建筑暖通空調(diào)設(shè)計中存在的問題以及改進策略

摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市生活水平的不斷提高，人們開始享受高品質(zhì)生活。空調(diào)為我們在寒冷的冬季帶來溫暖，也讓炎熱的夏季變得涼爽。建筑物的暖通空調(diào)不同于家裝空調(diào)的設(shè)備，系統(tǒng)性強，建筑的整體美觀與使用受到暖通空調(diào)系統(tǒng)安裝的影響。其主要的原因在于設(shè)計上的問題，不良的設(shè)計往往會對后續(xù)的施工和運行管理帶來較大麻煩。本文就實際工作中的暖通空調(diào)設(shè)計上的一些問題進行了探討，并對設(shè)計不足提出了幾點改進的措施，希望能為廣大設(shè)計者帶來有利參考。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)設(shè)計；問題；改進

1 暖通空調(diào)概述

暖通空調(diào)主要是在一定空間內(nèi)，在通風(fēng)、暖氣與空氣調(diào)節(jié)上發(fā)揮作用的系統(tǒng)總稱。其稱謂主要是根據(jù)其在調(diào)節(jié)空氣、暖氣和通風(fēng)上的三大功能進行的功能性稱呼。暖通空調(diào)為機械工程的重要部分，機械學(xué)、流體學(xué)、熱力學(xué)是暖通空調(diào)設(shè)計的主要學(xué)科。暖通空調(diào)系統(tǒng)按負擔(dān)室內(nèi)熱濕負荷所用的介質(zhì)一般可分為三大常見的類型，全水系統(tǒng)，空氣/水系統(tǒng)，全空氣系統(tǒng)。對于空調(diào)房間，房間的冷、熱、濕負荷全部由集中處理過的空氣來負擔(dān)的系統(tǒng)是全空氣系統(tǒng)；房間的冷、熱、濕負荷是通過空氣和水來共同承擔(dān)的系統(tǒng)，是空氣-水系統(tǒng)；房間冷熱負荷全部由集中設(shè)備處理過的冷、熱水（或冷、熱液體介質(zhì)）來負擔(dān)的系統(tǒng)。如采暖及水-風(fēng)機盤管系統(tǒng)、VRV系統(tǒng)等，后者適用性廣泛，尤其可在改造的建筑空調(diào)系統(tǒng)中適用。

集中暖通空調(diào)與家裝空調(diào)相比，集中暖通空調(diào)有著明顯的優(yōu)點，給住戶的室內(nèi)環(huán)境帶來意想不到的空氣效果。家裝空調(diào)的主要功能在于供暖與供冷，而集中暖通空調(diào)還可實現(xiàn)除冷、暖外的空氣調(diào)節(jié)。為了保證暖通空調(diào)發(fā)揮其優(yōu)越的功能，必須注重工程設(shè)計。

暖通空調(diào)設(shè)計應(yīng)該堅持幾點原則：①必須了解、熟悉建筑物的相鄰關(guān)系及外部情況，如建筑物周邊供電、供水、供氣的鋪設(shè)方式、路徑和相關(guān)的接口位置情況。因為暖通空調(diào)設(shè)計的供熱、冷路徑會參考此接口位置。另外也是日照、風(fēng)力等負荷的主要參考依據(jù)，包括大門方位的設(shè)計也能以外部接口方向做參考。②要根據(jù)建筑物的高度、體量做設(shè)計，不同功能、高度、體量建筑的要求不同，如高于十層（含十層）的居住建筑或建筑高度超過24m的公共建筑，設(shè)計除需遵循《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB50736-2012）外，還應(yīng)該嚴格按照《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045-95）進行設(shè)計。③對系統(tǒng)的劃分與及負荷的計算應(yīng)該在對建筑物內(nèi)居住人數(shù)、平面功能、使用時間、廢氣的排放、新風(fēng)引入等做好充分調(diào)查的基礎(chǔ)上再進行設(shè)計。④必須做好消防規(guī)劃設(shè)計，設(shè)計要針對防火分區(qū)、防煙分區(qū)、疏散路徑、防火墻、擋煙垂壁等仔細的了解，做到心中有數(shù)。⑤注意系統(tǒng)的節(jié)能，選用節(jié)能產(chǎn)品。

