時間:2023-03-21 17:01:07
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在實際的暖通設計過程中,應該遵守綠色環保的原則。一方面,選擇材料的環保性。在進行暖通工程的建設中,如果對材料選擇不當,就會造成暖通系統無法正常運行、資源嚴重浪費以及環境受到污染等不良現象出現。所以,暖通材料的設計應該就地取材,對可再生資源進行充分的利用,選擇質優環保的保溫材料;另一方面,利于回收以及資源的再利用。暖通空調的設計與綠色建筑的再利用聯系緊密,因此,對于暖通空調的設計需要應用獨立的系統結構,其大多數的零件能夠進行拆卸與更換。
1.2節約能源原則
對于綠色建筑最基本的要求是最大程度的降低各種能源的消耗。所以,在進行暖通設計的過程中,應該對制冷系統、通風系統以及采暖系統等能源問題進行充分的考慮,注重建筑工程內外部環境的協調性,最大程度的對高性能以及可再生材料進行使用,進而提高原材料的使用效率,降低建筑企業的環境污染以及能源浪費。
1.3循環利用原則
實現節能環保最重要的途徑就是對資源以及材料進行循環利用,循環利用不是指運材料的重復性使用,二是把暖通空調系統中的材料以及設備進行統一的回收,使其送到加工工廠,進行熔爐重鑄,變廢為寶,進而實現資源的循環再利用,從而實現產品、廢品、原材料的良性循環利用。
2暖通設計中綠色建筑技術的應用分析
2.1綠色建筑中的蓄冷技術
在暖通設計中采用蓄冷技術,就是指在用電低峰時,運用能源進行制冷,并對其進行儲蓄,在需要冷量時對其進行釋放。其蓄冷技術的優勢體現在能夠避免用電高峰,降低能源的占用率,實現環保節電的目的。對冰蓄冷系統進行優化不但能夠降低用電量,提高其經濟效益,而且還能夠減少能耗,實現節能以及低溫送風。其主要的技術應用方式為:一是,在用電低谷的夜晚對冷量進行蓄積,并在白天的用電高峰期對積蓄的冷量進行釋放,用于供冷,進而降低電費的支出;二是,一般而言,在相同的條件下,冰的蓄冷量要遠遠高于水的蓄冷量,因此,設計人員應該把暖通的蓄冷池設計為較小的容量,其在熱容量損失小的情況下,就會在一定程度上降低能源的消耗;三是,當暖通空調中冷水的溫度達到3%左右時,應該使用低溫送風,降低風機動力與風量,進而起到節能的效果,此外,在夜間制冷劑基本處于滿負荷的狀態,其設備的利用率與工作效率較高,能夠達到冰蓄冷系統優化的良好效果。
2.2設計結構與材料的優化
實現暖通設計的節能環保,最重要的就是對其結構的設計進行優化。近年來,暖通的設計主要依靠現代化的科學技術設備來滿足用電客戶的需求,然而其成本造價較高,同時也帶來一定的空氣污染、環境污染以及噪音污染。因此,相關的設計人員應該在設計結構的內部對其進行優化。比如:對室內的生態環境進行改善,我們可以利用綠色建筑技術對建筑物結構與材料進行改進,針對建筑物窗戶的選擇,為了能夠使其吸收更多的太陽能以及具備良好的照明效果,就應該選擇材質特殊的玻璃,在寒冷的冬季應該向其中充入雙層惰性氣體,提高光源的通過率,進而形成良好的溫室效應。
2.3對自然通風的有效利用
建筑物的自然通風對室內的空氣質量以及溫度具有直接的影響,所以,在對建筑內部進行通風設計過程中,應該充分結合當地的氣候條件,對自然風進行充分的利用。在使用暖通設備之前,主要是一來自然風對建筑物的內部進行換氣,進而達到高效、環保、節能的目的。由此可見,建筑物應該具備有利于通風的格局與朝向,為了促使風更好的進入室內,應該對氣流的阻力進行減小,對建筑的剖面、平面等細節進行充分的考慮。例如:相關人員在進行設計過程中,應該把門窗設計在同一條直線上,要具備大的開口面積,與此同時,針對風速以及風向的不穩定性,并該對百葉窗戶進行合理的安裝與調節,進而達到良好的通風效果。此外,還應該在建筑物內部進行樓梯間以及中廳的多種豎向設置,降低室內的溫度,促進建筑物內部空氣的流通率,進而避免開啟換氣設備,降低的能耗。
2.4太陽輻射暖通節能技術
作為一種理想型的清潔能源,太陽能是取之不盡用之不竭的,是最為綠色環保的能源。在進行暖通設計過程中,通過對太陽的光熱以及光電的等技術的應用使其太陽能轉換為熱能,把熱水箱以及響應的加熱設備組成集熱器,把地板采暖與溫度控制器構建成循環控制系統,進而實現對室內氣溫進行季節調節的良好效果。如此一來,通過太陽能節約的資源與能源所蘊含的經濟效益可觀,通過太陽能節能技術的應用,實現了生產成本降低以及資源的節約,進而在最大程度上降低了環境的污染,實現了暖通設計的綠色環保目的。
關鍵詞:空氣狀態、通風量、防結露措施、氣流組織
隨著人民生活水平的提高,一些星級賓館、一些小區或體育健身中心,往往配建室內游泳池。為此,小型室內游泳池空調設計,也就越來越普遍。室內游泳池由于其高濕,因此需重點解決其結露和悶熱的問題,本文就本人所做的某學校室內游泳館工程,談對游泳池設計的幾點體會。
一:工程概況
該游泳館總建筑面積為4000㎡,它包括一個50×25m的標準游泳池及一座600人的看臺及一些輔助用房。它主要是為滿足校內學生教學訓練的要求,同時又能舉辦小型的體育比賽。
二:室內空氣參數的確定
為保證人員在出水后和入水前的舒適性,按國際游泳池設計標準規定,池廳空氣溫度應高于池水溫度1~2℃,相對濕度一般為50~70%,但不超過75%,風速控制在0.2m/s左右。同時,為防止冬季圍護結構結露,國際游泳池設計標準規定池廳內空氣含濕量不大于14g/kg。本工程池水溫度設定為26℃,因此室內空氣溫度取27℃。由于空氣濕度對人們的舒適感也有密切的關系。相對濕度低,空氣干燥同時空氣中水蒸汽分壓力低,會使剛出水面的潤濕皮膚表面水份蒸發加速,從人體帶走蒸發潛熱,容易使人產生寒冷的感覺。同時水份蒸發多,室內空氣含濕量增加,使消除室內余濕所需的通風量增加,則相應增加冬季加熱送入室內新風的負荷。若相對濕度過高,則室內空氣含濕量過大,會使空氣露點提高,使圍護結構內表面產生結露現象,綜合以上利弊分析,本工程采用60%,此時室內空氣的含濕量為13.3g/kg,露點溫度為18℃。由于觀眾區同池區同處一個大空間,在確定空氣參數時,在滿足運動員舒適感的前提下,也要兼顧觀眾的舒適感,若冬季觀眾區溫度取27℃的話,則明顯太熱了,因此觀眾區溫度根據舒適性空調要求取22℃。
三:通風量的計算
室內游泳池中,由于水池表面不斷蒸發水份,防止潮濕問題便顯得非常重要,同時大多數游泳池池水采用氯消毒方法,因此必須采取有效的通風措施,把室內的蒸發水份排走。室內通風量的計算方法如下:
