建筑工程暖通空調設計探究

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由于建筑工程自身具有一定的密封性，因此，在實際進行通風換氣的過程中，經常需要使用到暖通空調。建筑暖通空調能夠達到對建筑物內部的濕度以及溫度進行科學調節的目的，同時也能使得用戶的生活質量得到有效提升。現如今，建筑施工工作的開展過程中，暖通空調的設計以及安裝已經成為一項必不可少的工作，并且這一施工流程也受到了廣泛關注，尤其是伴隨著社會經濟發展速度進一步加快，也在一定程度上推進了我國城市化建設的步伐，城市中高層建筑的數量也呈現出了逐漸增長的趨勢。為了對現有的暖通空調設計進行有效的優化，設計人員在實際開展設計工作的過程中就需要對暖通空調系統的重要性有充分的認知，盡可能地減少設計過程中出現偏差問題或是技術差錯的概率，使得設計方案的整體質量能夠真正得到有效提高。

1建筑暖通空調的構成以及特點

1.1建筑暖通空調的構成

從暖通空調構成的角度來進行分析，其設計的內容十分豐富，常見的主要包括采暖裝置、調溫設備、通風設備以及其他一系列的輔助設備等，在針對建筑工程進行施工的過程中，通常情況之下，暖通空調設備都具備較強的系統性特征，而且對于質量的要求整體較高。因此，這一設備也會對現階段人們的工作質量和生活質量產生直接的影響。現階段人們在具體開展建筑工程設計相關工作的過程中，往往會對于暖通空調設備的節能減排特性給予較多的關注。因此，在實際進行暖通空調設備的設計過程中，也需要能夠盡可能地將節能減排的設計模式落到實處。

1.2建筑暖通空調的特點

暖通空調最為重要的作用就是為建筑物提供高質量的制冷模式以及供暖的服務。從建筑輔助性設備的角度來進行分析，空調是不可缺少的一個重要組成部分，通過對暖通空調系統進行科學的設計，能夠使建筑物內部的舒適度得到有效保證，使溫度和濕度都保持在適中的狀態之中，由此實現人們工作質量以及生活質量的進一步提升[1]。

2建筑暖通空調設計過程中的要點問題

2.1設計準備的要點問題

從設計準備階段工作開展的角度來進行分析，作為設計人員自身，有必要認真研究相關的設計要求，并且要能夠充分把握用戶對于設計的具體需求，充分考慮居民在實際生活中的現實需要，才能最大限度地保障設計的結果體現較強的適用性特征，使得用戶的實際需求能夠真正得以滿足。作為設計人員自身，要能夠詳細以及全面地研究建筑工程的原始資料以及圖樣，對于建筑工程相關的內容要能夠有全面的明確，包括建筑工程所處的地理位置、冬季的主導風向、室外的溫度、室外的相對濕度以及大氣的壓力等，在上述基礎之上，對空調方式進行科學合理的選擇，對一些關鍵性的問題要能夠給予密切的留意，換句話說，就是設計人員要能夠認真以及充分地研究空氣調節設計的相關規范以及供暖通風的相關要求，為了最大限度地保證設計內容的可靠性，設計工作的開展過程中還需要嚴格地遵照相應的原則，常見的原則主要包括人性化原則、環保性原則以及節能性原則幾個方面。

