對建筑暖通空調系統方案設計的分析

林志付

摘要：文章簡單地分析了暖通空調系統方案設計，對暖通空調系統設計的各個環節都做了淺述。

關鍵詞：建筑設計方案；暖通空調；系統方案；設計分析

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）12-0164-02

暖通空調設計方案的選擇是一個直接關系到暖通空調工程項目的成敗和經濟效益優劣的重要問題。一個優秀的暖通空調工程設計方案應對設計方案涉及的各種因素進行全面的考慮，使其綜合效益最高。以下是對目前暖通空調方案設計的一些粗淺的分析及思考。

一、方案設計是暖通空調設計工作中最重要的一個環節

由于建筑設計方案直接關系到建筑設計單位在工程設計投標中能否中標，關系到其效益和生存，因此它受到了設計院領導等各方的重視，建筑專業設計人員投入的精力也很大。相比之下，對于暖通空調設計方案，有關方面往往重視不夠。在大多數情況下，建筑方案招標設計階段，暖通空調專業基本上是“靠邊站”，建筑設計方案評標審查時通常只看重建筑造型方案。暖通空調設計人員對方案設計也往往重視不夠，設計人員在方案設計上花的時間和精力相對較少，而將大部分精力放在圖紙繪制上。

然而方案設計是設計工作中最不可忽視的環節。暖通空調設計方案不僅關系到建筑的室內環境參數能否滿足使用要求，而且直接關系到建筑的工程投資、運行能耗和費用、系統可靠性、安全性、調節性能、操作方便性、維護費用、環境影響、人員舒適性、機房面積、建筑層高、建筑美觀性等諸多指標參數。設計方案的問題往往是方向性的問題，造成的損失通常較大，而且修改困難、影響時間長。因此方案設計是暖通空調設計工作最重要的一個環節。暖通空調設計方案的“關系戶”很多，確定設計方案時必須從住戶、業主、公眾、施工、政府相關部門、建筑相關專業等眾多方面來考慮問題，協調各方面的矛盾關系，因此它也是最復雜、難度最大的一項設計工作。

二、全面了解設計對象，選用適合的方案和系統

中國有句俗語“知己知彼，百戰百勝”，這種邏輯用在建筑物的暖通空調設計上也是很合適的。做暖通空調設計也是首先要知道設計對象是一座什么樣的建筑;它是做什么用的，其功能是什么;它建在什么地方，那里的氣候怎樣;其投資有無限制。因為這些是決定建筑物舒適標準和豪華程度的依據，只有把這些客觀條件都了解清楚后再進行設計，才能掌握好設計標準，選用合適的暖通空調系統和設備，使設計能做到量體裁衣，恰到好處。對暖通設計人員來講，首先要了解清楚設計對象。一般說來以下幾個問題首先要了解清楚，才好采取對策，即選用適合的方案和系統。

1．要充分了解該建筑物的位置，四鄰建筑物情況及其周圍供熱、供水、供電等管線的敷設方式與可能的接口地點。

這些可作為本建筑物設計供熱入口時的客觀條件;也可作為計算負荷時考慮風力、日照等因素的參考;還可以根據主要入口的朝向，確定大門的做法。

2．對建筑物內的人員數量、使用時間、有無廢氣要排等都要了解清楚，這些可作為計算負荷及劃分系統的依據。還要清楚建筑的層數、層高及建筑物的總高度，看其是否屬于高層建筑，按現行的規范規定，10層及10層以上的居住建筑和建筑高度超過24 m的其他民用建筑，應遵守《高層民用建筑設計防火規范》的規定。

3．對周圍環境的充分考慮。建筑物是開敞的還是被樓群包圍及周圍環境的背景噪聲水平，被樓群包圍時計算供暖負荷時要考慮陰影區；有無水面、沙地、停車場及比該建筑低的建筑物屋頂，這些都能反射太陽輻射給高層建筑，增加了太陽輻射熱量；周圍有無工廠、鍋爐房、廚房等，選擇室外進風口時應注意。

