1、试论建筑工程中的暖通设计摘要：暖通设备即为采暖和通风，随着我国城市化水平的不断提高以及我国城市建筑行业的快速发展，暖通等建设设备的使用已经成为现代建筑业的必需品，为日益提高了人们的生活水平做出了不可泯灭的贡献。暖通设备已成为建筑设计工种中的一部分，但是面对我国采暖能源消耗大且能源日益匮乏的今天，如何采用先技术和学习新知识来完善我国建筑工程设备中暖通设计已成为建筑行业的重大课题。 关键词：建筑工程；暖通设计；改进策略 中图分类号： TU198 文献标识码： A 引言 随着我国建筑行业的发展，生活水平的不断提高，人们对建筑中暖通系统的经济性、舒适性、安全性等方面也提出了更高的要求。暖通设计是建筑设
2、计中的一个重要环节，由于目前的高层建筑高度大、功能复杂，在暖通的设计过程中往往存在着：分区多，管路复杂的问题。这就要求暖通设计人员，对预期项目工程进行设计方案比选、施工图设计、设计交底、配合施工等工作。为了确保项目目标的实现，必须对暖通工程设计进行有效的控制，以促进暖通设计管理在建筑市场的健康发展。 一、注重设计方案的比较 1、设计方案的可行性及可靠性比较 在经济发展迅速的今天,对于资源利用的方案问题成为当前的重要目标,为了尽可能的满足当前的用户需要,我们需要综合考虑各种因素,做好这方面的问题。同时在选择设计方案的时候,需要根据国家的相关的政策,特别是针对当前问题的法规,符合环境保护的基本要求
3、也是重点,设计的方案需要满足各种变化,而在一些地下水丰富的地段,主要采取的是水源热泵的方案,这是针对当地的基本情况决定的,地质和地下水资源的发展水平和当期的气候特征直接决定了当地冬季的使用负荷量,在一定程度上,产生不平衡效应的时候,需要对此进行科学的判断和选择。暖通的设计方案是一种特殊工艺的设计方案,这种方案需要考虑的因素要多得多,根据全年的气温状况进行科学的分析和考虑,气候的条件和现象也是重要方面,如果建设的情况比较特水,无法采用一定的标准,那么在参数的设计上,要保证其可行性和真实性。 2、设计方案的经济性比较 众所周知,工程方案的选择经济性和可靠性是重要的方面,特别是暖通空调方案中,经济性
4、才可以保证工作的正常进行。在节能的方面做好节约工作,是很多工作最终的目的,也是我们追求的目标。但是,和经济性相比,一些基本的性能要保持,特别是在工程的质量方面,设计的要求、使用的情况和档次等都需要做好把握,只有合适的标准才可以做好合适的项目,所有的项目争取是一次投资,这是工程建筑中最重要的组成部分,只有做好了这一综合的参数,参数才能在方案中被选中,而所有的设计师在设计方面的时候,务必要保证投资额度的准确和低廉。 因此,在经济性的比较过程中,我们要任何对待每一个细节,对于电供暖等一些因素,所需要的角度正在逐渐的增加,对于设计人员的要求也在逐渐的提升,认真分析各种数据,搞好各种费用工作,才能尽可能
5、的提高电气设备的使用寿命,同时在考虑经济性因素的同时,搞好电气设备的质量问题也是其中重要的方面。 3、设计方案可操作性及可调节性比较 设计师在设计暖通空调系统的容量时,一般是按全年最不利的气象条件设计的,所以设备系统应该具有上乘的调节性能,便于适应各个季节的气候变化情况。在一次性投资和日常运行能耗比较方面,也应该给予充分的考虑。有的变频空调设备一次性投资较高,而日常节能,所以在进行经济方案比较时,要给予综合考虑。一些写字楼及区,对于空调需求具有时间性,设计师在设计时应该考虑到这中模式下的设备调节性。设计方案的管理操作方便性也是设计师应该给予特别关注的,这个问题涉及用户日后的使用方便问题。智能化
6、、人性化的空调设备不断推出,方便了人们的使用,节约了劳动力,但是,这种设备的选择往往提高了一次性投资费用,同时对于管理和操作来说,技术含量也提高了。设计时应该根据项目的具体情况,科学制定其方案,对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,为了减少人员的工作量和简洁操作,宜采用自动控制的设计方案,但要注意自动化设备的经济性。 4、设计方案的安全性比较 暖通空调系统的安全性是设计师首先要考虑的问题,建筑安全也包括暖通系统的安全,防爆、防火、人员、重要设备、系统设备运行等几方面的安全。对于一些特殊场所的暖通系统设计,安全性是最先提出的,比如弹药厂房和库房、煤矿等通风空调系统,设计师应采取相应
