(jié)溫度。在進行設(shè)計的時候，設(shè)計單位要考慮各方面情況，確保施工活動的順利開展。立足于實際情況，制定出一套完善的方案，嚴格按照規(guī)定去執(zhí)行，不斷提高工程暖通設(shè)計的質(zhì)量。

1 對房屋建筑施工暖通設(shè)計的思路

1.1 應(yīng)符合建筑使用要求

首先要嚴格按照房屋建筑工程技術(shù)的實際應(yīng)用要求來實施暖通設(shè)計。日常住宅的房屋建筑技術(shù)和大空間人員密集場合的暖通設(shè)計技術(shù)之間具有差異。設(shè)計單位要根據(jù)建筑物的用途和使用要求不同,選擇合適的設(shè)計方法。此外，建筑所在地的氣候條件和資源狀況也是暖通設(shè)計方法必須考慮的主要因素,因此在暖通設(shè)計方法的制訂過程中,要充分考慮氣候環(huán)境與專業(yè)技術(shù)的結(jié)合[1]。

1.2 應(yīng)充分考慮系統(tǒng)維護成本

在暖通裝置的運行過程中，受內(nèi)部工作操作與外在環(huán)境條件的雙重干擾，使得設(shè)備很容易發(fā)生運行故障。如在多數(shù)設(shè)在地下室的配電價格中，如果發(fā)生了通風不暢的狀況,將會導(dǎo)致整個房屋的全部停電。所以，在暖通空調(diào)設(shè)備工程設(shè)計之初，就必須對暖通空調(diào)設(shè)備在后期運作中的維修成本進行充分考慮。在進行暖通設(shè)計和管線布局的過程中，要注意為后續(xù)的設(shè)備安裝與維護預(yù)留必要的空間。

1.3 應(yīng)充分考慮系統(tǒng)節(jié)能效率

當前,全球化石能源的消耗量不斷擴大,能源緊張的大環(huán)境短時間內(nèi)難以變更，因此，作為建筑能耗主要環(huán)節(jié)的暖通設(shè)計更是建筑節(jié)能的重中之重。在房屋建筑工程暖通設(shè)計時,要充分考慮到設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)約效益，包括對暖通項目的施工過程和建筑后期的運行施工過程兩方面的節(jié)能環(huán)保。

1.4 明確建筑具體環(huán)境

建筑暖通設(shè)計時,首先必須充分考慮的是該建筑物所屬的具體位置，并對其同鄰近建筑物間的相互關(guān)系,包括給排水系統(tǒng)和電源等因素加以確定，其中包括敷設(shè)手段等，并且在設(shè)計建筑過程中，積極融入可以合理使用的接入性點，合理確定了供暖出入口在實際使用過程中所處的內(nèi)外條件。種種原因都將影響相應(yīng)負載的計量，并影響入口信號。

1.5 加強了對建筑使用者人數(shù)的確定

新時代，建筑物的暖通設(shè)計需要全面融合節(jié)水與綠化概念，在這種狀況下，可以按照建筑物的具體用戶人數(shù)來進行暖通設(shè)計,在使用戶能夠享受良好的供熱基礎(chǔ)上，還可以節(jié)省能耗。所以，在系統(tǒng)設(shè)計期間，有關(guān)人員就應(yīng)該依據(jù)建筑設(shè)計資料，以問卷調(diào)查的方法對建筑物使用者數(shù)量加以確認。與此同時，還應(yīng)該仔細記錄下用戶在平時工作和日常生活過程中對建筑物的具體使用時間，同時觀測建筑物周圍尾氣污染現(xiàn)象，把種種因素視為建筑負荷計量的關(guān)鍵指標，以此提高系統(tǒng)工程設(shè)計的科學(xué)性[2]。

1.6 確定建筑相關(guān)數(shù)據(jù)

暖通設(shè)計師必須在全面掌握建筑物總體標高、層數(shù)等的基礎(chǔ)上，進行建筑設(shè)計。同時在施工過程中，加強了監(jiān)督力度，使建筑物樓面的標高和整體高程始終符合設(shè)計規(guī)定。同時，在建筑物的總體標高超過十層時，工業(yè)和民用建筑標高達到二十六米以后，都必須嚴格堅持國家有關(guān)法規(guī),并注意消防等安全措施的落實。

