关于暖通空调工程设计存在的问题分析
2016-07-14覃始王
覃始王
(广西正宇建设工程有限公司)
关于暖通空调工程设计存在的问题分析
覃始王
(广西正宇建设工程有限公司)
暖通空调系统的出现,很大程度改善了室内的环境,其可以控制空气的湿度和温度,提高了室内的舒适程度,是中大型工业建筑、民用建筑、公共建筑中重要的一环。在本文中,笔者主要对有关设计规范、规定、标准,并结合现场实际情况,总结了目前暖通空调系统设计、制图等方面存在的典型问题,分析了产生问题的原因,提出了一些设计人员需注意和改进的事项。
暖通空调;暖通工程;负荷;设备;管道;阀门
前言
所谓暖通空调,是指具有采暖、通风和空气调节功能的空调器。由于暖通空调的主要功能包括:采暖、通风和空气调节这三个方面,缩写HVAC(Heating,Ventilating and Air Conditioning),取这三个功能的综合简称,即为暖通空调。随着近些年全球环境的不断恶化,以及我国雾霾天气的逐渐加重,暖通空调专业的发展越来越被重视。暖通空调专业,全名供热通风与空调工程,又名建筑环境与设备工程,是研究工业与民用建筑室内环境中的采暖,通风和空调的工程学科,主要方向是调节室内的环境条件达到一定要求,对温度、湿度进行调节,以及通过通风来使室内保持舒适的居住环境或工作生产条件,净化除尘,达到一定的洁净度要求,特殊场合还需要精密控制比如无尘实验室或车间,跟传热学、工程热力学和流体力学有着直接的关系。随着人们对居住环境的要求不断提高,暖通专业越来越得到重视并快速发展,同时,能源的紧缺也使建筑节能成为热门,而暖通设备的节能又占了主要地位,所以未来发展方向在节能方面也是一个热门,暖通专业正快速发展。某些暖通设计人员在贯彻执行现行规范、规定、标准方面时,由于缺少现场实际安装及调试运行经验,在系统设计、设备选型、管网布置方面都存在不少问题,现将发现的问题及其解决方法和改进措施综述如下。
1 暖通工程设计过程中务必要注意的一些问题
1.1 空调设计
空调设计过程中,往往会出现下面这些问题:
(1)传统的空调系统设计习惯性地应用经验估值的做法,为了达到提高安全系数的目的,设计人员很容易就会想到采取增大空调设计总负荷量的方式,但是在《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)第5.1.1条里有明确规定:在施工图的设计之初,负责设计的工作人员要尽可能准确地进行负荷量设计计算。
(2)空调水系统输送的半径过大,导致能耗损失较大,能效比下降。根据设计标准,最大环路总长度应该控制在200~500m的范围之内。除此之外,设计人员也常常会忽略水系统平衡的问题,在设计过程中,应当将水系统设置为同程式或是使用平衡阀调节水力平衡。
(3)空调系统的末端设备选型不合理,出现设备型号偏大的问题,所以在空调运行过程中噪音会很大,造成噪声污染。
(4)未能够详细考虑到空调在实际使用过程中的单独管理收费方面的问题,例如一些出租、出售的办公室或者是一些功能有差异的场所,在这种情况下,就需要设计安装一些能量计量专用仪器,方便于计费。
(5)空调冷凝水排送的管线设置太长,很容易引起排放堵塞,当出现这样的情况,务必要增设排水点以解决问题。
(6)空调送风管未进行设计,造成日后滴水现象。
(7)水泵选型流量过大,造成运行功率过大。(GB50189-2005)空气调节冷热水系统的最大输送能效比(ER)为0.0241,因此冷水泵的扬程一般不超过36m。
(8)卫生间排风系统设计管路过长,排风效果不佳。
1.2 供暖设计
(1)在暖通空调工程的设计中,对照《采暖通风与空气调节设计规范》一书(以下简称《设计规范》),冬季供暖系统的热负荷应包括加热由门窗缝隙渗人室内的冷空气的耗热量。但有的工程在计算供暖热负荷时却未计算这部分耗热量,《设计规范》对围护结构耗热量计算各朝向修正率做了明确规定,而有的工程却将各朝向修正率变为北20%,东、西15%,南-5%,有悖于规范要求。
(2)供暖入口设置过多,既要考虑室内供暖系统的合理性,又要考虑与室外管线衔接的合理性,然而,有的工程供暖入口设置过多。
(3)供暖系统设计不够合理,主要表现在如下几个方面:①一些供暖系统由1条主立(干)管引进,在分环上并没有设置阀门,这会给维修管理带来很多麻烦。②供暖管道布置没有作充分考虑的问题,例如供暖立管直接布置在窗的上面,很大程度上影响了使用,既影响了美观效果又妨碍正常通行,而且还给物品放置造成不便。③有些工程的供、回水干管高点没有设置排气的装置,如果遇到集气的情况,气体就很难排出,从而影响到空调系统的正常使用。
1.3 通风设计
通风设计中一般存在以下问题:
(1)变配电机房、浴室、更衣室未设通风系统。
(2)地下多层机械停车库,应视建筑功能按每辆300~500m3/h指标计算设计往往只按6次换气计排风量,未进行比较分析。
(3)风管穿过防火区处建筑伸缩缝时,未设防火阀。
(4)排油烟管道在与垂直排风管道连接处,未设置150℃防火阀。
(5)应急柴油发电机房的储油间没有设排风系统,而未设置在下方。
1.4 防排烟设计
防排烟设计中一般存在以下问题:
