目前建筑暖通空調設計中存在的問題應用探討

高俊峰

（山西省建筑設計研究院有限公司，山西太原 030013）

1 建筑暖通空調設計概述

1.1 建筑暖通空調設計含義與功能

暖通空調系統主要是發揮建筑內通風、暖氣和空氣調節方面的作用，現在在高層建筑中一般使用的是集中暖通空調系統，能更好地改善室內環境，不但可實現制冷和供暖的功能而且還具有一定的節能環保作用。但想要充分發揮該系統的優勢就必須注重該系統的設計優化。

1.2 建筑暖通空調設計原則和設計準備條件

①了解清楚建筑物在總圖中的位置、周圍的建筑物構筑物等，比如供熱供水供電等市政管線的位置、其他建筑物的位置等。在計算負荷時應綜合考慮風力和日照等因素對暖通空調的影響，確定入口朝向；②根據建筑物容量、使用時間等進行負荷計算；③建筑物的層數、層高和總高度是否滿足建筑物規范要求，并按照不同級別建筑物的要求開展暖通空調設計，符合防火規范的要求；④應根據防火區域的劃分進行防煙區域和防火墻劃分與合理設置，同時還要合理設置火災疏散路線和防火閥。

2 建筑暖通空調設計中存在的問題分析

2.1 水循環水泵的選型問題

對于空調冷熱源的選型問題，首先要考慮容量大小的問題，如果冷熱水循環泵的容量太大就可能超出實際需求，導致資源浪費和運行成本、維修成本的增加。冷熱水循環泵選型上出現問題主要是因為在進行計算時出現較大偏差，導致設計的冷負荷較大而影響最終的設計容量。此外也和系統水力平衡計算誤差有關。

2.2 暖通空調工程中制冷設備裝機容量不匹配

在進行暖通空調設計時往往采用負荷指標估算方法進行，該方法容易造成誤差而使空調的裝機容量較大，導致大量成本的支出，同時還會使單個制冷劑工作效率降。事實上，制冷的劑實際負荷峰值時間很短，大部分時間是低功耗運行的。因此在設計時必須準確計算制冷機裝機容量才能起到降低成本和提高制冷機運行效率的作用。

2.3 沒有充分考慮空調的負荷運行狀態

在過去進行暖通空調設計時一般不會充分考慮空調的負荷運行狀態，導致空調運行中出現滿負荷運行的情況。但現階段在進行空調系統設計時是按照最大負荷考慮的，計算負荷時采取的是固定時間運行方法，不但會降低暖通的運行效率無法起到節能的作用還可能會造成大量能源資源浪費。為改變這種情況就需要優化暖通設計的方案。

2.4 供暖系統的設計問題

對于暖通空調系統中供暖的設計，應在熱力入口供回水總管上設置溫度計和壓力表等設施。但是設計人員往往注意戶口熱力裝置的設置而忽視熱力入口裝置的設置。設計人員如果只考慮內部供暖系統而忽視和外部供熱管線的銜接也會影響供暖設計的質量。此外，如果在氣溫較低比如有凍結可能的區域沒有單獨設置散熱器進行支管供熱，則當一側設備出現故障時會累及其他房間的供暖設備也發生故障。對于商業住宅，在設計時若沒有單獨設置采暖器和熱量裝置，尤其對商鋪沒有采取單獨設計熱計量裝置的措施就會造成后期使用和管理方面的問題。對于高層住宅的暖通設計而言，沒有綜合考慮系統的工作壓力、水力平衡和承壓能力、散熱設備以及管材特性等，忽視對伸縮器的設置，沒有合理設置補償器等都會影響供暖設計的質量和后期的使用。

2.5 通風系統和防煙系統中防火與防煙閥門設置的問題

這幾種閥門的性能不同，如果將防火閥門和防煙閥門混合設置與使用，就可能導致在發生火災時無法有效發揮各自的功能。在實際設計中育德風管穿防火墻的地方沒有合理設置防火閥門，在風管穿過變形縫的地方只在一邊設置防火閥門且有的設置位置不準確，無法滿足施工驗收規范要求，且兩個閥門之間的距離太小或穿過防火墻的風管厚度不夠等都會影響兩個閥門系統的使用。

2.6 忽視暖通空調系統設計細節

不科學的暖通空調系統不但無法發揮該系統應有的作用，而且還可能會引發安全隱患，影響人們的生活。目前在設計中還存在需要改進的細節問題是，首先要注意加強對噪聲的控制，室內外有不同的噪聲控制標準，但是在實際設計時往往會忽視室內外劃分，沒有合理設置室內風管和風口風速就容易造成噪聲污染。其次，在管道設計上，常在窗戶上發現供暖立管、地面上也出現水平管，這些管路系統的不合理設置可能會引起氣堵的問題。此外，關于系統的阻力消除，各個支管和風口阻力是否有不平衡的現象，是否出現能源消耗過大的問題都是在實際設計中需要加強注意的地方。