1:首先計算室內散濕量,室內散濕量包括敞露水面散濕量和人體散濕量兩部分。
敞露水面散濕量計算公式為
式中F--蒸發面積,M2
Pq.b--相應于水表面溫度下的水蒸汽分壓力,
PaPb--室內空氣的水蒸汽分壓力,Pa
B--標準大氣壓力,101325Pa
B''''--當地大氣壓力,Pa
β--蒸發系數,Kg/㎡.h.Paβ=(α+0.00013v)
α--不同水溫下的擴散系Kg/㎡.h.Pa
v--蒸發表面空氣流速,m/s
人體散濕量計算公式為G=ngφ
式中n--人數,個
g--單個成年男子在不同狀態下的散濕量,g/h
φ--不同性質場所的集群系數
根據計算,游泳館池面蒸發量為370Kg/h,人體散濕量為78.2Kg,總計散濕量為448.2Kg/h。
2:接下來計算通風量。通風量的計算公式為L=G*1000/(dn-dw),即將室內散濕量除以室內外空氣含濕量差。經計算,本工程排風量為48800m3/h,同時為保證游泳池廳為負壓,取排風量要大于送入室內新風量。
四:池廳內的通風空調系統設計
由于觀眾區和池廳采用不同的空氣溫濕度參數,因此池廳區和觀眾區采用兩套空調通風系統。
1:觀眾區設立兩套組合式空調機組,每臺機組送風量為15000m3/h,氣流方式為觀眾區上部用旋流風口送風,座位底下回風,同時觀眾區設立獨立的排風系統,以排除觀眾區的污濁空氣。因觀眾區采用空調,而池廳區夏季僅設機械通風,為防止觀眾區空氣自然下降到池區,在氣流組織計算時,應力求時氣流的射程只達到第一排觀眾席。
2:池廳內空調設計原則是夏季以機械通風為主,輔以對送入室內的新風進行降溫、去濕處理。冬季采用熱風采暖和池廳四周設立式暗裝風機盤管相結合的空調方式。池廳頂上的網架內設置四臺離心排風風機箱排風,同時設置四臺新風機組對送入室內的新風作處理,新風經過旋流送風口送至人員活動區域。在池廳四周設置32臺立式暗裝風機盤管來承擔游泳池圍護結構負荷及人員負荷。經計算,該游泳館冬季空調熱負荷863Kw,熱源采用學校內鍋爐房的蒸氣,通過游泳館內的熱交換機房交換成為60~50℃的熱水。同時為了提高室內運動員冬季足部的舒適感,在池廳四周的地面上設置地板采暖系統,即在地板內埋設PPR管材,冬季時通循環熱水以提高地面溫度。此部分后來由于建設單位資金原因沒有采用。
五:池廳圍護結構防結露措施
由于游泳館池廳內溫度高,相對濕度大,水蒸汽分壓力高,露點溫度高,所以室內很容易發生表面結露。表面結露會造成使用者的不舒適及室內環境污染,同時可能導致圍護結構的腐蝕,導致墻體保溫層的破壞,影響保溫效果。因此游泳館的建筑熱工處理是游泳館建筑設計的重中之重。暖通設計人員要和建筑設計人員密切配合,詳細計算,選定合適的建筑圍護結構材料。
為了防止圍護結構內表面結露,要求圍護結構內表面溫度不低于室內空氣露點溫度(一般希望高1~2℃),則圍護結構所允許的最大傳熱系數,可按下面公式計算
式中U--圍護結構所允許的最大傳熱系數,w/㎡.℃
tn--池廳內空氣溫度,℃
tw--室外空氣溫度,℃
τn--圍護結構內表面溫度,℃
αn--圍護結構內表面傳熱系數,w/㎡.℃
根據以上公式把相應數據代入得,本工程護結構的最大傳熱系數為2.52w/㎡.℃,而本工程圍護結構構造如下:
屋頂--彩鋼板內夾6cm離心玻璃棉保溫層K=0.90w/㎡.℃
外墻--20mm厚空氣磚墻加保溫層K=1.19w/㎡.℃
內墻--200mm厚空心磚墻K=1.97w/㎡.℃
幕墻--雙層8mm中空玻璃K=2.87w/㎡.℃
雙層金屬窗K=3.00w/㎡.℃
由此可見,玻璃幕墻及玻璃窗的傳熱系數不能滿足最大傳熱系數的要求,而該建筑為保證立面效果,在東西兩個立面均采用高達8m的落地玻璃幕墻,為防止玻璃窗內表面結露,本工程沿圍護結構四周設一排立式明裝風機盤管沿玻璃向上送熱風,以提高玻璃窗內表面溫度。同時,該建筑屋頂采用鋼網架結構,為防止吊頂內網架上結露,本工程在吊頂內設置2臺熱風機組向吊頂內送熱風,以提高吊頂內的溫度。
以上只是對室內游泳池暖通設計的幾點理論上的體會,實際效果有待工程完工后實際使用情況的驗證。
2暖通工程系統設計問題
2.1循環水泵選用問題
暖通工程系統設計包括循環水泵類型的選用、暖通安裝標準規范設計以及暖通空調通風設計,循環水泵類型的選用直接影響著凈水壓力和水利平衡。通常我國在選用循環水泵容量都比實際所需的水容量偏大,造成暖通工程投資和運行費用偏大的現象。其中主要因素有:計冷負荷偏大,選用循環水泵的容量越大,運載程序所輸出的冷循環氣流便越大,根據當前建筑所用的冷負荷實際效應值為200,但當選用較大容量循環水泵時,計冷負荷便會超出原有實際所需的40%以上,產出的計冷負荷值為280以上,造成多余計冷負荷的浪費;系統循環阻力計算數值偏大,主要是因為循環水泵在工作狀態下,始終處于水循環系統交替狀態,若不能選用正確功率的循環水泵,便會使循環系統阻力運行負荷加大。例如:若暖通工程中采用500W適宜功率的循環水泵時,系統阻力系數便會停留在0.3-0.45之間。若采用較小或較大功率的水循環泵時,水循環系統阻力系數便會增加到0.7-0.8之間。
2.2暖通安裝標準規范問題
暖通安裝標準規范也是暖通工程系統設計的主要因素之一,包括:采暖通風設計和空氣調節設計。采暖通風設計主要根據樓宇的建筑面積和布局規劃進行合理性的設計,若建筑群體面積較大,不適應采用打墻洞的方式來進行室內空氣的交換,而是采用安裝大額定功率的暖通 空調,壓縮機內的空氣轉化裝置便會在有效的時間內進行室內外空氣的轉化,以此達到實際需求。暖通安裝標準規范中明確指出要在熱力入口中的總管上設置溫度計以及氣壓表,以便于在出現故障時采取及時措施。在原有暖通安裝工程中并沒有裝設氣壓表和溫度計,造成暖通空調運行系統不穩定,產生的熱量較高,以此帶動氣壓值的升高。
2.3暖通空調通風問題
暖通空調制冷條目中對賓館和辦公樓的冷負荷進行了指標劃分,其中辦公樓的冷負荷指標數值在100-170W/㎡之間,商場類的冷負荷指標數值在220-2600W/㎡之間。但在實際暖通空調通風系統中采用的裝機容量都偏大,造成這種現象的主要因素其中之一便是由于暖通安裝人員在進行施工時,將安全系數指標考慮在其范圍內,造成實際暖通空調單位面積內的裝機容量比額定裝機容量的數值偏大。另一因素便是部分設計人員在設計暖通時,將負荷指標效率也列入到實際規范需求中,原有暖通工程沒有將負荷指標列入,產生的運行功率與額定功率相差不多,但由于設計人員多方面的涉及,造成后期暖通空調在通風問題上加大了負荷指標效率。