2.2冷熱源方案的設計要點問題

在實際針對冷熱源方案進行設計的過程中，常用的方案主要包含以下4個。第一，冷熱源方案指的是“電制冷+工業余熱”方案。在這一方案之中，通常情況下需要較大的機房面積，同時相比于其他方案來說，這種方案的投資也整體更高。但是，這種方案在實際運行的過程中有著較低的費用，不僅節能性較好，而且有著較高的環境友好度。對建筑工程自身來說，如果附近含有市政熱力管道，那么，則可以在設計冷熱源方案的過程中選擇“電制冷+市政熱力”設計方案，相比于單純的“電制冷+工業余熱”設計方案，這種方案無論是在運行費用方面還是在投資方面都處在中等的水平，而且占地面積相比于單純的“電制冷+工業余熱”方案來說整體更小，而且這種方案的節能性以及環保性均更高。第二，冷熱源方案指的是水源熱泵供冷供熱系統，這種系統的顯著優勢是可以進行多種不同的靜壓的選擇，在實際使用的過程中，不僅設置具有較高的靈活性，而且體積較小，沒有較大的噪聲，能效比整體較高[2]。第三，冷熱源方案指的是“鍋爐房+電制冷”。相比其他的冷熱源方案，這種方案具有一定的傳統性，機房需要占據較大的面積，而且在建設的初期需要進行大量的資金投入，無論是在管理水平、運行費用方面，還是在節能性方面均處在中等水平，但是相比其他方案，這種方案有著較低的環保性，因此要謹慎地進行選擇。第四，冷熱源方案指的是地源熱泵方案。對于建筑工程來說，可以對其周圍所含有的巖土體進行合理有效的利用，地源熱泵可以被理解為一個蓄熱體，從一定程度上看，地源熱泵能夠充分地利用淺層的熱資源，通過熱源泵能夠充分利用夏季所儲存的熱量，進而達到在冬季有效供熱的目的，在夏季的時間段則能夠達到對冬季所儲存的能量合理利用的目的，進而達到供冷的效果。因此，無論是從制冷工況的角度來講，還是從供暖工況的角度來講，地緣熱泵都可以滿足相應的要求。相比于常規的電采暖方式以及空氣源空調方式來說，地緣熱泵大約能夠實現60%的節能效果，而且在這一過程中不需要燃燒設備的使用，其自身的環保性相對較高，而且在運行的過程中有著較高的穩定性，熱源溫度在全年的時間段內都能夠保持在10℃~25℃之間，十分穩定。另外，其自身受到天氣的影響相對較小。但是也需要注意，地緣熱泵自身有著較高的運行費用，相比于傳統建筑工程暖通空調設計過程中經常使用的空氣源熱泵，地源熱泵制冷制熱的系數大約要40%，而且其自身有著較長的使用壽命，在諸多的冷熱源方案之中，地源熱泵方案無論是節能性方面還是環保性方面都有著十分顯著的優勢[3]。地源熱泵冷熱源方案也有其自身的缺陷，最為主要的缺陷主要包括成本造價高、制冷速度慢以及施工中期整體較長等，在實際施工的過程中還需要進行地下打井處理，因此，高層建筑施工過程中不適用這一方案，通常情況下別墅戶型應用這一方案的概率整體較高。在實際進行冷熱源方案的選擇過程中，具體進行哪一種方案的選擇還需要設計人員能夠充分考慮業務的需求以及建筑的具體戶型[4]。

2.3設計中要體現節能減排的原則

在實際設計暖通空調系統的過程中，對于節能減排的相關理念要能夠給予高度重視。而從設計階段的角度來進行分析，這一階段則是使用節能減排技術理念最為重要的一個階段，因此，設計人員要能夠對于如何實現自然風的有效應用進行全面以及深度的分析。例如：在冬季時間段如何通過自然風來達到對建筑物內部溫度進行調節的目的，以及在通風的過程中如何保持空氣的流通等，都需要設計人員進行充分的考量，尤其要關注的一個問題是：要想使室內的氣候真正做到宜人，室內的空氣質量保障是必不可少的一個前提條件，這在一定程度上也能實現系統使用時間的有效延長。除此之外，在設計的過程中堅持節能減排的基本原則也能對發動機的能耗進行有效的控制，從空調整體能耗的角度來講，在實際運行的過程中產生的能耗約占整體能耗的20%，因此，可以對于水系統的流量進行實時的調節，進而達到對泵發動機能耗進行有效控制的目的[5]。