3 建筑暖通空調設計的改進策略

3.1 優化空調負荷計算并進行科學設計

為確保暖通空調系統安裝可靠以及后期運行的穩定，必須優化空調負荷計算，在計算時應綜合考慮影響系統運行安全性的因素，比如當地的自然氣候、當地建筑特色和人文需求等。在進行冷熱負荷系統設計時為避免出現計算不合理而影響系統整體運行的現象，必須確保計算的準確性，對各方面因素進行合理控制，才能減少安全隱患，確保暖通空調系統運行效益，滿足人們供暖和制冷的需求。只有冷熱負荷達到最優，即自理論數值和實際數值極為相近時，才能滿足實際運行需要，才能起到節約能源和提高工作效率的作用。具體設計時要積極引入現代科學技術選擇有些的設計方案，同時還要綜合考慮當地的自然環境和人文環境，為了避免外界因素對暖通空調系統的影響，在設置外圍護結構時選擇隔熱保溫性能較好的材料，確保結構設計的合理性，這樣不但可以減少成本還能為后期的施工安裝提供方便。

3.2 合理選擇冷熱源并進行設計優化

冷熱源的選擇關系到發電的效率和資源的利用率，為此必須根據工程實際需求選擇性價比較高的冷熱源，可供選擇的中常見的有熱電站和地源熱泵，熱電站是利用熱電冷三聯供技術和蓄電空調技術實現節能化設計，利用率較高且因為使用天然氣供電，綠色無污染，發電效率也高，產生的余熱還能作為冷熱能源。而地源熱泵系統則是利用土壤和地下水等作為冷熱源系統，發揮自然資源本身的優勢，不僅方便取材而且溫度適宜且溫度，可全年運行在冬季供熱夏季供冷且不需要借助其他熱源或冷卻設備。同時也可采取回灌的方式實現循環，不用消耗地下水資源也不會造成地下水資源的污染問題。

3.3 優化輸送系統設計

為減少能源消耗，在進行暖通空調系統設計時要注意對節能環保的考慮。比如在輸送系統設計時應選擇合理的材料，采用熱水預制保溫直埋管的方式，或使用計算機系統進行全面動態監控，使用平衡閥和智能管網等實現對輸送流量的合理配置與管理。另外應加強對傳輸系統的優化，采用負荷好、溫差大、流速小和摩擦力較低的動力管道提高能源輸送的效率，通過對輸送系統的設計優化可以達到輸送系統節能的效果。

3.4 合理利用太陽能資源

從節能角度來看，建筑暖通空調設計時應盡可能少使用不可循環使用的不可再生資源，應該提高對可再生清潔能源的利用率。其中太陽能技術是比較常見的其中，不但可實現光能到電能的高效轉化，而且也減少對資源的消耗和對環境的污染。另外，提高太陽能資源的采集控制，利用循環系統實現對太陽能資源的合理分配，能根據室內實際需求供熱，合理設置室內溫度。

3.5 優化風系統設計

風系統設計時要注意兩點：①盡量減少資源的消耗，減少空調資源的浪費；②通過對風溫度和流量的控制設置室內合適的溫度。所以首先要對室溫進行分析，然后實現對風變量的優化設置，根據實際需要設置室內結構，通過對室內結構的優化布置減少系統的荷載，從而提高空調資源的利用率。另外為避免在室內外空氣交換時出現浪費，可在排風口的位置設置熱交換器和熱回收裝置，這樣可先對室外的空氣進行預熱，使室內外空氣順利流通。

3.6 安全性設計和其他細節方面的設計優化

對于建筑暖通空調系統設計而言，不僅要加強節能設計，提高對資源的利用率、降低環境的污染，還應該考慮安全方面的問題?？稍诮ㄖ照{設計安裝中設置防爆設備和消防設施避免易燃易爆設備運行過程中引起的安全隱患，通過設置的合理化確保系統運行和設備使用的安全可靠性，確保人身的安全。在實際設計時要根據工程的實際需要，結合工程項目的類型特點和需求設置合理的安全防護措施。

4 結語

綜上，在人們生活水平、經濟發展水平不斷提高的背景下，人們對建筑的要求越來越高，建筑工程不僅要滿足基本生活生產所需，而且還要滿足綠色節能、安全、自動化信息化等方面的需要。為此，在建筑暖通空調設計的過程中，必須根據工程實際情況，在確保其實現基本功能的基礎上注重節能綠色設計和安全性設計，將設計成本、資源的利用率、使用效率和運行安全可靠性等全部考慮在內，注意采用先進的科學技術和管控措施提高暖通空調系統的設計安裝水平，確保該系統運行安全，同時發揮最大的功效。