3建筑工程采暖通風設計應用
建筑工程采暖通風設計采用的應用項目有:電熱供暖和空調供暖,電熱供暖針對的樓群建筑面積較大的用戶群體或較為集中的用戶群體。假設針對局部供暖、環保供暖以及熱源較為集中的區域進行電熱供暖,電熱供暖還要考慮當地的經濟以及文化水平,這樣才能更有效的采用有利措施。暖通空調采暖通風設計也逐步應用到實際生活中,例如:某建工大樓采用暖通空調系統進行采暖通風,在設計應用時既要考慮建工大樓的建筑面積、通風量已經換氣次數,其中建工大樓一層為報告廳、二層為工作區、三四層為實驗區和物流區、針對這種建筑布局,暖通空調在設計時采用了通風設計格局,使每個樓層的空氣熱值和濕度均能達到實際參數指標。
首先是一次水的相關注意事項。從鍋爐房中流出的水稱之為一次水。當一次水從鍋爐房中流出的時候,水溫要保證達到115℃,同時保證回水溫度要達到80℃。一次水的管網選擇有兩種形式,第一種是樹狀形式,第二種是環狀形式。為了最大限度地節約能耗,一次水的管網最好選用環狀形式。其次是二次水的相關注意事項[2]。從換熱區域中流出來的水稱之為二次水。二次水要保證回水溫度達到95℃。換熱設備實際的供熱面積要控制在100000㎡以下,否則輸送到用戶手中的水溫便無法保持均勻。二次水的管網跟一次水的管網一樣,也最好選用環狀形式。再次是一次水、二次水管網敷設時的注意事項。二次水的管網最好選用直埋敷設方式。而一次水的管網與二次水的管網不同,它的管徑不僅更大并且面臨的地下水位也往往偏低,所以一次水的管網最好選用地溝敷設這種方式。另外,管網管道所具備的保溫性能與其保溫材料密切相關。所以,管道外部往往需要添加一層保溫殼來實現保溫的功能。保溫管殼的材料一般有以下幾種:一是礦棉巖棉;二是玻璃棉;三是聚氨酯。最后是供暖效果的注意事項。事實證明:居民在運用供暖系統的時候最不滿意的就是水溫不均勻情況的發生。所以為了保障供暖效果處于最佳狀態,如何改善水溫不均的情況就成了重要的注意事項。設計中通常需要在散熱器的支管、干管處分別設置恒溫閥。為了避免個別用戶肆意調節恒溫閥的溫度,小區最好選用無法調整溫度的恒溫閥。當前,市面上的恒溫閥有進口與國產兩種,進口恒溫閥的性能更好但價格更貴,國產恒溫閥的效果不如進口恒溫閥但價格實惠,所以小區可根據自身經濟情況來選擇。楊碩北京博大開拓熱力有限公司北京100176
1.2智能供暖設計的注意事項
智能化供暖是在計算機迅猛發展的背景下誕生的,這種系統的先進與穩定使之成為了當今供暖系統的主流趨勢。在實際設計智能供暖設備系統的時候,一定要保障這套系統有三種基本的功能設備,這三種功能設備具體如下:一是上位機監控設備系統;二是下位機監控設備系統;三是系統。上位機監控設備系統的現實作用是:把每個監控點所具備的熱量需求、流量及溫度信息迅速而準確地收集起來,并及時而準確地處理這些信息,從而形成準確的指令。下位機監控設備系統直接受到上位機監控設備系統的控制,它根據上位機監控設備系統發出來的指令命令,對鍋爐流量及鍋爐溫度加以控制,讓其充分滿足小區每位居民的現實需求。系統由以下幾部分共同組成:一是燃燒器;二是鍋爐本體;三是泵;四是各種閥門。
1.3水平雙管設計中的注意事項
現實中,供暖系統通常會選用雙立管并聯的形式,這種形式特別容易引發垂直失調的相關問題。所以,為了真正解決這個問題,很多小區選用了水平雙管這種設計方式。這種設計方式的本質是:讓小區每家每戶都擁有一個單獨的系統,這種設計不僅讓熱量表安裝變得更加方便,還讓散熱器能實現個體化的調節。這樣,每家每戶的居民都可根據自身需求來調節散熱器,既能節省一定的能耗,又不至于影響到其它居民用戶的供暖情況。但需要特別注意的是:系統必須配備一定數量的三通調節閥,同時三通調節閥的數量要跟散熱器組數配對。
1.4熱負荷計算、散熱器布置及變流問題的注意事項
根據以往的經驗,熱負荷計算也是供暖設計中應當特別注意的一個問題。以往,小區通常會盡量提高熱負荷值,為的是避免供暖不熱情況的發生。但是,熱負荷值的大力提升使得散熱器的實際安裝面積太大,小區內經常會出現水溫不均的情況。所以,熱負荷值應當根據現實情況來合理取值。小區在布置散熱器的時候,一定要注意為散熱器選擇合適的位置。否則,一旦散熱器的位置安裝得不夠合理,那么水平管線毫無疑問會增加,管線明裝便會占用一定的空間。這樣,室內裝修將受到一些影響,家具布置將受到一定的影響,同時陽臺設置也會受到一定的影響。小區內供暖通常都是采用分戶計量的方式,所以小區熱負荷會頻繁變化,這就是變流量所產生的問題。為了克服變流量問題,供熱系統必須具備跟蹤熱負荷不停變化并自動調整實際供熱量的作用。為了讓供熱系統具備這樣的功能,小區需要在換熱站中設置一套裝置,這套裝置的根本目的是控制壓差的大小,讓供熱系統實現跟蹤和調整的功能。
一般來說,樓層越高,建筑的占地面積就會越大,否則安全性就會大大降低。特別是一些摩天大樓的設計,往往看起來就好比一座大山,但是無論是低層建筑還是高層建筑,建筑的采暖、采光、和通風情況都必須達到基本的要求,否則高層建筑本身就會事與愿違,變得沒有必要。高層建筑的采暖不能完全依賴天然的太陽光的熱量,由于高層建筑面積較大,其建筑的內部往往不可能直接受到太陽光的熱量影響,所以其熱量的來源就需要高層建筑的暖通設備來提供。而暖通設備的核心就是不斷地向高層建筑內部注入暖風,因此通風條件是暖風是否可以有效的傳送的關鍵。同時通風也是保證高層建筑內部環境清潔的核心,當暖通系統將干凈清潔暖風空氣注入到高層建筑的每一寸空間時候,同時也是去除掉高層建筑中國污濁空氣的過程,這個過程不僅可以保證高層建筑內的氣溫適宜人體居住,也是保證人的身體健康的關鍵。
1.2暖通空調系統的主要類型
高層建筑的暖通空調系統的類型根據高層建筑設計的不同也有所不同,主要分為三種類型,第一種是全水系統,第二種是全空氣系統,第三種是空氣-水的綜合系統。暖通空調的全水系統是指高層建筑中的空氣溫度和濕度都會由水進行調節。其利用的原理是水的比熱容更大,單位面積水可以容納更多的熱量,換言之水問的身高和降低都很緩慢,所以高層建筑就可以利用晚上的水循環將熱量源源不斷的輸送到建筑當中。高層建筑暖通空調的全空氣系統比全水系統更加直接,這種系統設計是直接將空氣的溫度加熱到適宜人體居住的溫度,讓后通過復雜的運輸系統,直接注入到高層建筑內部,同時抽走或者將冷空氣和污濁的空氣擠走,保證在高層建筑里的人可以隨時享受到溫暖且新鮮的空氣。而高層建筑暖通空調的水-空氣系統就是將同時借助水和空氣兩種方式同時供暖,取長補短,其效果也往往會更好。
