中央空調(diào)暖通設(shè)計中存在的問題與改善措施分析

宗富榮

（華東電力設(shè)計院有限公司，上海 200063）

1 暖通空調(diào)概述

暖通空調(diào)由采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)三部分組成。其中，向建筑物供給熱量，并保持室內(nèi)一定的溫度，稱為采暖或供暖。利用室外空氣來置換室內(nèi)的空氣，達到改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，稱為通風(fēng)。利用設(shè)備和技術(shù)對室內(nèi)空氣進行熱濕處理，確保室內(nèi)的環(huán)境滿足一定條件，保證人們對環(huán)境的舒適或者滿足工藝要求，稱為空氣調(diào)節(jié)。暖通空調(diào)的基本工作原理就是在夏季將室內(nèi)的熱搬出室外，如圖1、圖2所示；冬季是向室內(nèi)補充熱，主要彌補室內(nèi)向室外散發(fā)的熱，如圖3所示。

圖1 空調(diào)基本工作原理

圖2 空調(diào)機（制冷）工作原理

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)的分類

暖通空調(diào)系統(tǒng)按不同的方法有不同的分類形式，一般情況下由以下分類組成，如表1所示。

3 中央空調(diào)暖通設(shè)計應(yīng)遵循的基本原則

3.1 經(jīng)濟性原則

圖3 空調(diào)機（制熱）工作原理

表1 暖通空調(diào)系統(tǒng)的分類

在進行暖通空調(diào)設(shè)計時，應(yīng)將經(jīng)濟性放在整個方案選取的首位。在設(shè)計之初，對系統(tǒng)方案進行整體的預(yù)算，不僅包括一次性設(shè)備的投資，還應(yīng)涵蓋運行費用和能耗以及使用壽命。再對比各方案之間的經(jīng)濟性，若在達到要求和條件允許的情況下，應(yīng)選擇投資最低的方案作為最終的方案。

3.2 合理性原則

雖然，經(jīng)濟性作為方案選擇最重要的條件，但在方案比較中也應(yīng)判斷該方案是否合理可行。它直接關(guān)乎建筑對通風(fēng)和采暖的效果，應(yīng)合理滿足人們對冬季采暖、夏季空調(diào)以及新風(fēng)系統(tǒng)的要求，使各項參數(shù)均達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 節(jié)能性原則

在進行暖通空調(diào)設(shè)計時要充分堅持節(jié)能原則，考慮到節(jié)能減排夠能緩解對生態(tài)環(huán)境造成的破壞，可利用綠色建筑技術(shù)對暖通空調(diào)設(shè)備進行優(yōu)化設(shè)計和改造。但是，不能為了節(jié)能而不顧成本，一味地使用新技術(shù)，還應(yīng)結(jié)合成本預(yù)算，合理選用節(jié)能環(huán)保措施。

4 中央空調(diào)暖通設(shè)計中常出現(xiàn)的問題

4.1 設(shè)計方案不合理

中央空調(diào)暖通系統(tǒng)是建筑配套系統(tǒng)中很重要的系統(tǒng)之一。但在實際中，設(shè)計院和建設(shè)方只注重建筑結(jié)構(gòu)及電力系統(tǒng)，往往忽視了對暖通空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)注，也忽略了設(shè)計方案與環(huán)境之間的關(guān)系，不能有效審查其設(shè)計方案是否合理，導(dǎo)致建筑的實際需求與功能設(shè)計出現(xiàn)偏差。

4.2 負(fù)荷計算有誤

在設(shè)計階段，設(shè)計人員依據(jù)室內(nèi)的冷、熱負(fù)荷的計算，確定暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源形式、設(shè)備選型等各方面。若在設(shè)計中未按實際情況進行科學(xué)的計算，直接估算冷熱源的容量，在系統(tǒng)運行中就會發(fā)生設(shè)備裝機容量大，與泵選型不搭配，冷凍水、空調(diào)水系統(tǒng)等水力失衡，導(dǎo)致樓內(nèi)各房間冷熱不均衡，無疑造成能源的浪費。

4.3 成本控制不當(dāng)

設(shè)計成本控制是暖通空調(diào)設(shè)計內(nèi)容中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在進行方案設(shè)計時，需要基于成本預(yù)算來考慮冷熱源的形式和負(fù)荷。但是，在實際中，暖通空調(diào)的設(shè)計往往是由建設(shè)方請專業(yè)的設(shè)計院來完成的。而設(shè)計工程師確定系統(tǒng)選擇和設(shè)備選型的方案時，往往會忽略成本因素，認(rèn)為成本控制是甲方所負(fù)責(zé)的范圍，與設(shè)計院無關(guān)，而設(shè)計院只需注重設(shè)計的效果。

4.4 設(shè)計圖紙不規(guī)范

在設(shè)計中，一般一個大型項目是由多個設(shè)計人員來完成的，存在未能按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進行立管、尺寸等的規(guī)范標(biāo)注，且設(shè)計說明含糊，內(nèi)容不夠全面，設(shè)計深度未達到要求，從而造成較大的設(shè)計和竣工缺陷，甚至對后期的施工造成很大的困擾，影響整個工程的施工進展。

