浅谈房屋建筑工程暖通设计的思路与方法

2022-11-25刘玉侠

城市建设理论研究（电子版） 2022年17期

关键词：暖通设计中央空调暖通

刘玉侠

衡水宝力房地产开发有限责任公司河北衡水 053000

人们物质生活水平提高，对居住环境有了更高的要求，房屋建筑工程的暖通设计可以调节温度。在进行设计的时候，设计单位要考虑各方面情况，确保施工活动的顺利开展。立足于实际情况，制定出一套完善的方案，严格按照规定去执行，不断提高工程暖通设计的质量。

1 对房屋建筑施工暖通设计的思路

1.1 应符合建筑使用要求

首先要严格按照房屋建筑工程技术的实际应用要求来实施暖通设计。日常住宅的房屋建筑技术和大空间人员密集场合的暖通设计技术之间具有差异。设计单位要根据建筑物的用途和使用要求不同,选择合适的设计方法。此外，建筑所在地的气候条件和资源状况也是暖通设计方法必须考虑的主要因素,因此在暖通设计方法的制订过程中,要充分考虑气候环境与专业技术的结合[1]。

1.2 应充分考虑系统维护成本

在暖通装置的运行过程中，受内部工作操作与外在环境条件的双重干扰，使得设备很容易发生运行故障。如在多数设在地下室的配电价格中，如果发生了通风不畅的状况,将会导致整个房屋的全部停电。所以，在暖通空调设备工程设计之初，就必须对暖通空调设备在后期运作中的维修成本进行充分考虑。在进行暖通设计和管线布局的过程中，要注意为后续的设备安装与维护预留必要的空间。

1.3 应充分考虑系统节能效率

当前,全球化石能源的消耗量不断扩大,能源紧张的大环境短时间内难以变更，因此，作为建筑能耗主要环节的暖通设计更是建筑节能的重中之重。在房屋建筑工程暖通设计时,要充分考虑到设备系统的节约效益，包括对暖通项目的施工过程和建筑后期的运行施工过程两方面的节能环保。

1.4 明确建筑具体环境

建筑暖通设计时,首先必须充分考虑的是该建筑物所属的具体位置，并对其同邻近建筑物间的相互关系,包括给排水系统和电源等因素加以确定，其中包括敷设手段等，并且在设计建筑过程中，积极融入可以合理使用的接入性点，合理确定了供暖出入口在实际使用过程中所处的内外条件。种种原因都将影响相应负载的计量，并影响入口信号。

1.5 加强了对建筑使用者人数的确定

新时代，建筑物的暖通设计需要全面融合节水与绿化概念，在这种状况下，可以按照建筑物的具体用户人数来进行暖通设计,在使用户能够享受良好的供热基础上，还可以节省能耗。所以，在系统设计期间，有关人员就应该依据建筑设计资料，以问卷调查的方法对建筑物使用者数量加以确认。与此同时，还应该仔细记录下用户在平时工作和日常生活过程中对建筑物的具体使用时间，同时观测建筑物周围尾气污染现象，把种种因素视为建筑负荷计量的关键指标，以此提高系统工程设计的科学性[2]。

1.6 确定建筑相关数据

暖通设计师必须在全面掌握建筑物总体标高、层数等的基础上，进行建筑设计。同时在施工过程中，加强了监督力度，使建筑物楼面的标高和整体高程始终符合设计规定。同时，在建筑物的总体标高超过十层时，工业和民用建筑标高达到二十六米以后，都必须严格坚持国家有关法规,并注意消防等安全措施的落实。

2 房屋建筑工程暖通设计的方法

2.1 通风系统设计方法

房屋建筑的通风系统不但决定了建筑物内的空气质量,而且影响了建筑室内外电气设备的工作状况，所以，建筑必须采用科学合理的通风系统设计，以保证风向和排风量的科学合理和系统工作的稳定性。而为了减少各项工程造价，建筑的配电系统机房一般设在地下部，这就对通风系统要求很高，所以，建筑地下室的通风设计不但要满足排热要求，而且还要满足建筑地下室的安全防火措施。柴油发电厂房屋的通风系统设计与配电室相似，但需要选用防爆风机来完成相应的防爆设计工作。在公共房屋建筑的厨房油烟管路设计流程中，要设置必要的防火阀，以便为二次深化设计打下良好的基础。在房屋建筑工程的使用中，良好的建筑通风可以从源头上保障其室内的空气质量，这样可以有效的降低建筑自身对于暖通设计的要求,节省不必要的资源。因此，在具体的房屋建筑工程暖通设计中，设计者应结合所在区域的风向特点进行分析，在确保暖通设计可行的前提下充分利用自然风[3]。