(1)排烟口与附近安全出口的距离太近,按照《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)的要求,排烟口与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.50m。
(2)简易地吊装于天花上方。
(3)无自然排烟的和天然采光的楼梯问未设置排烟设施。
(4)防火阀未靠墙或风井布置。
(5)对剪刀梯构造不够清楚,造成其中一张楼梯间没有正压送风系统。连通地下室和地上层的防烟楼梯间应为两个楼梯合计风量,经常只计算一张楼梯的风量。
(6)排烟口应有手动和自动开启装置,往往缺少自动开启装置。
2 民用建筑空调系统设计的注重点
笔者就几种常见的民用建筑空调系统选用应重点注意之处介绍如下:
2.1 酒店、娱乐场所等商业建筑这类设计的暖通系统应综合考虑
(1)建筑上部、不允许有吹风感。
(2)设备应用噪声较小的。尤其是深夜时,卧室内出风口处的音量不能超过NR30,最高不可以超NR35。而且空调设备应设在远离居住处。
(3)房间空调系统应有单独调节的功能。可以做到按的需要调节温度,也可以在离开房间时停掉,节能。
2.2 写字楼办公区域这方面的建筑的暖通系统应考虑以下几个问题
(1)建筑物内外分区。特别是行政建筑,楼层高。在平面上设置空调时,须按内外区分开设置,距护结构5m以内为外区,距外围护5m以上是内区。空调设备应分开。分区过多会增加材料的初步投资。但是,合理分区可以节约成本。
(2)不同地区季节的问题。我国疆土辽阔,有不少城市一年内有明显的季节变化。过渡季外区能不用冷热源,但还需要降温,这时应有降温方法,设计设备要考虑室外空气进入内区的影响。选冷源时要最小负荷时,制冷机应随意搭配。
(3)遇到个别楼和个别办公室的加班时。这个问题不好解决,只能不设置太大的空调方案。最好分每层分机设空调系统。
(4)因考虑系统的灵活。特别是出租的办公楼,不同业主的布置不一样;内隔墙的位置常变更;负荷多变化。因此设计类似办公建筑时选的设备要留有余地:系统分布要机动灵活;顶送风系统宜采用;送、回风口均匀分布。
(5)敞开的大办公室房间,如管理个别控制问题,设计时应高度重视。
2.3 大型超市类建筑
(1)大型超市的冷负荷主要来人员散热,其数值大小视档次而定。档次高人少,反之人就多。通常按0.5~1.0人/m2算。照明负荷按30~40W/m2算。
(2)通风换气十分重要,几乎需80%的排气才满足要求,因此这类工程宜采用双风机系统或单风机系统。
(3)商场出入口处人流很大,一年大门敞开。冬季流入大量冷空气,夏季室外热气入浸,增加负荷。经验告诉我们,大门口设置冷热风幕是解决问题的好办法。风幕的吹出口风速不能太大,工程实践证明风幕的吹出口风速以4~5m/s最佳。另外在供暖大门口铺一些地板加热盘管最好。
(4)商场中循环空气污染很严重,过滤器以自动清洗式最好。
2.4 电影院、大会堂
建筑中的观众厅应为单独设备,化妆间、排练间、办公楼等应另设工作室。系统的消声隔振尤其重要,从材料使用到通风的设计都应高度重视,管内的风速通常控制在6m/s下。还应特别注意防火要求。
2.5 医院建筑
20世纪对医院建筑重视程度还不够,这几年来这一领域空调系统施工都有进展。空调施工中的重大问题有:
(1)因该防止交叉细菌感染。医院中何处应为气压,气压设计时要注意。如手术室应为正压((20~25Pa),以防脏空气流入,为负压((20~25Pa),为排除密度大的麻醉气体,室内的排风口应设在手术室底部。
(2)如何防止尘埃问题。就是减少医院内的污染,空调系统有重要的责任,送、排风系统的过滤很重要。排风过滤是指对烧伤病房、风进行过滤。
(3)病房的个别控制问题。
3 设备间布置的基本要求
设备室的安排,按照物体的种类、大小、使用机械与系统的不同而异,一并配备相应的管井、管沟。
4 结语
上述是笔者多年来的暖通设计工作的经验小结,以供同行交流参考。同时体会到做好暖通施工工作,不单要高度重视自设计师的专业技术更新,对技术的学习,同时要深入项目现场,与技术人员深入交流勾通,熟悉现场情况,对于特殊区域提前做好摸底工作,避免设计变更的大量发生。
[1]孔祥敏.建筑暖通空调节能设计方法研究[J].科技创新与应用,2016(07).
[2]吴海峰.空调系统夏季集中运行调节及自动控制方法研究[D].太原理工大学,2015.
[3]胡俊辉.暖通空调系统节能与节支优化策略研究[J].中华民居(下旬刊),2014(02).
[4]费毅昆.论暖通空调系统设计与施工中应注重的几个方面[J].中外企业家,2015(27).
[5]莫应强.关于空调系统节能措施的讨论[J].企业导报,2016(10).
[6]姜松.应用环保节能的暖通空调系统对绿色建筑的影响思路分析[J].中华民居(下旬刊),2014(01).
[7]高佳佳,徐新华,黄公胜.变风量空调系统室内温度控制[J].华中科技大学学报(自然科学版),2015(12).
[8]耿永军,周军,常立伟,兰红涛.空调节能经济运行管理分析及应用[J].科技信息,2012(12).
TU83
A
1004-7344(2016)18-0311-02
2016-6-10