4.5 節(jié)能環(huán)保意識不強

建筑運行所消耗的能源將是非常高的，而暖通空調(diào)的消耗占據(jù)整體消耗的60%以上。為此，設(shè)計方案確定和設(shè)備選型的初期就應(yīng)充分考慮節(jié)能環(huán)保措施。然而在實際中，因設(shè)計人員只注重采暖和空調(diào)對室內(nèi)環(huán)境的效果，而不考慮節(jié)能技術(shù)的充分應(yīng)用，除非建設(shè)方有硬性要求。對此，應(yīng)加強對設(shè)計人員的節(jié)能環(huán)保意識，對冷熱源及末端系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，確保在投入后能保持低能耗運行。

5 提高中央空調(diào)暖通設(shè)計的有效措施

5.1 確保方案的可行性

在進行中央空調(diào)暖通系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)建筑規(guī)模和使用功能的要求，合理選用經(jīng)濟的冷熱源系統(tǒng)形式。同時，要充分考慮該方案在實際中合理性和可操作性，避免不計后果地使用新型節(jié)能技術(shù)。只有通過綜合考慮成本和合理性后，才可進行下一步方案的設(shè)計和選用。不能為了達到部分系統(tǒng)的節(jié)能目標(biāo)，而忽略該方案對整棟樓的影響，此外還要考慮整個系統(tǒng)在后期的運行過程中的效果和能耗。

5.2 設(shè)計計算要切合實際

設(shè)計人員應(yīng)依據(jù)各房間室內(nèi)冷、熱負(fù)荷的精確計算，可對暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源設(shè)備進行選型。通過對實際所需的冷、熱量進行科學(xué)計算，來確定冷熱源的容量，并匹配相應(yīng)泵的大小。根據(jù)水力系統(tǒng)計算的結(jié)果來確定冷凍水、空調(diào)水系統(tǒng)管徑的大小，以達到樓內(nèi)各房間冷熱均衡的目的，并減少能源的浪費。

5.3 充分考慮成本的大小

在進行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時，除了考慮方案的可行性，還要精確計算成本和投資回收期之間的關(guān)系，不能一味追求新型節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。另外，還要綜合考慮成本和收益的大小，進行合理設(shè)計，發(fā)揮出各設(shè)備最大的使用效果，實現(xiàn)低投資、高效運行的目標(biāo)。

5.4 設(shè)計圖紙需規(guī)范

在設(shè)計時，設(shè)計管理人員要充分重視設(shè)計圖紙工作，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范畫圖、進行立管、尺寸等的規(guī)范標(biāo)注，設(shè)計說明要詳細(xì)，設(shè)計深度要滿足施工的要求，避免在施工中出現(xiàn)概念模糊的情況。圖中各管線打架的問題要避免，圖紙的標(biāo)注也要全面而準(zhǔn)確，起到應(yīng)有的指導(dǎo)施工的作用，進而確保整個工程的施工進展。

5.5 利用綠色節(jié)能技術(shù)

一般情況下，建筑的空調(diào)能耗占據(jù)總體能耗的60%以上，利用綠色建筑技術(shù)對暖通空調(diào)設(shè)備進行優(yōu)化設(shè)計和改造，例如可利用熱回收技術(shù)、地緣熱泵技術(shù)、太陽能熱水、光伏發(fā)電等，達到利用新型節(jié)能、環(huán)保技術(shù)促進綠色建筑發(fā)展的目的。利用新改進的節(jié)能保溫材料，提高建筑的保溫性能，減少建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱量的散失，可節(jié)省冬季的供暖負(fù)荷和夏季的空調(diào)負(fù)荷，間接減少熱能動力設(shè)備能源的消耗；還可對供熱鍋爐進行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計，提高供暖的性能，既能保證采暖效果又可節(jié)約能源。

5.6 加強各專業(yè)設(shè)計溝通

暖通空調(diào)系統(tǒng)在施工階段，能否真正順利進行施工安裝，很大程度上取決于設(shè)計階段能否按照一定的要求規(guī)范進行畫圖以及各專業(yè)能否同時完成設(shè)計任務(wù)。為此，設(shè)計院應(yīng)統(tǒng)籌安排各專業(yè)的畫圖順序，確保各系統(tǒng)能按時完成任務(wù)，并且一個項目中多個人員畫圖時應(yīng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，制定的規(guī)章制度不能只是擺設(shè)，應(yīng)督促相關(guān)人員按照要求統(tǒng)一執(zhí)行，規(guī)范畫圖和設(shè)計說明要求。

6 結(jié)束語

綜上所述，中央空調(diào)暖通設(shè)計是建筑工程的重難點，受到多方面因素的影響。中央空調(diào)暖通設(shè)計工作中存在諸多問題，且這些問題的存在對建筑工程產(chǎn)生了一定的影響，鑒于此，在今后的工作中，相關(guān)工作人員需要從實際出發(fā)，結(jié)合情況制定有效的措施，彌補設(shè)計缺陷，最大限度地發(fā)揮暖通工程作用，為建筑工程可持續(xù)發(fā)展奠定扎實的基礎(chǔ)。