2.2 采暖系统设计方法

住宅建筑物的采暖主要是地面辐射和暖气片散热二个系统。这二个系统不尽相同，要针对房屋建设的实际状况择优选用。为了改善居住建筑的舒适性，地板辐射采暖的运用也越来越普遍。在建筑的采暖系统方案设计中，避免过热的辐射散热能力也减少了地面的使用寿命，而过度燥热的室内环境也应会对居民身体健康造成危害。在选用暖通空调工艺装置时，首先要结合建筑物的实际状况加以考察,并选用适宜的热源设备。从工作能量的效率方面考虑，以热电站的工作效能为最大，而热泵设备则位列其后。热泵工艺主要是使用自然界中蕴藏的大量无污染、低品位能量为主要热源，而按照热泵的燃料有所不同，可分成以下二大空气源(风冷)的热泵工艺。主要为商用单源型热泵中央空调发电机组、家庭热泵中央空调机组、热泵冷暖水泵组和多种类型地源热泵，以土壤型为主流，能够达到了百分之三十以上的节能效果：直燃式溴化锂吸收式机组，其供暖效果和普通燃气锅炉基本相似，不过对锅炉房而言，中大区域锅炉房的蓄冷装置使用效果较中小型锅炉尾部更好。

2.3 空调设计方法

暖通系统的所有冷却循环均由中央空调系统来进行，但在部分地方也会用中央空调采暖，所以，在中央空调系统的设计过程中，要重视对冷却热源的选用，并根据建筑概况合理选择，既要适应建筑物冷却与采暖的需要，也必须兼顾节能环保的作用。中央空调管线通常常设于建筑物的沉降裂缝处，要设计膨胀节，以防止建筑物在热胀冷缩和沉降的共同影响下对中央空调系统供水管道进行碾压，从而导致中央空调系统管线变形或者发生渗漏的现象。空调系统的供水系统要做平衡设计，按照水流量和水压或者水循环的方式，用同程管路或者平衡阀来保证整个供水系统的均衡状况。

2.4 推广使用变频技术

变频科技既可解决普通中央空调系统的工艺技术难题又可降低能耗，由于在普通暖通空调管理系统中使用变频科技，就可以实现普通中央空调装置的出口效率根据实际负载的变动状况而有所调整，从而实现了节电减排功效。可以根据普通中央空调的实际负载情况，进行合理改变风机流速和水流量，从而达到了节电目标。另一方面，变风量控制，主要运用中央空调控制系统的末端装置实现对房间负荷的补偿机制，并优化调节送风量，以保证最理想的房间温度；与定风速控制相对比，变风量控制可节电大约百分之五十；另外，变水量控制器，则主要采用调节量来调整水温，与定流量控制器相比省电。

2.5 降低热媒介的能耗

节能的建筑设备也越来越被中国建筑行业所采用，而暖通中央空调系统亦不例外，以具体工程和实际运行状况为出发点，逐步建立整体性的中央空调节能系统。其中热媒介质输送系统已成为暖通中央空调的关键部分，其热力传递方法、材质选用等，都对节能问题产生了作用。在热媒材料输送体系中，选用工程保温材料，如直填料槽等，并进行热工水力的预制保温；从而减少热量传递过程中所发生的损失。

2.6 做好相应的降噪减震设计

在暖通与空调工程的实际使用中，噪音的形成并无法减少，在住宅建筑暖通设计中管道较多，如果无法做好降噪减震,则会给群众的日常使用带来较大的困扰。目前运用较多的降噪减震方法主要有以下几种：使用隔离罩、柔性连接等，需要设计者进行科学的选择及使用。普通的民用居住建筑为了适应人类日常的工作与生活需求，整个体系中的通风设备和给水方式装置在工作时，都会产生相应的噪声和振动，由于暖通空调施工的管线很多，会产生噪声和振动的传播十分迅速，所以在实施暖通空调工程建设前，必须对整个体系做出相应的降噪措施和抗振动设置，以减少二次建筑带来的扰民和再次投入。暖通设计的降噪方法也比较多，比如在设备外部加装抗噪罩，或对管路内流体的露点进行调节等，或把易产生噪声的装置和设备分离；降噪的主要方式还有弹性支架和柔性结构的方法。

3 房屋建筑暖通设计中的常见问题

3.1 负荷计算不够精准

负荷计量的不精确是在暖通空调工程项目建设中，暖通设计最普遍存在的问题之一，主要体现在对建筑物供热负荷方面的计量，国家标准文件中如《采暖通风与空气调节设计规范》中明文提到了暖通空调系统的设计规范要求和有关规范性条件，并规定了在暖通设计时，应充分考虑到真空温度、湿等各方面因素对供热效果的影响，但是在暖通设计的实际运行过程中，由于很多工程设计人员对这些因素的分析不到位，所以，往往造成了建筑物的暖通设计并不科研标准。