2 設(shè)計上常出現(xiàn)的問題

2.1 入口計量上存在的問題

建設(shè)單位在進行設(shè)計入口時，往往有著多種的思考方案。有的是根據(jù)小區(qū)的單位入口為基準(zhǔn)設(shè)計入口，有的則以樓棟入口為基準(zhǔn)設(shè)計入口，這樣做既減少了建設(shè)的費用，在計量收費上也更加便捷。入口的設(shè)計并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)鍵是能便于管控就行，但設(shè)計者應(yīng)該全面把握管線的對接與其室內(nèi)供暖設(shè)備系統(tǒng)的科學(xué)性。有的設(shè)計者往往忽視全局，只注重室內(nèi)的供暖效果，忽略了管線的外部連接，導(dǎo)致供暖達不到預(yù)期目的。此外，各個入口負荷標(biāo)注也是極不合理，如有的僅標(biāo)準(zhǔn)入口總管的負荷，忽略了各分支管熱負荷的標(biāo)注，這給今后的運營計量管理帶來了一定的困難。

2.2 變頻控制器沒有安裝

由于變頻控制器能通過變頻控制調(diào)節(jié)動力設(shè)備風(fēng)機、水泵的轉(zhuǎn)速，廣泛用作系統(tǒng)負荷變化能量調(diào)節(jié)之用。變頻控制可以在節(jié)能方面取得良好的效果.一般暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備的選型都考慮較大負荷余量，主要是為了滿足最大或較大需求，而通常系統(tǒng)運行工況負荷是有一定規(guī)律變化的，一般運行在負荷的80%左右，有時達50%或30%，過渡季節(jié)會更少甚至停止運行，為了節(jié)約能源，降低消耗，需要主機能進行負荷調(diào)節(jié)，還需要對水泵、風(fēng)機等動力輸出進行調(diào)節(jié)控制，使輸出的冷、熱量與所需負荷相當(dāng)，不至于造成多余能量浪費，變頻控制器能較好地解決調(diào)節(jié)問題，據(jù)統(tǒng)計，雖然一次性初投資要高些，但長期運行負荷調(diào)節(jié)可節(jié)能30～40%，因此節(jié)省費用。

2.3 設(shè)計時忽略噪音控制

噪音已經(jīng)被看做是一種污染，對人們休息帶來嚴重的影響。大型超市、居民樓、政府部門、企業(yè)、醫(yī)院等人流量較大的區(qū)域往往是暖通空調(diào)配置地方，這就要求在設(shè)計上重視噪音問題。室內(nèi)與室外有著不同的噪音控制標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計上常常忽略了室內(nèi)外的劃分。室內(nèi)風(fēng)管和風(fēng)口的風(fēng)速是關(guān)鍵，控制好風(fēng)速可降低噪音，一般消聲器的配置以大于7m/s的管道風(fēng)速為標(biāo)準(zhǔn)，超過則需要在排風(fēng)管、送回風(fēng)出口、空調(diào)機組上進行安裝。室內(nèi)平時空調(diào)機通風(fēng)應(yīng)避免安裝噪音過大的混流風(fēng)機。如果混流風(fēng)機在室外運行的噪音還超過80dB，此種風(fēng)機就不能考慮在選裝范圍內(nèi)。

2.4 暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計細節(jié)忽視

設(shè)計不科學(xué)的供暖系統(tǒng)為集中供暖帶來一定的困擾，在設(shè)計時系統(tǒng)往往存在不科學(xué)性。①在管道設(shè)計上不科學(xué)，忽略了把建筑物看作供暖系統(tǒng)的一部分。窗戶上經(jīng)常存在供暖立管，地面通道上也常出現(xiàn)水平管的鋪設(shè)。液態(tài)介質(zhì)管路系統(tǒng)排氣不暢造成氣堵。②在暖氣的引入管上，采用單一的母管引進，然后分支管上忽略閥門的安裝，為后續(xù)的監(jiān)管、記錄、維護與調(diào)節(jié)帶來一定的困難。③各支管及風(fēng)口阻力不平衡，導(dǎo)致冷熱不均等。④系統(tǒng)阻力較大，選用的風(fēng)機壓頭過高、循環(huán)水泵揚程過大，能耗大。

3 暖通空調(diào)設(shè)計的改進策略

3.1 掌握建筑物的詳細情況為設(shè)計做好準(zhǔn)備

建筑物竣工過后才可安裝相應(yīng)的供暖設(shè)備，在安裝之前，應(yīng)該做好建筑物的整體與局部的分析，對建筑物的建筑結(jié)構(gòu)和與設(shè)計類型進行認真的分析，隨后進行暖通空調(diào)管道等路線的設(shè)計，對建筑物分析是安裝設(shè)計的前提，也是使設(shè)計體現(xiàn)科學(xué)與規(guī)范的基礎(chǔ)。如對供熱入口的合理選擇，要根據(jù)建筑條件作為參考。建筑物功能用途，是居住還是辦公。目的在于對系統(tǒng)設(shè)計有個總的把握，建筑物可能容納的人數(shù)，建筑物未來適用期限，新風(fēng)入口、排風(fēng)出口管井、風(fēng)井等需考慮的要素。預(yù)先熟悉消防設(shè)施分區(qū)，比如應(yīng)急疏散口、防煙與防火分區(qū)等，防煙與防火的系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該在對消防分區(qū)了解過后進行。具體把握水泵房、冷卻塔、空調(diào)機房、控制室的空間位置。