2.4加大通風系統的優化設計力度

在實際設計暖通空調通風系統的過程中，通風系統也是整體暖通空調系統中應用概率最高的一個部分，其主要是通過采風口引入外界環境中的自然風，之后通過充分發揮新風豎井的輔助作用，將風力輸送到送風機的內部，通過設備自身具有的力量達到對風力進行集中管理并且將所獲得的風力輸送到建筑物內部，實現對于建筑物內部溫度以及濕度環境的有效調節。這能夠在一定程度上促進空氣流通的形成，保證建筑物內部的空氣質量，使得建筑物內部的空氣能夠得到及時更新。但是，要想真正達成上述目標，多個設備以及機器的參與必不可少。除此之外，還需要對設備進行統一管理以及通過人工的方式對風力進行有效的干預。在實際使用誘導通風模式系統的過程中，設計人員需要主動加大對消防系統設計的關注程度，最大限度地保證使用過程中的安全性，也要合理地設計及應用分模塊的系統，確保其能夠對地下設備用房以及地下停車場進行周密的監控，最大限度地保證通風系統以及機械排風系統設計的合理性以及及時性。通過上述操作，達到對于通風系統設計進行優化的目的[6]。

2.5對空調水系統進行設計優化

在實際設計空調水系統的過程中，要能夠準確計算空調水的輸送系數，要求空調供冷輸送系數要能夠在30以上，供暖水輸送系數要能夠在50以上，在對空調水系統進行具體區分的過程中，要能夠充分考慮用戶具體的負荷特性以及空調水系統自身的承壓能力。但是，在實際針對冷卻水揚程進行計算的過程中，尤其是在針對冷卻水管路系統的冷卻塔補水器噴頭的噴霧壓力以及總沿程阻力與局部壓力進行計算的過程中，需要能夠最大限度地保證相關計算結果的準確性，而在實際進行空調水系統設計的過程中，也需要能夠有效依托所計算的相關參數，只有在相關參數保證準確的基礎之上，才能使所設計的空調水系統得到有效優化。

2.6合理應用熱回收技術

在實際針對建筑物進行暖通空調設計的過程中，節能是需要遵循的一個最為基本的原則。合理地應用相應的節能技術，能夠有效減少暖通空調在工作過程中所具有的能耗。現階段應用比較高的一項技術是空氣熱回收技術，該技術一經問世就得到了廣泛的關注，現階段已經得到了廣泛應用。在具體應用的過程中，需要能夠在暖通系統含有的空調處理機組上安裝排風全熱交換裝置，尤其是在實際應用熱回收技術的過程中，確保對這項新技術的應用能夠最大限度地保證有效性。從建筑物室內環境的角度來進行分析，夏季空氣內部普遍有著較高的濕度，要有意識地做好預冷除濕處理的相關工作；與之相反，冬季時間段由于空氣相對比較干燥，需要對室內的空氣進行預熱加濕的處理。其中通過對于熱回收技術進行合理有效的應用，能夠使熱能的損失得到最大限度的控制，進而真正達到節能的效果，減少能耗。除此之外，在實際針對采暖系統進行設計的過程中，還需要能夠對于建筑圍護結構所具有的換熱系數進行準確以及詳細的計算，由于在維護結構材料構造以及材料不同的前提之下，其自身所具有的修正系數以及導熱系數也存在較大的差異性，針對上述情況，對于這種差異性所帶來的影響也需要給予全面、密切的關注。

2.7重視水泵選型問題

針對建筑暖通空調設計，實現節能及完善目標的過程中，需要加強重視水泵的選型問題。如果僅僅重視暖通的基礎設計工作，忽略水泵選型問題，就會出現顧此失彼的現象，嚴重影響暖通空調的使用效果。加強重視水泵選型問題要通過多方面進行分析和探究，一方面為了保障水泵選型工作與實際建筑暖通空調相一致，另一方面為了突出水泵合理化運用對于建筑暖通空調帶來的積極影響作用，從而促進實現強化整體建筑效果的發展目標。以往的建筑暖通空調水泵選型工作中存在的問題比較多樣，具體解決措施和改善策略構建過程中要結合實際情況進行分析，以此保障工作效率的全面提升。循環水泵容量過大是比較常見的問題，會造成多方面資源浪費的問題出現，其根本原因如下。首先，水泵的基本計冷負荷偏大，同時其系統循環阻力計算結果偏大。其次，循環水泵選型及運用過程中會出現凈水壓力問題。凈水壓力與系統的循環阻力之間有著較大的差異性特點。另外，循環水泵運用過程中，水力平衡計算需要進一步精確和完善，這不僅影響著水泵本身的循環效果，同時對空調整體運行效果有著較大的影響作用。根據上述問題，在建筑工程暖通空調設計工作中，需要加強結合水泵選型及具體設計問題角度進行分析，完善構建科學化及合理化的水泵運行模式，以此促進實現節能目標。除此之外，通過水泵選型及合理化設計模式完善建筑工程暖通空調設計工作，要充分結合水系統的基本差異特點進行分析和探究，結合實際情況完善水系統整體構建模式，將傳統化單一的閉式循環系統以靈活性較強的設計模式呈現，根據具體情況突出體現空調循環模式的差異性特點，進而推動實現完善建筑工程暖通空調設計工作目標。