2 房屋建筑工程暖通設(shè)計的方法

2.1 通風系統(tǒng)設(shè)計方法

房屋建筑的通風系統(tǒng)不但決定了建筑物內(nèi)的空氣質(zhì)量,而且影響了建筑室內(nèi)外電氣設(shè)備的工作狀況，所以，建筑必須采用科學(xué)合理的通風系統(tǒng)設(shè)計，以保證風向和排風量的科學(xué)合理和系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。而為了減少各項工程造價，建筑的配電系統(tǒng)機房一般設(shè)在地下部，這就對通風系統(tǒng)要求很高，所以，建筑地下室的通風設(shè)計不但要滿足排熱要求，而且還要滿足建筑地下室的安全防火措施。柴油發(fā)電廠房屋的通風系統(tǒng)設(shè)計與配電室相似，但需要選用防爆風機來完成相應(yīng)的防爆設(shè)計工作。在公共房屋建筑的廚房油煙管路設(shè)計流程中，要設(shè)置必要的防火閥，以便為二次深化設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。在房屋建筑工程的使用中，良好的建筑通風可以從源頭上保障其室內(nèi)的空氣質(zhì)量，這樣可以有效的降低建筑自身對于暖通設(shè)計的要求,節(jié)省不必要的資源。因此，在具體的房屋建筑工程暖通設(shè)計中，設(shè)計者應(yīng)結(jié)合所在區(qū)域的風向特點進行分析，在確保暖通設(shè)計可行的前提下充分利用自然風[3]。

2.2 采暖系統(tǒng)設(shè)計方法

住宅建筑物的采暖主要是地面輻射和暖氣片散熱二個系統(tǒng)。這二個系統(tǒng)不盡相同，要針對房屋建設(shè)的實際狀況擇優(yōu)選用。為了改善居住建筑的舒適性，地板輻射采暖的運用也越來越普遍。在建筑的采暖系統(tǒng)方案設(shè)計中，避免過熱的輻射散熱能力也減少了地面的使用壽命，而過度燥熱的室內(nèi)環(huán)境也應(yīng)會對居民身體健康造成危害。在選用暖通空調(diào)工藝裝置時，首先要結(jié)合建筑物的實際狀況加以考察,并選用適宜的熱源設(shè)備。從工作能量的效率方面考慮，以熱電站的工作效能為最大，而熱泵設(shè)備則位列其后。熱泵工藝主要是使用自然界中蘊藏的大量無污染、低品位能量為主要熱源，而按照熱泵的燃料有所不同，可分成以下二大空氣源(風冷)的熱泵工藝。主要為商用單源型熱泵中央空調(diào)發(fā)電機組、家庭熱泵中央空調(diào)機組、熱泵冷暖水泵組和多種類型地源熱泵，以土壤型為主流，能夠達到了百分之三十以上的節(jié)能效果：直燃式溴化鋰吸收式機組，其供暖效果和普通燃氣鍋爐基本相似，不過對鍋爐房而言，中大區(qū)域鍋爐房的蓄冷裝置使用效果較中小型鍋爐尾部更好。

2.3 空調(diào)設(shè)計方法

暖通系統(tǒng)的所有冷卻循環(huán)均由中央空調(diào)系統(tǒng)來進行，但在部分地方也會用中央空調(diào)采暖，所以，在中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計過程中，要重視對冷卻熱源的選用，并根據(jù)建筑概況合理選擇，既要適應(yīng)建筑物冷卻與采暖的需要，也必須兼顧節(jié)能環(huán)保的作用。中央空調(diào)管線通常常設(shè)于建筑物的沉降裂縫處，要設(shè)計膨脹節(jié)，以防止建筑物在熱脹冷縮和沉降的共同影響下對中央空調(diào)系統(tǒng)供水管道進行碾壓，從而導(dǎo)致中央空調(diào)系統(tǒng)管線變形或者發(fā)生滲漏的現(xiàn)象。空調(diào)系統(tǒng)的供水系統(tǒng)要做平衡設(shè)計，按照水流量和水壓或者水循環(huán)的方式，用同程管路或者平衡閥來保證整個供水系統(tǒng)的均衡狀況。

2.4 推廣使用變頻技術(shù)

變頻科技既可解決普通中央空調(diào)系統(tǒng)的工藝技術(shù)難題又可降低能耗，由于在普通暖通空調(diào)管理系統(tǒng)中使用變頻科技，就可以實現(xiàn)普通中央空調(diào)裝置的出口效率根據(jù)實際負載的變動狀況而有所調(diào)整，從而實現(xiàn)了節(jié)電減排功效?？梢愿鶕?jù)普通中央空調(diào)的實際負載情況，進行合理改變風機流速和水流量，從而達到了節(jié)電目標。另一方面，變風量控制，主要運用中央空調(diào)控制系統(tǒng)的末端裝置實現(xiàn)對房間負荷的補償機制，并優(yōu)化調(diào)節(jié)送風量，以保證最理想的房間溫度；與定風速控制相對比，變風量控制可節(jié)電大約百分之五十；另外，變水量控制器，則主要采用調(diào)節(jié)量來調(diào)整水溫，與定流量控制器相比省電。

