談建筑暖通空調的設計要點

王康成

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

0 引言

暖通空調系統作為建筑溫度調節的關鍵所在，必須在設計的過程中對其進行全面的考量。在建筑層數越來越高的情況下，暖通空調的設計也遇到了不小的挑戰，尤其是復雜的建筑系統對暖通空調系統的功能要求更加全面。因此，必須對其設計要點加強研究，以不斷提升暖通空調設計的質量和性能。

1 暖通空調

通常情況下，暖通空調系統也可以被稱為HVAC 系統，其最大的作用就是暖氣供應、建筑通風和空氣調節等。對暖通空調進行設計時，主要需要使用流體力學、流體機械、熱力學以及機械設計等多個學科的相關知識，并且需要遵循國家和行業的相關技術標準。在各類分支技術逐漸創新和發展的形勢下，暖通空調的設計越來越被建筑工程所重視，甚至已經成為了其中的一項關鍵性工作。

從暖通空調的發展初期來看，其主要是一個水力定流系統，通過末端設備的分檔控制調節風量以實現對溫度進行調節。比如，一般可以采用變風量空調箱調節風量，也可以使用三速開關實現調節風量的目的。這幾種調節方式雖然比較簡單，但是卻能發揮出比較明顯的作用。

隨著相關技術的進步和經濟水平的提高，傳統的水力定流系統和新時期建筑的供暖需求不相符合，因此水力變流系統逐步出現，還出現了變風量系統。這些出現的暖通系統，其可以借助電動調節閥或是風閥展開操作調節，可以實現環境溫度的精確控制和調節。隨著變送器、傳感器和控制器等電子元件不斷發展，智能化的暖通空調控制系統已經成為主流。不僅提高了控制調節的靈活性，更是大大提高了控制調節的效率。

在建筑暖通空調的設計當中，其主要包含了引進新風、空氣冷卻、過濾處理等基本流程環節。但是，必須注意到暖通空調系統中不但加入了一些全新的元器件，比如電子除塵器。這些全新的元器件雖然對溫度調節等不具備太大的作用，但是卻可以實現細菌、病毒、煙塵的過濾，對優化空氣質量具有積極效用。此外，暖通空調系統在設計中還逐漸引入了加濕設備，通過對空氣進行加濕，確保建筑內部的濕度保持在合理的范圍內，以給消費者最舒適的體驗。

2 建筑暖通空調設計的基本設計要點

2.1 設計規劃

在進行建筑暖通空調的設計中，進行設計規劃是一個必要的環節。需要在確保室內狀況優良以及低能耗標準的基礎上，合理有效地對送風系統、冷輻射吊頂系統以及空氣去濕系統等進行應用，可以按照輻射形式為核心制冷技術，對各個設備所發出的熱量進行最大程度的平衡。不僅如此，在使用冷輻射吊頂系統的時候，必須要將其和送風系統緊密連接。只有這樣，才能通過暖通空調系統確保建筑室內具有較高的空氣質量。為了保證建筑室內的濕度合理，去濕空調系統的應用也是必不可少的。此外，在對建筑暖通空調設計方案進行規劃時，還必須對設計方案的經濟性進行考量，尤其是需要加強成本方面的控制。只有在成本方面做到精確的控制，才能促使建筑暖通空調設計方案具備較高的經濟效益。

2.2 計算空調負荷

對于建筑暖通空調的設計而言，對冷熱負荷進行計算是必須的環節，其計算所得的各種數據也是支撐暖通空調設計方案的關鍵數據。比如，在設計民用建筑的暖通空調系統時，如果對冷熱負荷的計算不準確，就會導致暖通空調的設計方案在系統上出現漏洞，引起暖通空調系統不完善，在功能發揮上會出現一定的短板。這不僅會導致暖通空調系統的預算投入加大，還會導致其在運行過程中的能耗以及維護費用不斷加大。因此，在設計暖通空調系統的時候，必須加強對冷熱負荷的計算，必須依照實際的負荷數據進行計算，絕對不可憑借經驗公式估算了事。

2.3 設置水力平衡裝置

水力平衡裝置的設置是暖通空調設計中的重點。首先，需要對管理和系統的流量體系進行平衡，確保其科學合理。其次，設計變流量系統的時候，必須對壓差控制閥做好動態性的設置，使其能夠可靠的代替系統中出現的動態流量。然后，在設置靜態水平衡閥時應該加強其和對應的熱力口聯系，并將水利計算和系統調節等方面數據作為動態流量平衡閥整體性的依據，確保不平衡的情況盡可能降至最低。最后，在相應的新風機組管路上需要設置動態平衡電機的調節閥，實現調節功能的最大提升。