2高層建筑暖通空調系統設計的準備工作
高層建筑暖通空調系統的設計關乎高層建筑的安全性和居住的舒適性,其設計工作非常關鍵,但是由于高城建筑的復雜性,其設計工作要比一般的建筑要困難得多。首先,高層建筑暖通空調系統的設計人員應當對高層建筑的設計了如指掌,對于高層建筑的內部結構非常清晰,只有這樣才能科學的對于高層建筑暖通空調系統進行布局,保障系統運行的平穩和安全。其次,高層建筑暖通空調系統的設計應當關注建筑所在地的環境情況。處于南方和處于北方或者處于高原和處于盆地的高層建筑暖通空調系統設計差距很大,設計師必須提前對當地的環境進行深入的調查,讓高層建筑暖通空調系統的設計和當地的環境契合的更好,不僅可以節約經濟成本,也會增加建筑的舒適性。最后,高層建筑暖通空調系統的設計應當充分的了解市場的行情。因為高層建筑暖通空調系統的用材會有很多不同的選擇,每種材料的效果不同其價格也不同,而設計人員應該充分的了解每種材料的優缺點和價格才能建立模型選擇最佳的材料來施工。
3高層建筑暖通空調系統設計的原則
3.1高層建筑暖通空調系統設計安全第一
任何一項設計和施工都要將安全擺在第一位,正所謂人命關天。高層建筑暖通空調系統并非是一般的系統,其系統的用料會涉及到很多依然易燃物品,所以設計的時候應該充分的考慮火災的因素,否則一旦建筑遇到火災這些筑暖通空調系統將會增加很多額外風險。此外高層建筑暖通空調系統設計的安全性還表現在建筑內部的空氣質量和濕度是否對于人體是最佳的,所以就要求暖風空調系統是否能夠保證空氣的來源是干凈的,無毒無害是關鍵。此外溫度的設計也要和室外溫度契合不能過高也不能過低,否則人在建筑內生活久了就很難一下適應室外的溫度,這樣對人體的傷害非常大,因此高層建筑暖通空調系統在設計的時候應該考慮這些因素。
3.2高層建筑暖通空調系統設計環保原則是關鍵
高層建筑暖通空調系統的施工用料很大,在如今人們環保關鍵越來越強的今天,對于系統施工的材料選取應該盡可能的按照環保的要求做。此外,高層建筑暖通空調系統應該秉承節能的原則,其設計是否能夠充分的考慮到對自然熱源的利用,是否在實際中更多的體現節能的意識,是否在很多環節都能充分的使用環保設備,是否在設計的時候建立科學的模型計算,確保暖風運輸系統最短路徑,這些都是保證高層建筑整體環保節能的關鍵所在。
3.3高層建筑暖通空調系統設計的經濟性是基本要求
一個高層建筑的建設本身應當是盈利的,這也是保證高層建筑安全和舒適度必不可少的因素。又讓馬兒跑又讓馬兒不吃草在當今社會是萬萬行不通的。高層建筑暖通空調系統是否真的體現其經濟性,是否能夠最大程度的降低施工的成本也是系統設計成敗的關鍵。理性的分析,高層建筑暖通空調系統雖然非常重要但是也并不應該占據整個高城建筑工程預算過多資源,因此高層建筑暖通空調系統的經濟性設計就是施工成敗的關鍵。而對于系統設計的經濟性就需要設計人員的素質達到要求,其專業技術非常過硬,才能夠充分的考慮各方面的因素,以達到利益最大化的目的。
1 前言
隨著我國市場經濟的飛速發展,建筑工程項目的顯著增多,暖通設計也日益重要,暖通設計過程中新的問題也隨之出現。目前暖通設計人員在貫徹執行現行規范、規定、標準方面,在系統設計、設備選型、管網布置方面都存在著不少問題。本文就暖通設計中的常見問題進行剖析,并建議性的提出解決的對策。
2 暖通設計中的常見問題
2.1 設計說明不完整
《設計深度規定》對暖通空調設計說明應包括的內容作了明確規定。設計說明應有室內外設計參數;熱源、冷源情況;熱媒、冷媒參數;供暖熱負荷及耗熱量指標,系統總阻力;散熱器型號;空調冷、熱負荷;系統形式和控制方法;消聲、隔振、防火、防腐、保溫;風管、管道材料選擇、安裝要求;系統試壓要求等。然而,有些工程的設計說明內容很不完整。
2.2 繪制內容遺漏
相當多的工程設計未完全按規定繪制,存在的主要問題是:供暖平面圖,有些未標注水平干管管徑及定位尺寸;有的立管未編號;有的雖標注了立管號,但卻將立管漏畫;有的二層至頂層合畫一張平面圖, 散熱器數量亦分層進但卻未注明相應層次;有的僅畫有首層供暖平面,而未畫二層至頂層供暖平面。通風空調平面圖,有些未注明各種設備編號及定位尺寸;有的未說明冷凍水管道管徑及定位尺寸。還有的公共建筑設計,將廚房部分的供暖、通風、空調等內容留給廚房設備生產廠家去做,這是很不合適的。
2.3 供暖系統設計不合理
供暖系統設計存在不合理之處:有的供暖系統由1條主立(干)管引進,分幾個環路,分環上不設閥門,給系統運行調節、維修管理造成不便。有的供暖管道布置不合理,與建筑專業不易協調,或供暖立管直接立在窗子上,既影響使用,又不雅觀;或者供暖水平管道敷設在通道的地面上,既影響行走,又不便物品放置。有的供、回水干管高點漏設排氣裝置,一旦集氣,難以排除,影響系統使用。有的供暖系統為同程式,一個環路單程長300m,致使供、回水干管坡度很難達到規范規定的不小于0.002的要求。有的供暖系統為雙側連接,兩側熱負荷及散熱器數量相差懸殊,而兩則散熱器供、回水支管卻取用相同管徑,兩側水力不平衡,難以按設計流量進行分配。
2.4 圖紙不一致
暖通空調設計中,平、剖面圖與系統圖中相應部分的設備、尺寸等內容應完全一致,否則將給施工安裝、使用管理帶來麻煩。但有的供暖設計,散熱器數量、平面圖與系統圖不一致;供、回水干管管徑,平面圖與系統圖不一致;管道連接,平面圖與系統圖不一致。有的空調通風設計,風管尺寸,平面圖與系統圖不一致;設備、部件位置尺寸,平面圖與剖面圖不一致;設備編號、數量,圖紙與設備表不一致;還有的空調設計選用的空調制冷設備型號,平面圖、系統圖與設備表注寫不一,讓人無所適從。
3 解決暖通設計問題的有效對策
3.1 房屋冷熱不均
從根本上解決的辦法是將發熱量相差懸殊的房間不用一個集中低速空調系統,或采取分散機組,或采用水-空氣系統,即新風加風相盤管系統。在每個房間設風機盤管,而新風統一處理,集中系統供應。由風機盤管來負擔室內的冷熱負荷。每個房間的室溫由室溫調節器直接控制風機盤管的運行;新風只負擔房間的換氣要求,定一個固定的送風溫度,以送風溫度來控制新風處理箱。這種系統的實踐,已收到滿意的效果,若采用風機盤管(尤其是臥式)時,應特別注意凝結水盤的大小、位置及凝結水管的坡度,還有冷凍水管的保溫。要確保從風機盤管系統沒有任何水滴落下。
