建筑工程暖通空调设计与施工的质量控制措施

陈小益

（建设综合勘察研究设计院有限公司，北京100007）

1 引言

随着经济社会的不断发展，人们对建筑的舒适度要求越来越高，需要保证暖通空调系统能够充分发挥作用，在面对外部环境变化时，可以提供良好的内部环境。设计与施工是两个相互衔接、相互影响的重要阶段，如果设计质量不高，施工效果也不会好，如果施工质量把控不严，那么再好的设计方案也难以实现，所以，必须同时从设计与施工两个方面出发，加强质量管理，将设想和计划有效落到实处。

2 工程简介

某工程位于张家口市怀来县沙城镇四街村境内，东至华新路，南至迎宾大街，西至原化工厂铁路，北至北环路，总建筑面积2 377.46 m2，其中，地上建筑面积1 544.14 m2，地下1 层建筑面积833.32 m2，建筑高度11.1 m，结构类型为钢筋混凝土框架结构，设计使用年限50 年，地上建筑耐火等级为二级，地下建筑耐火等级为一级，本文对该工程的暖通空调设计与施工进行研究，为其他项目建设积累经验、提供参考。

3 建筑工程暖通空调设计质量控制措施

3.1 做好初步调查研究

为了保证建筑工程暖通空调设计质量，必须根据设计任务书和相关部门的审批意见，严格遵守国家有关规范及规程，全面、准确地掌握与暖通空调系统设计相关的技术参数。本项目位于张家口市，室外主要气象参数如下：在夏季，空调计算干球温度为32.1 ℃，湿球温度为22.6 ℃，通风温度为27.8 ℃，室外平均风速为2.1 m/s，在冬季，采暖计算温度为-13.6 ℃，空调计算温度为-16.2 ℃，通风湿度为-8.3 ℃，室外平均风速2.8 m/s，这些数据都是主要的设计依据。同时，要加强建筑朝向、建筑体形系数研究，空调房间的朝向最好向阳，处于最大频率风向下风一侧，这样有利于降低空调负荷，能够达到节能的目的，建筑的体形系数越大，外表面积越大，散热越容易，充分考虑不同季候分区特点，适当调整建筑体形系数，着力提升暖通空调系统的工作效率。加强建筑外门和外窗的设计研究，如果建筑外门正对冬季主导风向，那么应该做好防风设计。外窗的遮阳系数、保温性能、气密性也十分关键，必须符合相关规定要求[1]。

3.2 融入绿色环保理念

在绿色环保理念不断深入人心的情况下，暖通空调系统设计也应该有所体现。在具体设计时，既要从经济性的角度出发，科学规划系统运行路径，选择相关设备，减少系统建设和运行费用，同时，也要积极体现绿色环保理念，降低系统运行能耗，结合建筑规模、用户数量，准确计算暖通工程荷载，然后根据峰值荷载合理进行设备选型，保证实际运行荷载能够与额定荷载保持一致，这样能够有效降低系统运行故障、延长设备使用寿命。选择相关设备时，应尽可能采用具有自动控温变频功能的变频设备，能够获得不错的节能效果。在系统运行过程中，除了节能设计，噪声污染的影响也不可小觑。如果长时间在噪声环境中生活，可能会威胁人们的身体健康，所以，要加强消声设计，尽可能减少机械噪声、水流噪声。在进行暖通空调系统消声设计时，应该以降噪为导向，注重管道之间的协调性，通过设置消声器，能够有效降低噪声污染。