3.2 設(shè)計過程中做好相互協(xié)調(diào)

暖通空調(diào)的設(shè)計需要整個團隊的協(xié)調(diào)，如果各個單干，那么暖通空調(diào)可能發(fā)揮不了其應(yīng)有的性能，影響整體效果的發(fā)揮，因此，工種間在設(shè)計施工前應(yīng)該做好協(xié)調(diào)溝通工作，了解重點需注意的內(nèi)容。水、暖、電工程師、環(huán)境分析師、建筑師等各專業(yè)工作者，根據(jù)設(shè)計、施工階段對工作者合理的安排，讓工程質(zhì)量達標(biāo)。比如，設(shè)計方案時期，忽略設(shè)備工程師的作用，僅由建筑師考慮系統(tǒng)建筑、結(jié)構(gòu)。肯定會出現(xiàn)設(shè)備及管道安裝使用空間上的問題，為將來安裝實施帶來較大的麻煩。

3.3 考慮負荷變化

系統(tǒng)調(diào)節(jié)是暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要組成部分，一年四季氣候變化無常，人們的使用時間也各有差異，做好暖通空調(diào)的系統(tǒng)調(diào)節(jié)工作，才可以對變化多端的負荷有效的適應(yīng)。對于使用時間性較強的建筑物，像寫字樓樓、教學(xué)樓，針對夜間無人的情況，就應(yīng)該在固定的時間做好調(diào)節(jié)工作。對于短期使用的情況來說，VRV變頻技術(shù)與VAV空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)該作為暖通空調(diào)設(shè)計時的參考。該系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)、適應(yīng)性強，可較大的節(jié)約能源，可大大降低運行成本。但一次性投入成本上較大，對于有些開發(fā)商而言，一是認識不到位，二是由于初投入大，在售價上不利于價格競爭，他們往往僅僅從短期利益出發(fā)，不會過多的為業(yè)主長期使用考慮，不愿用VRV系統(tǒng)。所以，設(shè)計一定要從長遠出發(fā)，從建筑全生命周期考慮，統(tǒng)籌兼顧。

3.4 設(shè)計注意細節(jié)

系統(tǒng)設(shè)計中一些細節(jié)的處理好與否是最終運行效果的關(guān)鍵，如：冷暖不均，水力平衡問題，設(shè)計時應(yīng)當(dāng)盡可能計算好，同時運用必要閥門加以調(diào)節(jié)，減少液態(tài)介質(zhì)管路上容易賭氣點，同時設(shè)置自動排氣閥；噪聲問題：①根據(jù)風(fēng)量調(diào)節(jié)風(fēng)管和風(fēng)口大小，控制好風(fēng)管和風(fēng)口風(fēng)速在規(guī)定范圍；②用好消聲設(shè)備；③選購符合噪聲達標(biāo)產(chǎn)品；④做好設(shè)備減震降噪處理；⑤做好設(shè)備機房消聲隔音控制等；⑥盡量減少系統(tǒng)阻力，合理選配風(fēng)機、循環(huán)水泵，水泵揚程足以克服閉式循環(huán)系統(tǒng)阻力即可，避免揚程過大，耗功費能。

3.5 統(tǒng)籌兼顧，方案擇優(yōu)

在設(shè)計上還要做到成本的合理性，使成本、功能與效益三者達到最優(yōu)。管理者要做到施工技藝與施工的材料進行調(diào)研走訪把握，走訪市場中材料與設(shè)施的價格，貨比三家，科學(xué)合理選擇。要考慮到日后的設(shè)備運行使用期限與總體運行花費，考慮季節(jié)因素，優(yōu)化比較差異時期運行費用，做到方案的最優(yōu)選擇。

4 結(jié) 語

現(xiàn)代建筑物中大多數(shù)都安裝了暖通空調(diào)，暖通空調(diào)有著供暖、冷、改善空氣質(zhì)量的功能，為建筑物業(yè)主帶來了巨大的生活舒適享受。暖通空調(diào)的設(shè)計對后續(xù)的使用有著突出的影響，不重視設(shè)計可能會帶來使用上的不便。本文就設(shè)計上存在的一些不足問題做了簡單的探討，并提出了一些解決的意見措施，希望給大家?guī)韰⒖肌？傊O(shè)計上的不足絕非上面幾點，應(yīng)該積極的做好設(shè)計工作，為其順利運行打下基礎(chǔ)。

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