3.2 吊頂回風斷路
公共建筑中常用低速定風量空調系統,回風的方式,應視空調對象的具體情況而定。如高級賓館的門廳大堂、舞廳,大型商場,大宴會廳,保齡球場等可采用集中回風方式。而對小商店,小餐廳、小客廳及小間的游藝室等,因其間隔多,且易改變,應采用有回風管道的均勻回風方式。使每一間隔內有良好的送排風系統。吊頂回風介于集中回風與管道回風之間,實際上由于土建施工時吊頂內的墻洞堵不嚴實,墻不到頂等,所以不可能按理想的風量均勻回風。因而,除了在空間的房間可采用吊頂回風外,間隔墻多的小房間不宜采用集中的吊頂回風方式,因為實際上這種方式往往是靠近機房的回風口回風量大,而遠處的吊頂回風口幾乎不起作用。
3.3 風機并聯
風機并聯后之風量小于單獨運行之風量。如果兩臺同型號風機單獨時之風量為QB,聯合運行之風量為QA,此時,QA
3.4 注重經濟性
經濟性是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。在設計方案經濟性比較時應綜合考慮投資、運行費用以及設備的使用壽命,以相同的使用周期為基準,進行綜合經濟性的計算比較,而不能簡單地根據設備報價進行比較。對于同時有供暖和空調要求的項目,應考慮冬季和夏季設備綜合利用問題,進行冬夏季綜合經濟性比較。對于可以兼供生活熱水的工程,應綜合考慮生活熱水供應的投資和能耗。
3.5 考慮節能因素
系統的調試是重要但容易被忽視的問題。只有調試良好的系統才能夠滿足要求,并且實現運行節能。如果系統調試不合理,往往采用加大系統容量才能達到設計要求,不僅浪費能量,而且造成設備磨損和過載,必須加以重視。例如,有的辦公樓未調試好就投入使用,結果由于裙房的水管路流量大大超過應有的流量,致使主樓的高層空調水量不夠,不得不在運行一臺主機時開啟兩臺水泵供水,以滿足高層辦公室的正常需求,造成能量浪費。同樣運行管理的質量決定了運行能耗。按照要求管理人員應該能夠根據季節氣候的變化以及建筑自身的特點來運行設備,但是大多數工程對管理和操作人員的培訓及考核沒有量化指標,難以調動人員積極性,這是應當改進的方面。例如某個項目具有三臺制冷機和三臺水泵的空調系統,因為水量調節閥裝在距地面3米高的位置,操作不方便,致使冷凍機進出口閥門全年常開,在運行一臺制冷機時,有2/3的冷卻水進入停運的兩臺冷凍機內,沒有起到應有的冷卻作用,導致必須開啟兩臺冷卻水泵才能滿足一臺冷凍機的正常冷卻要求,造成能量的大量浪費。
4 結束語
綜上所述,造成暖通設計問題的原因很多,有些是由于設計人員考慮問題不夠全面、細致,這就要求我們暖通設計人員真正做到認真負責,在工程建設的第一道工序上把好關,這樣才能確保建設工程的施工質量和良好的經濟效益。
參考文獻:
[1]黎兵.探討居民住宅暖通設計及應注意的問題[J].中國科技博覽.2010.32.
1 建筑暖通設計中存在的問題
1.1 空調負荷及空氣參數的計算誤差大
在目前建筑暖通的設計之中空調主機容量普遍偏大源于其空調負荷的計算存在著誤差,建筑物空調負荷計算的相關因素有如下幾個:
1) 外窗傳遞的太陽輻射熱量;
2) 圍護結構傳遞的溫度;
3) 人體自身的散熱量;
4) 新風量以及滲透空氣所帶來的負荷;
5) 室內照明及其余熱源的散熱量;
6) 其他的負荷。
建筑暖通設計師在進行空調負荷計算時一般會依據國家現行相關設計規范的規定而行,然而空調負荷計算的誤差仍然不可避免的出現,一方面的原因是暖通設計師在負荷計算時過于擔心錯項、漏項的出現而無法實現使用目的,因此保守地選擇較大的參數。
筆者則認為在暖通設計中留有合理的調節余地十分重要,但卻不能濫用保守數據,而應該將建筑相關參數加以考慮從而避免空調負荷計算的誤差將會造成不必要的浪費。
建筑相關參數與暖通設計師空調負荷計算之間有著一定的聯系,因此空調負荷計算存在誤差的另一個原因是各環節之間配合的不默契。例如,在暖通設計初期時,建筑設計相關人員并未給暖通設計者提供準確的門窗材料與尺寸數據、外墻及屋面保溫材料的種類也模糊不清,或者是在提供了相關數據之后于后期做出調整而未另行通知。除此之外,冬季建筑的空氣參數需滿足相關規范要求的溫度,并且冬季供暖系統的熱負荷需將門窗傳遞的冷空氣參數加入到計算范圍之內。
1.2 通風空調系統設計不完善
目前我國在通風空調系統的設計中仍存在較大缺陷,主要表現在:
1) 通風空調設計時忽略結構梁與吊頂各參數的標高配合,將風管的標高盲目壓低進而導致吊頂標高也被迫降低,對于建筑的舒適度及美觀造成了較大影響;
2) 通風空調管道與給排水、電氣管線布置所起的沖突問題屢見不鮮;
3) 空調風口的位置被隨意調動,甚至在空調主干管的變徑及彎頭等處也存在設置送風口的情況,導致氣流的加速變化而產生噪聲。
但在實際情況中,暖通設計人員并未嚴格地按照相關規定進行設計,出現了在諸多建筑中風管穿過防火墻的位置以及風管穿過變形縫的兩側都未有效地安裝防火閥的情況。上述關于通風空調系統設計的問題雖在后期可進行再調整,然而調整將會產生一定的返工浪費,而且調整后的效果也會遠低于之前合理規劃的質量水平,從而對系統的正常運行與維修產生不可避免的影響。
1.3 材料選用及設備設置的不合理
在目前建筑暖通設計中所存在的問題之中,保溫材料的選用不盡合理是較為突出的一個,因為優良的保溫材料與技術能夠對建筑的質量水平起到不可或缺的作用。建筑暖通設計中對于保溫材料的選用應符合GB/T 17369-1998 建筑絕熱材料的應用類型和基本要求的相關規定,保溫材料最好選用熱系數不超過0.2 的材料,除對材料導熱系數的考慮外,還應將材料的燃燒性能、吸水率以及強度等指標列入參考范圍。大量實踐表明,對于保溫材料所付出的投資在一年左右即可通過所節約的能量收回,因為良好的保溫條件可使熱量的損失率降低95%左右,極大程度上減少了無用熱量的增長。除此之外,在高層的城市建筑暖通設計中很多建筑暖通設計師過于看重住戶的埋地設置而忽略了公用立管的熱脹氣問題,導致伸縮器及補償器不能合理地發揮作用,進而出現管道熱脹伸縮拉裂的現象,因此暖通設計師需要嚴格地參考管道熱補償、散熱器設備、系統水力平衡以及承壓能力等相關因素,從而才能有效地對供暖系統公用立管的分區進行合理設置。
2 建筑暖通設計問題的改進策略
2.1 注重規范性及經濟性