4．對建筑結構的方案，防火分區、防煙分區的劃分，窗戶的大小、層數及采用玻璃的熱工性能，投資金額、回收年限，運行管理水平，維修更換標準等都需要充分全面的了解。

三、充分考慮暖通空調系統的適應性與可操作性

暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的，因此系統應有較好的調節性能，以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案，如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案，其一次投資通常較高，但運行能耗較小，在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓，設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高，可以減少管理人員的數量和勞動強度，從而使人工費減少，但使一次投資增加，對操作人員素質的要求提高?？照{系統是否采用自動控制，應根據實際情況和要求，經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程，宜采用自動控制，以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化，以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑，系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。

四、方案設計中考慮節能環保意義重大

隨著經濟的發展，我國的建筑業發展迅猛，建筑能耗不斷增加，建筑能耗已經占據社會總能耗的27%以上，有些地區已接近40%。其總量呈逐年上升趨勢，能源總消費量的比例已從20世紀70年末的10%，上升到近年的27.48%，其中2/3為暖通空調系統所消耗。此外，現有的暖通空調系統所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占絕大比例。能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也帶來嚴重的環境問題，隨著二氧化碳、氮氧化物、硫化物、煙塵等的排放增加，酸雨現象頻繁發生，對生態環境和可持續發展帶來了很大影響。

根據暖通空調行業的研究成果，現有空調系統的能耗是驚人的。如果采取相應的節能技術，使現有空調系統節能20%～50%完全可能。因此在暖通空調系統中考慮節能意義重大。設計方案對暖通空調工程設計的成敗乃至整個工程的使用和節能關系重大。暖通空調系統特別是中央空調系統龐大而復雜，系統設計的優劣直接影響到系統的經濟運行和耗能性能。

五、方案設計圖紙應力求完整統一

1．設計說明及圖紙要保證完整?！对O計深度規定》對暖通空調設計說明應包括的內容作了明確規定。設計說明應有室內外設計參數；熱源、冷源情況；熱媒、冷媒參數；供暖熱負荷及耗熱量指標，系統總阻力；散熱器型號；空調冷、熱負荷；系統形式和控制方法；消聲、隔振、防火、防腐、保溫；風管、管道材料選擇、安裝要求；系統試壓要求等。然而，有些工程的設計說明內容很不完整。平面圖及系統圖要保證深度，不能遺漏要繪制的內容。例如供暖平面圖，有些未標注水平干管管徑及定位尺寸；有的立管未編號；有的雖標注了立管號，但卻將立管漏畫；有的僅畫有首層供暖平面，而未畫二層至頂層供暖平面。通風空調平面圖，有些未注明各種設備編號及定位尺寸；有的未說明冷凍水管道管徑及定位尺寸等等。

2．設計圖紙的各部分應統一。暖通空調設計中，平、剖面圖與系統圖中相應部分的設備、尺寸等內容應完全一致，否則將給施工安裝、使用管理帶來麻煩。但有的供暖設計，散熱器數量、平面圖與系統圖不一致；供、回水干管管徑，平面圖與系統圖不一致。有的空調通風設計，設備、部件位置尺寸，平面圖與剖面圖不一致；設備編號、數量，圖紙與設備表不一致；還有的空調設計選用的空調制冷設備型號，平面圖、系統圖與設備標注不一，讓人無所適從。

另外，暖通空調設計，所有設備、管道、部件的選擇均是通過計算確定的，從某種意義上講，設計圖紙即是計算書的體現，所以設計圖紙與計算書應完全一致。

方案設計是暖通空調設計工作最重要、最復雜的一個環節，綜合考慮的因素越多，通常其方案設計的水平越高，同時其設計工作量和難度就越大。只有這樣才能對各種設計方案進行科學的比較和優選，避免因片面性和主觀性帶來的失誤和經濟損失。要提高暖通空調方案設計水平，設計人員首先必須樹立綜合設計思想，提高思想認識水平、增強緊迫感，在這方面任重而道遠。