淺談暖通空調設計與施工中常見問題

耿永革 白璐

中國航發西安航空發動機有限公司基建技改部（710021）

淺談暖通空調設計與施工中常見問題

耿永革 白璐

中國航發西安航空發動機有限公司基建技改部（710021）

針對現代建筑暖通空調設計與計施工中常見的問題，結合筆者多年的工作經驗，提出了處理的方法與建議。

暖通空調；冷負荷；BIM技術

近年來,隨著暖通空調技術的不斷進步和發展,暖通空調在現代建筑領域中扮演了越來越重要的角色，在建筑行業中的應用也越來越廣。作為現代建筑中的核心部分之一，暖通空調系統設計的合理性、施工的規范化，直接影響著整個建筑室內環境的質量。由于暖通空調的工程復雜性及不確定性，因此在實際設計與施工過程中,常會出現各種質量問題。

1 設計過程中存在的問題

1.1 建筑的外窗面積設計過大

外窗面積的大小不僅影響空氣調節器的負荷大小，而且影響到空氣調節區溫、濕度波動范圍。普通窗戶的保溫隔熱性能比外墻差很多，而且夏季白天太陽輻射還可以通過窗戶直接進入室內。一般來說，窗墻面積比越大，建筑物的空氣調節能耗也越大。通過計算機模擬分析表明，通過窗戶進入室內的熱量（包括溫差傳熱和輻射得熱），占室內總得熱量的相當大部分，成為增加夏季空調負荷的主要因素。

建議：居住建筑的外窗面積不應過大，各朝向的窗墻面積比，北向不應大于0.45，東西向不應大于0.30，南向不應大于0.50。

1.2 未對空氣調節區進行逐項逐時的冷負荷計算

近些年，全國各地暖通工程設計過程中濫用單位冷負荷指標的現象十分普通。估算的結果當然總是偏大，并由此造成“一大三大”的后果，即總負荷偏大，從而導致主機偏大、管道輸送系統偏大、末端設備偏大。這給國家和投資者帶來巨大損失，給節能和環保帶來的潛在問題。

建議：除方案設計或初步設計階段可使用冷負荷指標進行必要的估算之外，應進行逐項逐時的冷負荷計算。

1.3 混淆得熱量與冷負荷的概念

以空氣調節房間為例，通過圍護結構進入房間的以及房間內部散出的各種熱量，稱為房間得熱量。為保持所要求的室內溫度，由空氣調節系統從房間帶走的熱量稱為房間冷負荷。房間得熱量和房間冷負荷在數值上不一定相等，這取決于房間得熱量中是否含有時變的輻射成分。當時變的得熱量中含有輻射成分時，或者雖然時變得熱曲線相同但所含的輻射百分比不同時，由于進入房間的輻射成分不能被空氣調節系統的送風消除，只能被房間內表面及室內各種陳設所吸收、反射、放熱，再吸收、再反射、再放熱……在多次放熱過程中，得熱量中的輻射成分逐漸轉化為對流成分，即轉化為冷負荷。顯然，此時得熱曲線與負荷曲線不再一致。比起前者，后者線型將產生峰值上的衰減和時間上的延遲，這對于削減空氣調節設計負荷有重要意義。

建議：空氣調節區的夏季冷負荷應根據各項得熱量的種類、性質以及空氣調節區的蓄熱特性分別計算。

1.4 空氣調節區夏季冷負荷未按綜合最大值確定

根據空氣調節區的同時使用情況、空氣調節系統類型及控制方式等的不同，在確定空氣調節系統夏季冷負荷時，主要有兩種不同算法：一是取同時使用的各空氣調節區逐時冷負荷的綜合最大值，即從各空氣調節區逐時冷負荷相加之后得出的數列中找出的最大值；二是取同時使用的各空氣調節區夏季冷負荷的累計值，即找出各空氣調節區逐時冷負荷的最大值并將它們相加在一起，而不考慮它們是否同時發生。后一種方法的計算結果顯然比前一種方法的要大。例如，當采用變風量集中式空氣調節系統時，由于系統本身具有適應各空氣調節區冷負荷變化的調節能力，此時應采用各空氣調節區逐時冷負荷的綜合最大值；當末端設備沒有室溫控制器裝置時，由于系統本身不能適應各空氣調節區冷負荷的變化，為了保證在最不利情況下達到空氣調節區的溫、濕度要求，應采用各空氣調節區夏季冷負荷的累計值。

所謂附加冷負荷，是指新風冷負荷，空氣通過風機、風管的溫升引起的冷負荷，冷水通過水泵、水管、水箱的溫升引起的冷負荷，空氣處理過程產生冷、熱抵消現象引起的附加冷負荷等。

