建筑空調系統的幾種設計理念

摘要：暖通從功能上說是建筑的一個重要組成部分，暖通設計從設計上說是建筑總體設計的一個重要分支，空氣調節設計又是暖通設計的一個重要組成部分。空氣調節簡稱為空調，主要用于調節建筑空間內的溫度、濕度和清潔度，主要以達到為建筑物提供足量新鮮空氣為目的。本文結合本人在建筑暖通設計方面多年來的從業經驗，首先簡要介紹了建筑空調設計方案的論證，通過具體項目重點介紹建筑空調的幾種設計思想在建筑中的具體運用。

關鍵詞：建筑；中央空調；分戶單元式空調；設計；室內環境

0 前言

建筑設計是一個整體工程，它由很多分項組成，一般情況下可分為以下幾項：建筑主題設計，結構設計，基礎設計，電力（強、弱電）設計，給排水設計，暖通設計，配套園林綠化景觀設計等，暖通設計是建設設計的重要組成部分之一，暖通設計的質量效果已成為現代建筑的重要評價指標。暖通設計是指對建筑設計項目中所需要的“空氣調節系統”進行設計。一般來說，“空調系統”的設計也就是對建筑的制冷系統、供暖系統、新風系統、排風排油煙等系統的綜合設計。在一個建筑中，“空調”可能是“中央空調系統”，也可能是“中央空調與分戶單元式空調的混合系統”，也可能全部是“分戶單元式空調”。中央空調的最大特點，是能夠創造一種舒適、潔凈的室內環境。而分戶單元式空調，它只能解決冷暖問題，而解決不了空氣濕度及空氣潔凈度。

1 建筑空調設計方案的論證分析

一個建筑應用哪種空調系統，都要經過嚴格的專家論證。下面就建筑空調方案設計過程中需要論證的問題進行分析。

1.1 空調設計方案的適用性分析

所有設計的最終出發點都是能夠最大限度的滿足用戶需要，能否滿足用戶需求是設計方案首先考慮的問題。具體細節內容有：設計方案適用的前提是設計必須符合國家和當地政府有關法律法規的要求，對于一些沒有明文規定的特殊現象，要進行詳細說明并備案。對于一些室內空氣參數要求比較高的建筑工程及空調系統故障停機將產生嚴重損失的項目，應充分認識空調設備的可靠性和備份問題，進行系統工作可靠性分析。在這種情況下，室外氣象參數和安全系數的確定也應充分考慮。

1.2 空調設計方案的安全性能分析

安全重于泰山，安全工作是所有工作的前提保障，暖通空調系統的安全性問題主要考慮以下幾方面，如：環境安全、人員安全、設備安全、防火防爆安全、系統運行安全等。特殊建筑（彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程）的空調設計要對安全提出更高的要求，必須采取相應的防爆技術方案和措施，應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統。

1.3 建筑空調經濟性能分析

贏利是現代企業的首要目標，項目所需資本是企業最為關注的一個參數。經濟性能是在適用性能基礎上需要重點考慮的問題，在評價經濟性能指標時，首先應采取相的基準。如：采取相同的設計要求、使用情況、設備檔次、舒適狀況、美觀情況等，這樣才能在比較中，保證經濟指標的科學性和合理性。在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資，而且應包括各種相關收費（如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等），相應的安裝、調試費用，相關的工程管理等各種收費，相關水處理和配電與控制投資，機房土建投資與相應室外管線的費用等。

2 建筑空調的設計思想在具體項目中的應用

2002年-2010年期間，我曾經參與了天津市太陽城工程、天津市梅江居住小區工程、響螺灣國貿大廈等建筑的空調設計，下面通過實際案例對建筑空調設計進行闡述。

2.1 天津市太陽城工程空調設計分析

①工程空調設計要求：

建設方和用戶協商后對工程空調系統做了以下要求：工程完工后的入住率為100%，需要安裝設計中央空調和24h全天候熱水供應?？照{室內具體設計標準為：夏季23℃，相對濕度65%，冬季溫度21℃，相對濕度55%，A聲級噪聲35db.當室外溫度高于28℃或低于18℃時，空調系統自動運行。檢修只能在過渡季節，檢修不能影響空調系統的正常使用。