2.5 降低熱媒介的能耗

節(jié)能的建筑設(shè)備也越來越被中國建筑行業(yè)所采用，而暖通中央空調(diào)系統(tǒng)亦不例外，以具體工程和實際運行狀況為出發(fā)點，逐步建立整體性的中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)。其中熱媒介質(zhì)輸送系統(tǒng)已成為暖通中央空調(diào)的關(guān)鍵部分，其熱力傳遞方法、材質(zhì)選用等，都對節(jié)能問題產(chǎn)生了作用。在熱媒材料輸送體系中，選用工程保溫材料，如直填料槽等，并進行熱工水力的預(yù)制保溫；從而減少熱量傳遞過程中所發(fā)生的損失。

2.6 做好相應(yīng)的降噪減震設(shè)計

在暖通與空調(diào)工程的實際使用中，噪音的形成并無法減少，在住宅建筑暖通設(shè)計中管道較多，如果無法做好降噪減震,則會給群眾的日常使用帶來較大的困擾。目前運用較多的降噪減震方法主要有以下幾種：使用隔離罩、柔性連接等，需要設(shè)計者進行科學(xué)的選擇及使用。普通的民用居住建筑為了適應(yīng)人類日常的工作與生活需求，整個體系中的通風設(shè)備和給水方式裝置在工作時，都會產(chǎn)生相應(yīng)的噪聲和振動，由于暖通空調(diào)施工的管線很多，會產(chǎn)生噪聲和振動的傳播十分迅速，所以在實施暖通空調(diào)工程建設(shè)前，必須對整個體系做出相應(yīng)的降噪措施和抗振動設(shè)置，以減少二次建筑帶來的擾民和再次投入。暖通設(shè)計的降噪方法也比較多，比如在設(shè)備外部加裝抗噪罩，或?qū)苈穬?nèi)流體的露點進行調(diào)節(jié)等，或把易產(chǎn)生噪聲的裝置和設(shè)備分離；降噪的主要方式還有彈性支架和柔性結(jié)構(gòu)的方法。

3 房屋建筑暖通設(shè)計中的常見問題

3.1 負荷計算不夠精準

負荷計量的不精確是在暖通空調(diào)工程項目建設(shè)中，暖通設(shè)計最普遍存在的問題之一，主要體現(xiàn)在對建筑物供熱負荷方面的計量，國家標準文件中如《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》中明文提到了暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范要求和有關(guān)規(guī)范性條件，并規(guī)定了在暖通設(shè)計時，應(yīng)充分考慮到真空溫度、濕等各方面因素對供熱效果的影響，但是在暖通設(shè)計的實際運行過程中，由于很多工程設(shè)計人員對這些因素的分析不到位，所以，往往造成了建筑物的暖通設(shè)計并不科研標準。

3.2 不夠重視低碳環(huán)保設(shè)計

隨著國家可持續(xù)發(fā)展目標的提出，各行各業(yè)也開始改變思維,對工業(yè)環(huán)境做出全面改造，更加重視可持續(xù)發(fā)展之道,并積極發(fā)展環(huán)保的低碳經(jīng)濟。在建筑的暖通設(shè)計中，不可忽略供暖空調(diào)體系的低碳環(huán)境工程設(shè)計優(yōu)勢。但當前部分工程設(shè)計人員認為，低碳環(huán)境工程設(shè)計重點是對主體工程和實施階段的綠色設(shè)計，而不是注重供暖空調(diào)體系的環(huán)保綠色優(yōu)化工程設(shè)計，這將導(dǎo)致后期供暖空調(diào)體系的設(shè)施消耗量較高，從而阻礙了建材行業(yè)的綠色低碳工程設(shè)計。

3.3 缺乏科學(xué)性

由于高層建筑的設(shè)計樓層往往較高，使得在高建筑物的設(shè)計項目中，進行供熱供燃氣通風及空調(diào)項目的設(shè)計時就存在著相當?shù)碾y度，特別是在供熱供燃氣通風及空調(diào)項目冷暖設(shè)備的設(shè)計中。例如，由于多層建筑上層部分距地表高度較高，可能由于水壓不足而造成給排水工作發(fā)生問題，這需要相應(yīng)的暖通系統(tǒng)有高強度的承受能力，并且必須保證冷暖裝置的工作具備適應(yīng)性，一旦其工作流程沒有適應(yīng)性，則會導(dǎo)致給排水操作發(fā)生問題，進而造成滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。