7、的防爆技术方案。建筑安全第一,防火安全应按照有关防火设计规范来考虑。设备安全运行主要是制冷系统的安全保护、寒冷地区空调系统冬季防冻、电加热与风机联锁保护等方面。 5、设计方案环保性比较 随着人们环保意识的觉醒,世界范围内的环保问题成为人们生活中的头等大事,特别是政府部门更是对一些建设活动进行环保评估,使得建筑设计的环境污染问题日益被建设各方所重视。对于冬季需要供暖的北方地区来说,燃煤锅炉的排烟是城市大气的主要污染源,这对设计师又提出了新的课题。在设计方案选择时要具有前瞻性,应该充分考虑到未来长时期的使用环保问题,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,选择制冷剂要尽量考虑氟利昂的替代品
8、的开发进度,设计人员既要有环境保护的责任感,同时也要避免给建设方和用户增加不必要的经济负担。同时考虑设备运行时的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。 6、避免设计方案发生误区 暖通设计受外界影响因素较多,而且自身的专业技术性非常强,进行方案比选时,难度非常大。避免设计方案选择时的误区,不能认为最新技术的设计方案就是最佳的设计方案,盲目攀高、攀新,以此作为卖点进行炒作。另外认为投资最低的方案就是最佳方案,这是目前较为普遍的一种过分重视经济性的比较方法。但是一次投资低可能造成日后的运营成本高的后果,需要经常更换设备,并不是最佳选择。 二、暖通设计中存在的问题以及改进策略 1、项目方案是否满足使
9、用要求、是否经济可行是建筑暖通设计中存在的一个重要问题，合理地确定项目方案将有利于项目的建设和运行管理。那么如何对暖通设计方案进行科学的比较和优选，是设计人员在工作中经常遇到的一个重要问题。传统的风冷、水冷制冷（热）机组技术成熟，初投资较低，能效比适中，是目前常用的设计方案。溴化锂制冷（热）机组具有制冷（热）量调节范围大，可无级调节，运行平稳，无噪音，无振动，制冷剂对环境无污染等优点；但其初投资较高，且溴化锂溶液对设备腐蚀严重，故使用寿命较短、维修费用高；由于受环境保护法规的限制，城市中一般都采用燃油、燃气型直燃机组，因燃料价格上涨而增大了运行成本，且存在一定的安全隐患；所以，目前溴化锂制冷（
10、热）机组已较少使用，但在某些要求较高的特殊场所仍有应用。 地源、水源热泵技术是利用地下浅层地热资源，既可制冷又可制热的节能空调系统，运行平稳可靠、节能经济；但地源热泵钻孔埋管需要场地，水源热泵需要有稳定的地下水资源，且水源热泵的回灌水必须考虑当地的地质和土壤情况，目前的技术还很难达到同一含水层回灌，这些因素也制约了其使用范围。变制冷剂流量系统（简称 VRV 系统）是采用变频控制等方式，通过调节制冷剂的循环量和进入室内机的制冷剂流量以满足室内冷、热负荷要求的，在使用上具有节能、安静、运行平稳的优点，显著特点是各房间可独立调节，能满足不同房间空调负荷的特点，有很强的灵活性，适用于各房间负荷变化大、
11、经常单独加班的建筑；另外，传统的空调风管体积较大，占用了较大的安装空间，而制冷剂管道所占用的安装空间显著小于空调风管，故 VRV 系统很适合层高不高的建筑；其缺点是工艺要求非常严格，且初投资较高。 暖通设计人员必须根据建筑物的实际情况，对各个方案进行多方面比较，才能最终选择出适合于项目的方案。 2、我国现代化建设进程加快，人们对建筑的经济性越发关注。但是在暖通工程设计上存在一个误区，投资者都普遍注重施工阶段的造价管理，而忽视项目建成后运行管理阶段的成本管理。虽然从表面上看，工程项目的合同价格形成予项目招标投标阶段，而大量资源的投人是在施工阶段；但是从项目全寿命周期成本的角度来看，项目的运行时间
