鄒迎波(太原智博熱電工程設計有限公司,030006)
樓房建筑中暖通空調的設計方法探討
鄒迎波
(太原智博熱電工程設計有限公司,030006)
隨著社會經濟的發展,人們的生活水平的提高,暖通空調得到廣泛的應用,暖通空調技術的發展與建筑系統節能之間有著緊密的聯系。本文對樓房建筑中的暖通空調的設計進行相關的研究。
暖通空調;設計;原則;方法
暖通空調使人們的生活水平得到提高的同時,建筑耗能也迅速增大。在當今社會發展的趨勢之下,節約能源、保護環境已經成為社會的共識。因此,只有注重暖通空調的設計,盡量減少能源的損耗以及減少對環境的破壞,才能真正滿足社會的需求,推動經濟可持續發展。
(一)以節能作為基本原則
暖通空調設計首要原則就是節能,減少能源的消耗。暖通空調節能設計實際應用的指導是熱舒適度,而影響熱舒適度的因素有:濕度、溫度、風速等等。對這些因素進行相關的探究,并且找到這些因素的最佳比例,實現節能與舒適度的雙贏。
(二)處理好暖通空調與建筑的關系
要想使建筑中暖通空調得到良好的使用效果的同時滿足舒適、實惠、美觀的條件,就需要暖通空調設計人員能夠結合建筑的特點來設計暖通空調,對建成后的建筑有更好的使用價值。在具體設計時要注意以下方面:其一、注意建筑物所處的位置,并且也要注意建筑物周圍的狀況,比如周圍建筑物、周邊的道路情況以及周邊的供水、供電、供熱等市政管線接洽點。[1]除此之外,還要考慮建筑周邊的日照、風向、風力、入口朝向等等來確定暖通空調的設置位置。
(三)正確處理整體與局部關系
在一般情況下,使用集體供暖會降低能源的消耗,提高能源的利用率,但是也不能忽視個別需求。所以,在設計暖通空調時,既要使每個房間的室內溫度得以獨立控制,又要實現分室或者分戶熱量的分攤。
(四)控制室內空氣質量
目前,暖通空調的設計趨勢是它的通風量增大,因此對于室內空氣質量的控制顯得尤為重要。通過室內進風與排風的合理氣流組織,來改善室內的空氣質量,從而增強人們的舒適感。
(一)旅館、公寓等建筑
對于這類的建筑,暖通空調的設計應該注意到這些方面:其一、室內的溫度應該是上下均勻的,而不能出現層次,要確保房間的舒適度;其二、室內應該選擇振動或者噪音較小的暖通空調,尤其是在深夜,出風口的噪音一定要降到最低。如果樓房地處交通較為發達的地區,在公寓中的空調設備應該采取相應的消聲措施,并且暖通空調設置的位置距離臥室要較遠;其三、每個房間的空調系統都可以進行單獨的啟動或者斷開,滿足客人的個人需求。
(二)行政辦公樓建筑
這類的建筑空調設計時要注意以下方面:其一、一般情況下,內分區距離外圍結構5米以上,外區距離外圍結構5米;其二、關于過渡季節的運行問題。[2]在進行空調系統設計時,可考慮將室外的空氣直接輸入內區,在進行冷源的選擇時,不能忽視暖通空調最小負荷的情況,并且制冷劑機選擇要適宜;其三、設計要靈活。在暖通空調的設計時應該給設備容量留有一定的余地,要選擇合適的設備的配置,并且分布系統要靈活機動;其四、采用分層或進行分區域的設置空調,從而應對公司個人加班等狀況。
(三)醫院建筑
在空調設計注意這幾方面:其一、在暖通空調設計時,要弄清楚正壓與負壓的所在之處,并且在手術室的下方設置排風口,從而避免交叉感染;其二、要注意暖通空調的防塵,降低醫院細菌感染與傳播的幾率;病房的暖通空調必須獨立控制;至于只進行供暖的醫院,則設置完善的排風系統裝置。
(四)多功能大樓
對于這類型的建筑,則需要進行綜合考慮建筑的用途,再進行相關的設計。比如它如果是用于演出,那么在進行安裝空調時,觀眾廳采用風管機兩側側送方式,在觀眾座位區域則采用的是安裝在座位之下的靜壓箱孔板送風方式。考慮到設備的噪音較大,因此在空調設備上安裝消聲設備。
(一)空調系統中利用新能源