建筑暖通設計中規范性與設計及施工工作人員的素質息息相關,因此首先需要建立并完善暖通設計的監理制度,在相應的崗位上安排相關的監理工作人員對暖通設計及施工過程進行監理以保證工作的規范性實施及其質量水平。其次,在工程建設期間還可以聘請專業暖通設計及施工人員開展相關的講座與座談會,鼓勵全體工作人員的積極參與,從而在潛移默化的環境中提升設計及施工人員的專業知識水平及其實際動手能力。而建筑暖通設計的經濟性原則的保證則需要做到: 第一,暖通設計的過程中對施工所需材料與技術有充分的了解,在同一使用周期之內對機械檔次、相關設備及材料的市場價格進行調研工作,從中選擇性價比較高的材料及設備; 第二,暖通設計中各項機械設備的使用壽命與運行、維修經費也是衡量的重要因素所在,并根據季節的差異性對不同時期的設計及施工成本進行比較分析,從而得到最符合設計要求的經濟方案。
2.2 注重可行性及可靠性
暖通設計的可行性是指設計需要滿足相關的要求與規范,可靠性則是設計方案安全穩定性的保證。建筑暖通設計中可行性與可靠性的重視體現在: 一方面,需要根據不同區域內建筑施工場地的氣候條件、地質條件的差異進行合理分析,對機械設備器材的非標準變化進行充分考慮,進而得出科學可行的參考數據及設計方案; 另一方面,需要依據暖通設計的相關要求對建筑的設計及施工方案進行分析研究,再深入基層進行調研工作,認真嚴格地檢查危險威脅因素,從而在最大程度上保障暖通設計及施工的安全穩定。除此之外,充足的供水供電條件是暖通設備正常運行的必要條件,在設計時還應考慮到供水供電條件變化所產生的影響,而在無法使用標準設備的情況下,建筑暖通設計需要提出另一種科學合理可行的設計方案。
2.3 注重可操作性及可調節性
暖通設計人員應在嚴格地參照國家相關規范要求的前提下發揮其所具備的設計技術能力,如此才能設計出符合實際的可操作性方案。進行暖通設計時,設計人員在考慮可靠性、經濟性的基礎上應根據建筑物實際的結構情況確定最終設計方案,例如,對于需要自動控制的大型空調系統,設計方案應盡量精簡,如此能夠在提升系統自動化程度的同時減少操作人員的工作量,確保了系統的可操作性。與之同時,從節約能源的角度上來看,暖通設計中空調系統應符合季節的變化情況,即需要空調系統具備一定的可調節性,例如,空調系統中的閥門應在季節的轉換時設置為手動,而建筑中不同單位的分量計算也應在空調系統的調節中有所體現。我國可調節性能卓越的兩種空調系統設計方案分別為VRV 變頻空調系統以及VAV 空調系統,其投資費用相對較高,然而后續運行之中則減少了能量的過分消耗以及大部分費用的浪費。
3 結語
暖通設計在城市建筑系統中發揮著不可或缺的作用,暖通設計的實施必須以相關的設計規范作為依托再進行科學合理的設計,如此才能在滿足人們實際需求的同時實現最大效應。本文針對建筑暖通設計中存在問題的分析研究以及相關建議旨在希望得到更多的業內重視,暖通設計人員需要具備高度的社會責任感以及暖通設計技術,并在此基礎上不斷地更新設計理念,為當代城市建筑暖通設計的優化及發展做出貢獻。
2解決暖通工程設計階段預算管理工作中存在問題的措施
2.1降低暖通工程設計項目的變更頻次由于受設計圖紙不完善、設計深度不夠以及人為惡性競爭等因素的影響,都會導致設計項目發生變更,而對于暖通工程而言,設計階段方案的變更就意味著工程規模、建設標準以及相關專業設計內容等諸多方面均可能發生重大變化,這不僅會增加成本費用導致投資失控,而且會對工程進度產生不利影響。因此,這就要求暖通工程建設項目相關負責人在實際工作中應當做好如下幾個方面的工作:首先,應當加強對設計階段合同的管理,給設計單位充足的設計時間,使其充分做好設計前的準備工作,并對暖通工程項目的方案設計、初步設計、施工圖設計各階段進行嚴格的審批,并實時與設計單位進行溝通,使其充分理解設計意圖和功能需求;其次,在暖通工程進行設計階段預算的過程中,應當權衡工程全壽命建設周期等因素,最大限度的規避設計項目的變更風險;最后,在對暖通工程設計方案進行選擇時,應當綜合考慮可能對設計方案造成影響的各種因素,從而控制變更頻次,減少不必要的預算變更。
2.2設置合理的暖通工程控制目標系統暖通工程作為一項龐大的系統性工程,具有施工周期長、建設復雜、規模巨大、數量多、變化大等特點,因此,要想對暖通工程的投資預算進行有效的控制,就必須充分結合暖通工程的特點,實行分段管理,根據暖通工程不同階段的特性設置不同的暖通工程控制目標系統。具體而言,暖通工程控制目標系統主要包括投資估算、設計概算以及設計預算三個方面,其中投資估算是方案設計和初步設計階段的控制目標,設計概算是技術設計和施工圖設計的控制目標,而設計預算則是建安工程投資的控制目標。三個階段不同的控制目標相互影響,相互補充共同構成了暖通工程控制目標系統。在實際工作過程中,合理的控制目標系統會對暖通工程建設產生積極的促進作用,相反,過高或過低的控制目標系統均會對暖通工程建設產生不利影響。
2.3大力推廣暖通工程設計監理制當前,在暖通工程建設過程中施工監理制已經得到了廣泛應用,而設計監理制則仍處于起步階段,因此,這就要求在實際工作過程中,應當盡早讓監理公司參與暖通工程項目建設,使其在施工前期對項目的可行性進行研究,并參與到設計方案的制定以及財務評價工作中去,從技術和經濟方面對設計方案進行綜合評定,嚴格審查設計預算,降低設計環節錯誤的發生率,減少不必要的資源浪費,從而在保證暖通空調系統在安全、合理、可靠、經濟的前提下,實現高效的暖通工程預算管理。
2.4嚴格執行暖通工程限額設計辦法限額設計是指嚴格按照批準的設計任務書及投資估算來控制初步設計,并按照批準的初步設計概算控制施工圖設計,將總控制額分解到各專業的過程。就暖通工程而言,限額設計就是指暖通工作人員在制定設計方案的過程中,應當綜合考慮技術經濟因素,對工程設計的技術和經濟效果進行科學的評估,并將預算理念貫穿到設計階段實際工作的全過程,從而保證工程預算在可控范圍內。此外,還可以設置相應的設計獎懲制度,對采用新材料、新工藝、新設備而使初投資成本和運行費用下降的單位和個人給予相應的獎勵,而對設計錯誤、漏項過多的給予一定的懲罰,做到獎罰分明,提高暖通工程設計階段預算管理的有效性。
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