2.4 通風系統設計

通風系統設計時會涉及到裝機容量的問題，但是在實際容量和設計容量之間一般會出現較大的偏差，這和通風系統的設計要求是不相符的。根據對通風系統的實際設計方案進行分析，發現引起這一問題的原因主要是在設計過程中對各個環節安全因素的處理不到位，導致裝機冷機容量超出了冷負荷的計算結果，導致超出部分的冷量完全發揮不了作用。

3 建筑暖通空調設計中應該注意的問題

1)合理科學選擇空調系統。在建筑暖通空調的設計中，選擇空調系統是比較關鍵的工作，需要確保所選用的空調系統具備良好的功能，并且能夠適應周期性的負荷變化。選擇空調系統的時候，雖然一個性能優良的方案可能會導致前期一次性成本的增加，但是，其可以有效減少后期運行中容易出現的一系列常見問題，降低后期的運行成本。不僅如此，后期運行安全穩定，其所產生的間接經濟效益也是非常顯著的。從建筑的基本特點分析，其運作時間主要集中在白天，夜間運作程度很低。因此，空調系統的自動化控制程度必須要高，能夠實現智能化的調節，根據建筑運作的實際情況適時調整空調系統的運行狀態，實現節能的目的。

2)暖通空調設計標準必須嚴格規范。暖通空調系統作為建筑的一個功能性系統，其所擔負的作用是很重要的。在設計暖通空調方案的時候，必須嚴格規范相關的設計標準，切實按照設計標準展開設計工作。在實際的設計工作中，經常出現管道敷設坡度不合理的問題，尤其是在冷凍水管道的敷設方面，由于施工條件存在限制，某些管道的敷設坡度沒有滿足《設計規范》要求的0.002～0.003 標準。對于這些問題，在設計中絕對不能敷衍了事，必須通過其他辦法予以解決。比如可以通過加設立管的方法消除坡度不達標的問題。總的說來，在建筑暖通空調設計中，必須嚴格遵守相關的技術標準，并且要對其設計過程和方案加強監督檢查，以確保暖通空調的設計規范。

3)加強適應性和可操作性的考量。所謂適應性，就是指暖通空調系統所發揮出的作用與建筑實際需求之間的匹配程度，匹配度越高，暖通空調方案的適應性也就越強，匹配度越低，暖通空調設計方案的適應性也就越低。而可操作性是指暖通空調方案的施工和運行過程中，進行相關操作的便利性和操作控制結果效用。比如，在計算暖通空調的容量時，必須依照最惡劣的環境條件進行計算，這樣才能確保在遭遇惡劣環境時，暖通空調系統可以發揮出切實的作用。再比如，對暖通空調系統的自動化和智能化設計，其是建筑復雜性增大所提出的必然要求。只有自動化和智能化程度不斷增加，才能在對暖通空調系統進行控制的過程中實現快速精準的操作。不僅如此，隨著建筑規模不斷增大，暖通空調系統日漸龐大，需要對其進行分布式控制，分區域實現調節，加強其可控性。

4)充分考慮設計方案的經濟性。經濟性是所有設計方案都應該予以關注的，對于建筑暖通空調設計而言，經濟性的考量可以分為多個方面。一方面，可以從暖通空調系統設備的方面入手，通過精確地荷載計算，確定系統設備的基礎性能需求，然后據此對各環節的設備進行確定。另一方面，可以從暖通空調系統的布設入手，在滿足便利性和安全性的前提下，最大化提升其空間利用率，減小空間的浪費。最后，在設計建筑暖通空調的方案時，需要同時設計多個方案，然后對這些方案進行綜合對比，選用其中最為經濟的方案。不僅如此，還可以將幾種方案的優點進行融合，創新出更加經濟、可靠的暖通空調設計方案。

4 結語

暖通空調對建筑而言是非常重要的功能系統，對于其設計過程而言，目前還存在一些設計方面的問題。因此，必須對建筑暖通空調系統的設計要點形成清晰準確的認識，同時依照基本的設計標準，不斷完善設計方案，促進建筑暖通空調設計工作逐漸升級。

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