②針對要求所采取的空調設計

設計人員和建筑方針對工程空調設計要求，共同論證了空調系統的適用性、安全性、經濟性等指標。最后做出以下具體設計思路：制冷（熱）水主機冷水泵、冷卻水泵、玻璃鋼冷卻塔均設置2臺，其中備用一臺?？照{系統的末端設備均采用風機盤管機組，都用臥式暗裝，利用走道、房間局部吊頂進行隱藏布置。每臺風機盤管均設有電動二通調節閥，冷熱水供水回水總管上設有壓差旁通控制器，以實現個房間的個性化舒適要求和整個空調系統的節能經濟運行。空調系統室外管網采用半通行地溝敷設方式，與生活熱水管同溝敷設，室外管網為機械循環通稱式系統。

2.2 天津市梅江居住小區工程空調設計

①工程概況

梅江居住小區位于天津市南部，地處河西區、津南區、西青區交匯處。梅江生態居住區占地191.98公頃，總建筑面積178.24萬平方米，其中住宅156.12萬平方米，公建22.12萬平方米，容積率為0.928。水面23公頃，占總用地面積的11%。整個居住區共分為15個住宅區和2個公建區。根據小區的建設規模住戶情況和建設方的要求，小區設計為中央空調和集中生活熱水供應系統。

②室內空調設計思路

住宅空調的設置必須結合戶型、結構、裝修需要、個性化特點等進行精細設計，在保證空調設計效果的同時盡量不占用過多的建筑空間并力求美觀實用。具體設計要求有：室內管道布置要力求在方便維修的情況下盡量占據最小的空間，盡量利用走道、儲物間、衛生間等次要空間。室內風機盤管的安排，最好也利用過道或壁柜等空間，送回風方式大部分為側送底回，側送側回時拉大送回風口距離以免氣流短路。送回風均接風管時采用高靜壓風機盤管。其余均為標準型風機盤管。室內空調水平管道均采用鋁塑復合管和銅質管件接頭熔焊連接。

③室外空調管網設計思路

小區空調室外管網系統龐大而復雜，因此，空調系統室外管網的設計要結合建筑的自身形狀和特點，才能更好的通過冷（熱）水機房內的分、集水器來進行各管網系統的流量分配和調節。這樣既能夠較充分地保證管網和住宅流量分配的均勻穩定性，又能夠減少流量失調現象和系統的相互干擾，否則空調系統室外管網的供回水干管將會因為管徑過大而無法敷設。以小區內每幢住宅單元為單位設置室內空調立管系統，單元內立管系統接入空調室外管網時均設有空調人口裝置，供水管上設有鋼質蝶閥、Y形過濾器，回水管上設有鋼質蝶閥和空調水系統流量平衡閥。供回水管上設有溫度計、壓力表、壓差測孔。系統調試時可以根據測得的供回水壓差來調整流量平衡閥，以保證每個單元的空調系統均達到設計流量。

3 結束語

暖通空調的設計工作涉及面廣，需要考慮的影響因素多。暖通空調設計的優劣直接關系到暖通空調工程項目的成敗和經濟效益，直接關系到建筑總體設計的成敗。因此，在制定設計方案時必須對工程設計項目的各項實際需求、環境條件等進行整體分析，對設計方案的適用性、經濟性、安全性等進行客觀評價，只有這樣才能設計出科學合理的方案。

參考文獻

[1]刁乃仁；地熱換熱器的傳熱問題研究及其工程應用[D];清華大學;2005年

[2]羅志文；基于用戶滿意度的暖通空調設計方案動態評估體系構建[J]；暖通空調.2005，35(5)

作者簡介

王曉光，男，出生于1979年03月，2002年07月畢業于天津大學，暖通專業，現有職稱為中級工程師，參加工作以來參加設計了響螺灣華貿項目，響螺灣中華會館項目，寶利長江道項目，東麗規劃館項目等重大項目工程。