4 暖通工程設(shè)計問題的解決措施

4.1 重視低碳環(huán)保設(shè)計優(yōu)化

為推動建材行業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展之道，在建筑的暖通控制系統(tǒng)工程方案設(shè)計中，要注意暖通控制系統(tǒng)的環(huán)境設(shè)計優(yōu)化管理工作。針對建筑來說，要從采光與通氣的視角來選擇環(huán)保節(jié)能型，這樣的話才能有效地減少建筑內(nèi)暖通空調(diào)設(shè)備的能源；還有就是，總體設(shè)計方案一定要從建筑長期的發(fā)展視角來思考問題，如果要選擇比較先進的低能耗環(huán)保型技術(shù)設(shè)備，可能建筑暖通空調(diào)設(shè)備購置的價格比較高昂，不過如果從建筑長期的應(yīng)用狀況來看，也能夠明顯減少能源，節(jié)省了建筑后期的經(jīng)營成本，這也有助于提高效益。

4.2 遵循科學(xué)設(shè)計的準則

暖通空調(diào)建設(shè)項目的有關(guān)設(shè)計部門和建筑設(shè)計工作人員，都必須嚴格按照中國國家對大型高層建筑暖通空調(diào)工程項目建筑設(shè)計的有關(guān)規(guī)范，認真做好暖通空調(diào)工程項目的工程設(shè)計，以保證建筑設(shè)計方案都能有法可依、有據(jù)可依，從而避免了其設(shè)計方案和中國現(xiàn)實的建筑設(shè)計條件產(chǎn)生很大差距。在我國高層建筑暖通空調(diào)工程項目的建筑設(shè)計過程中，有關(guān)建筑設(shè)計工作人員要針對中國高層建筑工程項目的實際發(fā)展狀況和現(xiàn)代建筑的有關(guān)要求進行建筑設(shè)計，同時也要針對暖通空調(diào)機械設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生巨大噪音的狀況，為了盡可能減少對建筑使用者的危害，也可以采用相應(yīng)的隔聲材料進行建筑的施工。建筑設(shè)計工作者也應(yīng)針對高層建筑的各種特點，尤其是不同地域、不同季節(jié)的暖通工程施工活動中，應(yīng)選用科學(xué)合理的施工方法和工程設(shè)備。

4.3 提升設(shè)計方案的合理性和適用性

要改善大中型建筑暖通設(shè)計方案的品質(zhì)，在建筑設(shè)計過程中，要對方案設(shè)計的切實可行和適用范圍加以深入分析，因為有些總體設(shè)計方法并不能適合于任何的建筑設(shè)計類型。特別是高層住宅，由于室內(nèi)外的空氣環(huán)境和室溫受到影響的原因較多，要運用暖通空調(diào)系統(tǒng)對室內(nèi)外的空氣質(zhì)量環(huán)境和室溫加以適當調(diào)整，就必須兼顧多方面的原因。至于一般普通建筑物的暖通設(shè)計方法，它的總功率也不一定能夠適應(yīng)大型建筑的諸多使用要求。還有就是由于大型建筑的用地晝夜溫度變化很大，所以必須再進行對管子材質(zhì)以及管子厚度和管材自身的保暖性進行了重新的考慮。

4.4 嚴格控制工程材料的質(zhì)量

施工材料質(zhì)量關(guān)乎到暖通空調(diào)項目的基礎(chǔ)施工效率。建設(shè)工程項目的實施質(zhì)量離不開對材料的保障，一旦材料品質(zhì)問題，再好的施工技術(shù)和施工設(shè)備都無法使基礎(chǔ)施工的效率得到相應(yīng)的提高。而暖通空調(diào)項目的品質(zhì)又關(guān)乎到建筑物使用者的家居舒適性，因此設(shè)計者就應(yīng)該特別關(guān)注暖通中央空調(diào)的設(shè)計，以保證其所運用的施工材料滿足公司的施工需求，同時又能適應(yīng)現(xiàn)代人的實際使用需要。監(jiān)理人員也應(yīng)該有效監(jiān)測施工現(xiàn)場中的材料使用情況，以保證材料的高效使用，而一旦在施工過程中出現(xiàn)了劣質(zhì)原材料，要及時的向相關(guān)主管部門反映，追本溯源。另外，還需要對材料的使用部門加以監(jiān)督，保證所購買的建筑材料質(zhì)量符合暖通設(shè)計施工的使用條件[4]。

5 結(jié)語

暖通工程是房屋建筑的重要組成部分，為提高房屋建筑的宜居性，降低建筑使用中的能耗，房屋建筑工程的暖通設(shè)計要本著經(jīng)濟實用性的原則，根據(jù)建筑實際功能的用途來開展暖通設(shè)計。此外，還要對系統(tǒng)進行有效的降噪與防震處理，使暖通系統(tǒng)在房屋建筑使用過程中發(fā)揮應(yīng)有的功效，真正起到改善居民居住環(huán)境的作用。