暖通空調(Heating, Ventilation and Air Conditioning, 簡稱HVAC)是現代建筑中不可或缺的重要組成部分,其主要有采暖、通風和空氣調節三個功能。暖通空調在為人們帶來方便的同時,也會暴露其自身的一些缺點。據統計,暖通空調在耗能方面可算是大戶,其能耗占全國總能耗的15%以上。因此,暖通空調不僅關系到人民生活水平的提高,而且還關系到國家的能源損耗、環境污染。所以,如何既要盡可能的發揮暖通空調的功效,實現提高建筑物室內舒適度這一目標,又能進一步減少能耗、減少環境污染往往成為暖通空調設計的關鍵。
一、暖通空調設計要點
1、設計方案要根據建筑實際需要
在工程的方案設計階段要讓設備工程師參加設計工作,目前還存在一些工程只有建筑師參與設計而難免照顧不到設備空間,使得設備工程師難以完成設備設計,設備工程師可以在建筑師設計時提出相應的要求,進而避免出現不合理的設備設計,例如機房位置過于偏僻導致風道過長而影響功能和效益,或是進風口和排風口擠到一處、機房處在管道夾層等等不合理的情況;其次,方案設計前要清晰地了解建筑物情況,弄清建筑物的位置和附近各種管線的設置地點和方式,明確建筑使用時間、人員數量和是否要排除廢氣等情況,清楚建筑物的層數、層高和總高度,知道建筑物內防火、防煙分區和防火墻、火災疏散路線等情況,了解建筑結構和暖通空調系統設備的可能位置等等,以便方案設計能夠更好地滿足實際要求。
2、設計方案要具有可行性
(1)設計方案必須按照相關的法規和規范進行設計;
(2)要能夠滿足系統的使用要求和供電、供水等方面的要求,以保證設計方案可行、可靠;
(3)要考慮經濟性的問題,在滿足設計要求并采用相同的設備檔次、舒適情況、節能情況等條件時選擇最科學、合理的方案,不能單單考慮經濟性而不關注基準條件的不同;
(4)要讓系統擁有盡量好的可調節性,能夠滿足全年氣候條件的要求,并根據實際情況決定采用何種控制方式以滿足系統的操作要求;
(5)要考慮系統的安全性能,按照相關防火設計規范做好防火安全設施,考慮系統運行可能對室內環境和人員、物品的不利影響;
(6)要重視系統運行對環境的影響,如今環境保護問題已經成為整個社會關注的熱點話題,在設計系統的方案時要盡量滿足環境保護的相關要求,避免系統運行不長時間就必須進行改造的情況發生。
二、在暖通空調設計中容易出現的問題
1、空調設計
空調設計中一般存在以下問題:
(1)因現在的空調設計很多采用的是經驗估值,設計人員為提高安全系數,往往會加大空調設計負荷量,這種情況直接造成的成本閑置及浪費,這就要求設計人員能夠詳盡地進行設計計算,力求設計精確。
(2)空調水系統平衡問題未能考慮到,或是水系統平衡閥選擇錯誤,為節省造價本應采用動態平衡閥的確采用了靜態平衡閥。
(3)空調末端設備在選型過程中偏大,或是設計過程中未考慮設置靜壓箱等,造成運行期間的噪音過大,對于大型商業中心吊頂式風柜多是安裝于商鋪內或是公共走道上方,這種現象將使得購物環境質量降低,有些甚至無法正常營業。
(4)對空調實際使用中今后將碰到的管理收費問題,未做細致考慮,如各出租、出售辦公室及功能不同的場所,有必要考慮能量計量的未設計能量計量儀器。
(5)空調冷凝水排放的管線設計過長,容易造成排放不暢。
(6)空調送風管未進行防冷橋設計,造成日后滴水現象。
(7)水泵選型流量過大,造成運營功率過大。
(8)衛生間排風系統設計管路過長,排風效果不佳
2、供暖系統設計不合理。
供暖系統設計存在不合理之處:
(1)有的供暖系統由1 條主立(干)管引進,分幾個環路,分環上不設閥門,給系統運行調節、維修管理造成不便。
(2)有的供暖管道布置不合理,與建筑專業不易協調,或供暖立管直接立在窗子上,既影響使用,又不雅觀;或者供暖水平管道敷設在通道的地面上,既影響行走,又不便物品放置。
(3)有的供、回水干管高點漏設排氣裝置,一旦集氣,難以排除,影響系統使用。
(4)有的供暖系統為同程式,一個環路單程長300 m,致使供、回水干管坡度很難達到規范規定的不小于0.002 的要求。
(5)有的供暖系統為雙側連接,兩側熱負荷及散熱器數量相差懸殊,而兩則散熱器供、回水支管卻取用相同管徑,兩側水力不平衡,難以按設計流量進行分配。
3、大型風機的變頻控制問題
因為暖通空調一般覆蓋的面積比較大,所以為了保持每一部分風量的平衡,在大型風機上必須配置變頻器。但是在實際的設計中往往有一些開發商為了節約成本,經常出現一些送排風機未配置變頻器的情況。這樣在風機的實際工作中,各風口風量的調節就難以平衡,特別是在總風量附加系數比較大時,不僅會出現各風口風量及總風量難以調節,而且會造成風機的喘震,運行一段時間之后,就會損壞風機或電機。
4、噪音問題
一般安裝暖通空調的都是居民區、大型超市、醫院、政府部門等人口較多的地方,所以對噪音的要求也就特別嚴格。但在實際對有些設備進行選擇時會出現未按照室內外噪音標準來進行的情況,例如,在空調機組里或總的送風、回風及排風管道上沒有采取消聲措施,而按照規定是管道內風速如果超過8m/s,就必須安裝消聲器。此外,還要注意的是,如果混流風機噪音太大,就不要安裝在室內,假如設備放在室外其實際噪音還在80分貝以上的話,就不要選擇此類型的風機。
5、通風空調系中防火閥的設計不達標
《高規》里有這樣的要求,即通風管道不適宜通過防火墻或者出現變形的縫隙,在不得不通過的情況下,在通過防火墻處要設置防火閥;在通過出現變形的縫隙時要在兩側均安裝防火閥。但是一些高層建筑的暖通系統中,風管通過防火墻時并沒有防火閥;或者,通過變形縫隙時防火閥只設置在一側,這樣極易造成安全隱患。然而,在施工中也存在著另一種情形:在出現變形縫隙的地方沒有墻體,這樣一來變形縫的兩邊即可連接成一片防火區域,在這種條件下通常不建議設置防火閥。除此之外,一些工程的防火閥的安裝位置不符合相關要求。理論上應當在防火墻200m處安裝防火閥,連通防火閥與防火墻的穿墻風管厚度δ≥1.6 mm,并且在防火墻的兩側各2m范圍內,所有風管都要使用不可燃燒的材料進行保溫。然而,有的工程在設計施工過程中,在通風空調的風管上草率地安裝上防火閥,所使用的風管均沒有標注加厚的數值,加上防范方面存在漏洞,工程安全令人堪憂。
綜上所述,隨著經濟的發展,我國的城市建設步伐日益加快,城市人口隨之增多,同時居民住宅工程建設也在增長。這些都對城市暖通空調工程提出了更高的要求,但是客觀來講,目前我國城市暖通空調工程還是存在一定的問題,最主要的是體現在設計方面,如何進行設計上面的改進成為了目前為止亟待解決的難題。
一、 暖通空調設計概述