3.2 不够重视低碳环保设计

随着国家可持续发展目标的提出，各行各业也开始改变思维,对工业环境做出全面改造，更加重视可持续发展之道,并积极发展环保的低碳经济。在建筑的暖通设计中，不可忽略供暖空调体系的低碳环境工程设计优势。但当前部分工程设计人员认为，低碳环境工程设计重点是对主体工程和实施阶段的绿色设计，而不是注重供暖空调体系的环保绿色优化工程设计，这将导致后期供暖空调体系的设施消耗量较高，从而阻碍了建材行业的绿色低碳工程设计。

3.3 缺乏科学性

由于高层建筑的设计楼层往往较高，使得在高建筑物的设计项目中，进行供热供燃气通风及空调项目的设计时就存在着相当的难度，特别是在供热供燃气通风及空调项目冷暖设备的设计中。例如，由于多层建筑上层部分距地表高度较高，可能由于水压不足而造成给排水工作发生问题，这需要相应的暖通系统有高强度的承受能力，并且必须保证冷暖装置的工作具备适应性，一旦其工作流程没有适应性，则会导致给排水操作发生问题，进而造成渗漏现象的发生。

4 暖通工程设计问题的解决措施

4.1 重视低碳环保设计优化

为推动建材行业走向可持续发展之道，在建筑的暖通控制系统工程方案设计中，要注意暖通控制系统的环境设计优化管理工作。针对建筑来说，要从采光与通气的视角来选择环保节能型，这样的话才能有效地减少建筑内暖通空调设备的能源；还有就是，总体设计方案一定要从建筑长期的发展视角来思考问题，如果要选择比较先进的低能耗环保型技术设备，可能建筑暖通空调设备购置的价格比较高昂，不过如果从建筑长期的应用状况来看，也能够明显减少能源，节省了建筑后期的经营成本，这也有助于提高效益。

4.2 遵循科学设计的准则

暖通空调建设项目的有关设计部门和建筑设计工作人员，都必须严格按照中国国家对大型高层建筑暖通空调工程项目建筑设计的有关规范，认真做好暖通空调工程项目的工程设计，以保证建筑设计方案都能有法可依、有据可依，从而避免了其设计方案和中国现实的建筑设计条件产生很大差距。在我国高层建筑暖通空调工程项目的建筑设计过程中，有关建筑设计工作人员要针对中国高层建筑工程项目的实际发展状况和现代建筑的有关要求进行建筑设计，同时也要针对暖通空调机械设备在运行过程中产生巨大噪音的状况，为了尽可能减少对建筑使用者的危害，也可以采用相应的隔声材料进行建筑的施工。建筑设计工作者也应针对高层建筑的各种特点，尤其是不同地域、不同季节的暖通工程施工活动中，应选用科学合理的施工方法和工程设备。

4.3 提升设计方案的合理性和适用性

要改善大中型建筑暖通设计方案的品质，在建筑设计过程中，要对方案设计的切实可行和适用范围加以深入分析，因为有些总体设计方法并不能适合于任何的建筑设计类型。特别是高层住宅，由于室内外的空气环境和室温受到影响的原因较多，要运用暖通空调系统对室内外的空气质量环境和室温加以适当调整，就必须兼顾多方面的原因。至于一般普通建筑物的暖通设计方法，它的总功率也不一定能够适应大型建筑的诸多使用要求。还有就是由于大型建筑的用地昼夜温度变化很大，所以必须再进行对管子材质以及管子厚度和管材自身的保暖性进行了重新的考虑。

4.4 严格控制工程材料的质量

施工材料质量关乎到暖通空调项目的基础施工效率。建设工程项目的实施质量离不开对材料的保障，一旦材料品质问题，再好的施工技术和施工设备都无法使基础施工的效率得到相应的提高。而暖通空调项目的品质又关乎到建筑物使用者的家居舒适性，因此设计者就应该特别关注暖通中央空调的设计，以保证其所运用的施工材料满足公司的施工需求，同时又能适应现代人的实际使用需要。监理人员也应该有效监测施工现场中的材料使用情况，以保证材料的高效使用，而一旦在施工过程中出现了劣质原材料，要及时的向相关主管部门反映，追本溯源。另外，还需要对材料的使用部门加以监督，保证所购买的建筑材料质量符合暖通设计施工的使用条件[4]。