隨著暖通空調在人們生活中的廣泛運用,不可再生的能源大幅度消耗,對生態環境造成嚴重的破壞。如果在暖通空調設計時,將空調系統中的不可再生的能源換成對可再生、低品位能源的利用,那么,就有利于節約能源以及對環境的保護。在空調系統中對再生能源的利用以及低品位能源的利用已經成為暖通空調設計的主流方向,隨之地熱泵空調系統應運而生。地熱泵空調系統是將地下恒溫層的土壤的熱量加以利用,從而提高空調系統的COP值,降低相對應的系統能源消耗。[3]現今利用太陽能來實現供熱或者制冷的技術也正在研究中。
(二)科學合理選擇空調方式
在暖通空調設計中,科學合理的選擇空調方式極為重要。隨著人們對能源的節約以及舒適的追求,變頻空調受到人們的熱捧,在生活中得到廣泛的應用。據調查顯示變頻空調消耗功率只有定頻空調的66%,所以變頻空調的市場更加廣闊,未來發展前景更好。比如說在大型的公共建筑中,60%—70%的能源被分配或者輸送熱量的裝置所消耗。[4]針對這一現象,可通過水泵與風機的變頻來進行調速,這樣可以降低暖通空調系統對于能源的消耗,從而提高能源的利用率。
(三)提高建筑護欄結構保溫性能
建筑物受朝向的影響,它的冷負荷大小也不盡相同。南北朝向的建筑物的冷負荷要比東西朝向建筑物冷負荷小,所以合理選擇朝向的建筑物能實現節能。此外,相同體積的建筑物體的形系數越大,其圍護結構傳熱就越多,空調的冷負荷就越大。據此,在建筑設計時,對于建筑的體積以及護欄結構都要進行嚴格的把控。并且依據實際情況,采取相對應的措施,比如建筑物的形系數較大時,增加建筑圍欄結構熱阻,從而實現節能的目的。此外,還要減少外窗的面積,采取遮陽措施。
就暖通空調的整個系統來說,通過的建筑圍護結構的空調占有很大的比重。圍護結構的保溫性能對圍護結構傳熱系數產生著重要的影響。簡而言之,圍護結構的保溫性決定著通過圍護結構空調負荷的大小,這也對暖通空調的節能有一定的啟示,具體可以從這幾方面進行著手:其一、控制窗墻的比例。在保證自然采光的情況下,確定窗墻比例時要將地區差異、日照時間、室外溫度、風向等因素考慮在內,一般東西側窗墻比例≤30%,南側≤35%,北側≤25%;其二、要選用新型的墻體材料和復合墻體的圍護結構;還可以利用通風屋頂、種植屋頂、蓄水屋頂等來進行調節溫度。[5]
(四)暖通空調的冷卻水系統設計
部分暖通空調系統安裝區域缺乏可利用的水,因此在暖通空調設計時可以采用循環使用模式,從而實現水源的節約。關于暖通空調循環使用冷卻水則是在其系統中安置冷卻塔。冷卻塔的設置時需要滿足良好的通風條件,且對工作環境要求高,必須保持干凈、整潔,通過采用三通調節閥來進行實現冷卻水的循環利用。整個冷卻水系統的設置有效地節約了水資源,實現資源的再利用。
綜上所述,在暖通空調的設計中,要對建筑進行具體分析,并且根據它的類別來進行相關的設計。暖通空調的設計方向是最大程度上的實現節能,并且它是順應當今社會發展趨勢下的必然產物,實現暖通空調的節能,提高能源的利用率,提高經濟效益是暖通空調發展的必然之路。因此,我們堅持暖通空調的設計原則,結合實際情況來設計出高節能的暖通空調設計方案,促進經濟的可持續發展。
[1]牛東霞.試論建筑暖通空調工程的節能減排設計[J].城市建設理論研究(電子版),2015,(19):3214-3215.
[2]徐桓,曾剛,周鵬等.大學建筑暖通空調設計探討[J].暖通空調,2014,(1):63-70.
[3]王大偉.試探建筑暖通空調設計要點[J].城市建設理論研究(電子版),2015,(11):833-834.
[4]唐靜.淺析暖通空調在建筑工程中的設計研究[J].建筑工程技術與設計,2015,(19):321-321,313.
[5]韓穎伶,范凌楠.淺析建筑暖通空調設計要點[J].城市建設理論研究(電子版),2014,(36):1688-1689.
TU7
B
1007-6344(2016)04-0099-01
鄒迎波 1987年11月 男