12、通常为 30 年至 50 年，甚至更长，长期的运行费用累积起来是惊人的，即使是在考虑了资金的时间价值的情况下，运行成本也数倍于建设成本。而项目的建设成本和运行成本是相互影响的，适当的增大建设成本是可以有效地减少今后的运行成本的。例如，适当地增加空调风管保温层厚度，可以有效地减少运行阶段的冷（热）量损失，从而减少运行成本。这就要求设计人员在选用设备、材料，确定设计参数（如保温层厚度）等方面综合考虑建设成本和运行成本问的平衡问题。当然，这不仅仅是一个技术问题，更多的是受到建设、运行模式的影响。目前，通常的模式是由建设方负责建设成本；物业公司负责运行成本，这部分成本最终以物业费的形式由用户所负担。这
13、势必导致建设方只关注建设成本，而无视运行成本，甚至为了节省少量的建设成本而造成较大的运行成本增加。有幸，近年来国家已将节能作为一项基本国策，并在建筑设计、施工验收等方面出台了相应的规范、标准，使这个问题已大有好转。 3、暖通设计师应与其他专业设计师紧密配合。目前，我国的一些建设项目设计周期过短，同时，由于一些暖通设计师专业技术不全面，与其他专业配合不到位，而引起了一些不必要的设计缺陷。像通风空调管道与电气、给排水管线布置冲突的情况，已经屡见不鲜了。又如，通风空调设计时未充分考虑吊顶内各专业的标高配合，由于结构梁的影响，将风管的标高压低，进而造成吊顶标高被降低，影响了建筑的观感质量和舒适性。再如
14、，某工程中为了装修的美观，而调整了空调风口的位置，在空调主干管的弯头、变径等处设置了送风口，由于这些部位气流变化较大，设置送风口进一步加剧了气流变化，产生了明显的噪声，影响了舒适性。这些问题虽然可以进行后期调整，但是在发现问题的时候再进行调整往往已经滞后，造成了返工浪费，而且有的部位已经难以调整，且调整后的效果远逊于先前合理规划的效果，从而影响到系统的运行和维修。 4、空调负荷计算问题。目前的设计中，空调主机容量普遍偏大，显而易见，其原因是空调负荷计算不准确。建筑物的空调冷（热）负荷主要考虑以下因素：通过围护结构传人的冷（热）量；通过外窗进入的太阳辐射热量；人体散热量；室内照明及其他内部热源的
15、散热量；渗透空气及新风量引起的负荷；其他负荷。一般来说，暖通设计师依据民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB507362012（以下简称设计规范 ）和实用供热空调设计手册都可以比较准确的进行空调负荷计算。那么为什么会出现这种情况呢？一个主要原因是暖通设计师在负荷计算时过于保守，因为担心在计算中有漏项、错项而达不到使用要求，就保守地选用较大的参数；现在并不反对在设计中留有适当的调节余地，但不应不切实际地选用保守数据，使计算的结果过大，造成了不必要的浪费。负荷计算不准确的另一个原因是各专业间配合不到位引起的，在设计初期，没有给暖通设计师提供外墙、屋面保温材料的种类、做法，没有准确的门窗尺寸及材料选
16、用；或是虽然在初期提供了这些数据，而后期做了较大调整，但没有和暖通设计师进行很好的沟通。还有的情况是，业主在施工期间对建筑物的功能进行了较大的改动，而此时未对暖通设计进行修正。这就要求暖通设计师选用合理的参数，加强与各专业设计师及业主的沟通联系，只有这样，才能准确的进行空调负荷计算。 5、暖通设计应具有可行性和可靠性。由于一些暖通没计师在设计时对细节考虑不足，或是缺乏施工现场经验，而使某些方面不具备可行性和可靠性。例如，某供暖系统采用同程式，一个环路单程长 300 余米，致使供、回水干管在施工中无法达到设计规范规定的坡度要求。当然， 设计规范同时规定了，受条件限制时热水管道可无坡度敷设，但管中
17、水流速度不得小于 0.25m/s。 结束语 随着人们生活水平的提高，新型节能、舒适、健康的空调运行方式逐渐被推崇。对于暖通空调系统来说，如何给人们在创造舒适环境的同时，还能够降低能源的消耗已成为人们日益关注的问题，因此这就要求从事建筑设备设计的相关人员能够积极吸收和引进先进的科学理论，不断发展和提高我国暖通设备的节能型和舒适性标注，给人们创造健康、舒适、节能的新的生活环境，达到既可满足高水平的生活需求，同时也实现节能减排目标，与低碳经济发展相一致。 参考文献 1杨明岳.关于房屋建筑工程中暖通设计的思考J.山西建筑，2012. 2张爱萍.建筑工程暖通设计方案比较的思考J.山西建筑，2012. 3昝拓荒，魏东杰.绿色建筑中的暖通空调技术J.中国建设信息供热制冷，2010.