暖通設計是建筑工程設計中的重要組成部分,其內容包括空氣調節、采暖以及通風三個方面。它又指建筑工程中所需要的空氣調節系統,包括通風系統、制冷供暖系統以及排風系統等多個部分的綜合設計。它所涉及的學科有: 空氣調節、工程熱力學、電工學、機械設計基礎、制冷技術、燃氣輸配以及熱值交換原理與設備等。建筑暖通設計直接影響到人員的舒適性感受,而空調設備又是整個建筑的能耗大戶,因此做好建筑暖通設計的工作非常重要。
二、建筑暖通設計中存在的問題
2.1空氣計算參數選擇不合理
建筑暖通設計相關規范里同樣明確規定了空氣計算參數,在設計建筑暖通時,勢必要嚴格根據參數來設計,如浴室溫度不低于25攝氏度。但是在實際設計中,設計師根據當地氣溫進行設計,并未遵守相應規定。此外,對于系統熱負荷量也有明確規定,其包括過門窗冷空氣量。過門窗冷空氣量在很大程度上影響著室內溫度,設計暖通時要務必要考慮,否則不合理。但實際中,暖通設計人員為貪圖簡單和省事,設計中并未將其考慮進去,使得設計熱負荷量不精確。
2.2供暖及通風設計方面的不足
在具體設計的時候,我們應該嚴格依照供暖通風和空調的設計標準來設計暖通空調的熱水供暖系統,并在圖紙中清楚地標示出熱力裝置的具置,并進行合理的設計。如果熱力入口有多個,要分別注明各個單元熱力管的管徑及相應的熱負荷。在熱力系統入口的供水管道上應該設置二級過濾器。一級過濾器是3毫米孔徑的粗過濾器,二級過濾器應該設置為六十目的精過濾請,并且在回水管道上應當設置規格大于等于六十目的過濾器。
2.3材料選用及設備設置的不合理
在目前建筑暖通設計中所存在的問題之中,保溫材料的選用不盡合理是較為突出的一個,因為優良的保溫材料與技術能夠對建筑的質量水平起到不可或缺的作用。建筑暖通設計中對于保溫材料的選用應符合GB/T20473-2006,建筑絕熱材料的應用類型和基本要求的相關規定,保溫材料最好選用熱系數不超過0.2W/(m?K)的材料,一般常把導熱系數小于0.2W/(m?K)的材料稱為保溫材料。除對材料導熱系數的考慮外,還應將材料的燃燒性能、吸水率以及強度等指標列入參考范圍。除此之外,在城市建筑暖通設計中很多建筑暖通設計師過于看重住戶的埋地設置,導致伸縮器及補償器不能合理地發揮作用,進而出現管道熱脹伸縮拉裂的現象,因此暖通設計師需要嚴格地參考管道熱補償、散熱器設備、系統水力平衡以及承壓能力等相關因素,從而才能有效地對供暖系統公用立管的分區進行合理設置。
三、暖通空調設計的有效方法
3.1 空調設計注意的問題
暖通設計工程中的制冷環節一般由空調完成,在部分地方空調也承擔著冬季取暖的任務,因此在空調設計的過程中,應注意冷熱源的選擇,根據工程的概況進行合理的選型,既要符合現行的節能標準,又要滿足建筑的制冷和取暖需要。空調的水管在建筑的伸縮縫處,應設計出膨脹節,以避免建筑受到溫度以及沉降等原因的影響時,導致空調的供水管道受壓變形,使系統出現漏水的現象;空調的供水系統需要做好平衡工作,根據系統中的水流量以及水壓,根據系統的循環方式,以同程管道和平衡閥來使供水系統保持平衡的狀態。
3.2 通風系統的合理設計
房屋建筑的通風系統決定著建筑內部的空氣質量,決定著室內相關電力設備的運行狀態,因此在設計時需要考慮風向和排風量,以及系統運行過程中的安全性,進行合理的設計。為了降低工程的造價,目前建筑中的配電機房多位于地下層,對通風系統的要求較高,因此地下室的通風系統應能完成排熱的任務,并且要兼顧防火設計的要求;柴油發電機房的通風設計與配電房相似,在柴油機儲油間的通風設計上,則需要一定的防爆處理,可以選擇防爆風機;公共建筑中的廚房油煙管道設計中,應有防火閥,為二次深化設計打好基礎。
3.3 降噪和防震動的設計
一般的民用房屋建筑需要滿足人們日常的生產和生活需要,整個系統中的通風設備以及給水設備在運行時,都會有一定的噪音和震動,因暖通工程中管道眾多,會導致噪音和震動的傳遞十分迅速,因此在進行暖通工程設計時,需要對整個系統進行一定的降噪處理和防震動設計,以避免二次施工造成的擾民和重復投資。暖通工程的降噪措施較多,如在設備外安裝隔音罩,對管道內流體的露點進行控制等,或者將容易產生噪音的設備與用戶隔離;減震的方法包括彈性支架以及柔性連接的方式。
3.4 大空間內的設計思路
大空間的室內空間高度因功能不同可能有所區別,高層建筑的中庭高度可達100m左右,容易形成溫度階梯;根據空間內部的居留特點,人群往往比較密集,但因人均空間體積較大,對換氣次數的要求并不高。具有高大空間的建筑一般采用單獨熱源的方式進行取暖,室內的空調系統的設計要注意送風系統的合理性,考慮到室內溫度階梯的存在,可以采用上送下回的方式進行送風,并且注意對風量和射程進行控制,在冬季應適當提高送風的速度。
四、空調系統設計新思路分析
4.1方案設計。
現在非常流行的空調設計方案是:在低能耗,高室內環境品質的前提下,風量可調的置換式送風系統、冷輻射吊頂系統、結合冰蓄冷的低溫送風系統以及去濕空調系統。為了平衡高層辦公樓中設備、照明等主要熱源形成的輻射熱量采用輻射形式供冷。冷輻射吊項應結合置換式送風,將新風采用下送風方式送入室內,既保證室內空氣品質,又保證良好的室內熱環境。而采用空調去濕方案,首先可以保證室內空氣品質;其次采用去濕保證了綠色建筑對室內濕度控制在60%以下的要求。
4.2具備良好的通風系統。
新風的作用某些建筑由于裝修材料含有揮發性有害物質造成室內空氣污染。因此,綠色建筑中的暖通空調應該具備良好的通風系統,實現合理的自然通風,因為新風在室內的流動對健康是必不可少的。
4.3蒸發冷卻技術。
蒸發冷卻空調技術是一種綠色仿生空調技術,包括間接蒸發冷卻(iec)和直接蒸發冷卻(dec)。該系統采用水作為制冷劑,實現空調運行對環境無污染,另外,蒸發冷卻系統的cop值比機械制冷大得多,且它的制冷不消耗壓縮功,它是一種節能環保型綠色空調技術。
4.4地源熱泵空調系統。
地源熱泵空調系統是利用土壤、地下水或江河湖水作為冷熱源的一種高效空調方式。土壤是一種很適宜的熱源,其溫度適宜、穩定,蓄熱性能好且到處都有。地源熱泵全年運行工況穩定,不需要其他輔助熱源及冷卻設備即可實現冬季供熱夏季供冷。地源熱泵的cop值可達4.0以上。對于采用深井回灌方式的水源熱泵,由于地下水抽出后經過換熱器回灌至地下,屬全封閉方式。因此不使用任何水資源,也不會污染地下水源。
結語:暖通工程在建筑系統中有著舉足輕重的地位和作用,所以,在實際的暖通設計過程中,必須要充分考慮到存在的諸多問題,確保工程質量,延長設備使用時間,從而給人們的生活帶來更多的便利。