建議：空氣調節區的夏季冷負荷，應按各項逐時冷負荷的綜合最大值確定。空氣調節系統的夏季冷負荷,應根據所服務空氣調節區的同時使用情況、空氣調節系統的類型及調節方式，按各空氣調節區逐時冷負荷的綜合最大值或各空氣調節區夏季冷負荷的累計值確定。

2 施工過程中存在的問題

2.1 管線、設備的定位和標高交叉問題

目前，暖通空調工程設計圖紙基本上采用cad繪制，專業人員雖然在繪制施工圖前就對管道和設備的標高進行了初步規劃，但在施工圖出圖前往往沒有進行詳細的校對，經常造成各專業施工圖中管線標高、定位交叉嚴重，給工程質量管理、協調造成很大困難。對于綜合性的建筑物，吊頂空間內有空調末端設備、送回風管、排風管、冷凍水管、冷凝水管、噴淋管、消防管、電氣橋架等專業管線。施工過程中，往往是先安裝的管道施工很方便，后安裝的管道施工很困難，只能裝在不該安裝的位置或標高上，影響了工程質量。

吊頂高度很大程度上取決于風管截面高度方向的尺寸。風管走線不宜太長，否則施工難度大，其他管線也難布置。建筑物有效使用空間、管線布置等要求隨著風管的管徑變大，難度相應增加。

建議：在施工前期引進BIM技術。BIM技術就是在開始動工前，業主召集設計方、施工方、材料供應商、監理方等一起做出一個BIM模型，把所有施工中可能出現的問題一次性解決。這個模型是竣工模型，最后做出來就是這個樣子。這樣做雖然增加了初期費用，但避免了工程施工中的變更。

2.2 暖通空調系統設備噪聲超標與處理

空調末端設備運轉噪聲超標，是暖通空調工程中經常碰到的設備噪聲問題。目前，風機盤管技術比較成熟，國內許多廠家的風機盤管產品噪聲指標都能達標。而大風量空調機組的情況卻不盡如人意，往往噪聲實測值比廠家提供的產品樣本參數高出不少。因此，設計中要標出對設備噪聲參數的要求，對采用大風量空調機組應考慮隔聲措施。當空調設備進場時應及時開箱檢查，大風量空調機組未安裝前最好進行通電試運行，發現噪聲超標應及時更換、退貨或修改完善消聲措施，避免工程進入調試階段才發現空調機組噪聲超標而造成返工。

2.2.1 水管安裝

水管安裝要嚴格執行國家規范，冷凍水主干管及冷卻水管吊架要采用彈簧減振吊架，而且吊架不能固定在樓板上，應盡量固定在梁上，或在梁與梁之間架設槽鋼橫梁固定。水管穿過樓板或過墻必須采用套管，且套管與水管之間要用阻燃材料填封。

2.2.2 風系統安裝

風管制作安裝要嚴格按照國家規范進行施工。在風機進出口安裝阻抗消聲器，新風進口處采用消聲百葉，風管適當部位設置消聲器，風管彎頭部位設置消聲彎頭，空調和新風消聲器的外部采用優質保溫材料。由于風管均采用低風速、大風量以降低噪聲，風管截面積比較大。如果風管安裝強度及其整體剛度不夠，就會產生摩擦及振動噪聲。建議風管吊架盡可能采用橡膠減振墊，確保風管不產生振動噪聲。

2.3 空調水系統水循環問題

空調水系統是中央空調施工中最關鍵的環節，施工出現問題會直接影響系統正常運行。空調水系統最常見的問題是冷凍水系統管道循環不暢。造成管道循環不暢的原因：一是各專業管線交叉，施工中沒有協調處理好，造成管網出現許多氣囊，影響管網循環。二是空調水系統管道清洗不干凈，直接造成空調水系統堵塞。

2.4 結露滴水問題

造成空調系統在調試和運行中結露滴水的原因很多，歸納起來主要有：管道安裝和保溫出現問題，管道與管件、管道與設備之間連接不嚴密。造成漏水主要原因有：管道安裝沒有嚴格遵守操作規程，管道、管件材料質量低劣，進場時沒有進行認真檢查，系統沒有嚴格按規范進行水壓試驗。

解決辦法：一是加強保溫材料進場檢查，加強施工前技術交底和施工中的檢查,嚴禁用大保溫套管套小管道，加大對彎頭、閥門、法蘭及設備接口處等細部的保溫控制力度，確保保溫層與管道外壁結合緊密。二是對穿墻部位冷凍管加設保溫保護套管，確保穿墻部位保溫層的連續性和嚴密性。三是在吊頂封板前，認真對風機盤管滴水盤等處的雜物清理檢查。四是加強對設備滴水盤的保護，特別是吊頂封板前的檢查。

3 結語

為了確保暖通空調的運行質量，必須從設計與