2.8完善氣流組織設計

在建筑工程暖通空調設計工作過程中，加強完善氣流組織設計工作不僅可以促進提升空調的基本工作效果，還可以進一步強化室內空氣溫度的均勻性，以實現提升空調舒適度的發展目標。為了充分保障氣流組織設計工作的合理性特點，全面提升空調設計效果在具體氣流組織設計工作過程中，不僅要加強結合風口出風速度以及出風距離等角度進行分析和探究，更要結合風口直徑及風口穩流系數等具體數據進行深度分析，從而保障氣流組織設計工作的合理性和科學性特點。首先，相關建筑工程暖通空調設計工作人員可以加強結合上送上回的方式，完善空調氣流組織設計模式。這種氣流組織模式運用，可以充分結合送風口基本情況構建條形風口、回型風口。與其他送風模式相比較而言，其氣流組織模式更加均勻，無論在送風量或回風量方面均可以均勻的形式呈現在室內，不僅不會占用過多的建筑基礎面積，還可以充分發揮建筑的吊頂部分空間，促進提升空調設計效果。需要注意的是，在上送上回形式的氣流組織設計模式運用過程中，要根據建筑空間的實際情況進行分析，保障建筑基本高度與空調設計模式相一致，同時保障送風口與回風口之間的距離以合理性數據進行呈現。其次，進一步完善氣流組織設計工作過程中，應當加強結合上送下回方式完成空調系統氣流設計工作。這種氣流分布形式與上送上回方式有著較大的差異性特點，其回風管主要在建筑的下部，對室內建筑面積會產生一定的影響。此類氣流組織設計工作模式更加適合運用于空間面積較大的背景情況下，其根本優勢特點在于氣流組織形式具備較強的合理性特點，可以進一步突出體現室內空氣參數的均勻性。最后，在建筑工程暖通空調設計工作過程中，可以加強采用側送的氣流組織設計模式。由于建筑本身的空間差異性特點較大，部分建筑內房間存在不同高度的吊頂情況，如果采用單一化的上送上回方式或上送下回方式，將會影響氣流穩定性及均勻性特點。結合建筑內部實際情況，構建側送式空調氣流運通模式，可以在送風口利用條形或百葉形式的風口噴射模式，將空調氣流進行外送，這種送風模式及氣流組織模式的構建，更加具備針對性特點，可以進一步提升人體舒適感。因此，在建筑工程暖通空調設計工作過程中，加強重視結合實際情況完善氣流組織設計，突出體現氣流組織設計的多方面優勢特點，可以進一步完善建筑空調設計效果，從而達到既定的建筑發展目標及空調設計目標。

3結語

綜上所述，伴隨現階段人們生活條件的改善，現代人對于生活品質的關注也在持續提升。而建筑工程施工工作的開展過程中，高質量地落實暖通空調的設計及施工的相關工作不僅有利于促進人們生活質量的提升，同時也能有效實現暖通空調系統效能的提升，達到節約能耗的目的。因此，在暖通空調設計工作的開展過程中，人們需要對于各方面的問題加大關注，尤其需要抓好細節問題，進而不斷提高暖通空調的設計質量。

參考文獻

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[3]林劍雄.高層建筑暖通空調工程中制冷系統管道設計及施工[J].河南科技,2021,40(32):87-90.

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[5]林書帆.基于BIM技術的商業建筑暖通空調系統節能研究[D].長春:長春工程學院,2020.

[6]蔡德強.論建筑暖通空調工程的節能減排設計[J].智能建筑與智慧城市,2021(8):116-117.

作者:方磊 單位:西藏自治區建筑勘察設計院