3.3 做好关键细节处理

暖通空调系统设计方案的优劣主要体现在细节处理上，所以，必须有效控制细节处理效果，这样才能保证最终的设计质量。在进行各种系数换算时，需要注意不同构造、不同材料围护结构材料的导热系数的修正系数有所不同，比如，如果围护结构是实心墙体，材料是加气混凝土、矿渣混凝土、粉煤灰陶粒混凝土、炉渣混凝土等，那么导热系数的修正系数应该为1.15；如果采用了多孔保温材料，而且其作为夹心层浇筑在屋面、墙体等构件中，那么导热系数的修正系数应该为1.6；如果采用多孔保温材料，并且将其铺设在密闭屋面中，那么导热系数的修正系数应该为1.2。在计算封闭空气间层的热阻值时，必须全面研究热流方向和空气间层厚度。本工程冬季室内采用地板辐射采暖系统，直接与室外空气接触的楼板以及与不供暖房间相邻的地板为供暖地面时，需要做好绝热层设计，采用聚苯乙烯泡沫塑料板，在楼层之间楼板上绝热层厚度为20 mm，与土壤或不供暖房间相邻的地板上绝热层厚度为30 mm，与室外空气相邻的地板上绝热层厚度为40 mm。室外管网应该严格进行水力平衡计算，保证各环路水量符合设计要求，如果室外管网采用阀门节流的方式平衡阻力时，需要控制各并联环路之间的压力损失差值，一般不能超过15%，如果经过计算达不到该要求，则需要在热力站和建筑物热力入口处设置静态水力平衡装置[2]。

3.4 积极引入信息技术

BIM 是信息技术在建筑工程设计行业的典型应用代表之一，通过建立暖通空调系统模型，具有传统二维设计不可比拟的协同设计优势。在狭小空间，暖通空调系统管线设计难度较大，精度要求较高，不仅要考虑管道规格尺寸，而且涉及保温层厚度、法兰大小、附件安装等多个方面，依靠传统的二维设计手段，很难实现高质量、高效率的设计。运用BIM 技术，能够实现不同视图之间的相互关联，可以从多角度确认管道的空间位置，从而有效避免碰撞问题的出现，满足净高设计要求。通过BIM 平台，自动检查不同区域最低净高值，如果存在不合理之处，可以在三维视图中直观显现。同时，暖通空调系统机房布置也是重难点问题，运用BIM 技术建机械设备参数体块族，在设计初期可以实现机房布置的多方案对比，等到机械设备具体参数型号确定后，可以通过参数修改实现机房的合理优化。另外，管线综合碰撞检测是BIM 技术应用的一大优势，用于不同专业系统管道的碰撞情况检测，以及管道安装空间、检修空间的预留情况检测，根据碰撞检测结果进行管线优化设计，避免后期施工过程中发现问题后再去变更。除了这些已经相对成熟的应用，BIM 技术在负荷计算、水力平衡计算、系统阻力计算等方面也发挥着越来越重要的作用[3]。

4 建筑工程暖通空调施工质量控制措施

4.1 严格控制材料质量

材料、设备是暖通空调系统的基本组成部分，直接决定着最终的实施效果。所以，在做好设计工作的同时，必须严格把控材料、设备选购质量。比如，管材在暖通空调系统工程中占据了较大的比重，在不同系统类别需要使用不同的管材，采用不同的连接方式，明装采暖管道应该使用热镀锌钢管，室内埋地采暖管道应该使用含阻氧层PERT 管，空调送回风管、新风管、排风管、土建竖井内的风道均要采用镀锌钢板，风机系统需要使用铝箔复合玻纤布通风软管；设备及管道上配用的阀门应该根据系统介质性质、温度、工作压力合理选择，保证阀门配件质量，不得出现跑、滴、漏等问题。在采购时，需要严格按照设计要求进行选择，积极与市场口碑好、综合实力强、产品质量稳定的供货商建立长期合作关系，保证材料质量和价格的稳定。同时，加强合同管理，做好材料质量检测和验收，只有检测合格后，材料才能进入现场使用；提高现场管理水平，按照要求设置材料储备场所，避免由于存储不当导致材料性能受损，并且加强加工过程和使用过程管理，减少因操作不当导致的质量问题[4]。

4.2 做好前期准备工作

施工单位需要积极参与图纸会审工作，全面准确地把握设计意图，认真仔细研究施工图纸，检查不同专业管道线路是否存在冲突矛盾，从实际施工的角度出发，积极发现问题、提出问题、解决问题。不断完善施工组织设计，明确施工顺序和重难点问题，配备相应的组织管理资源，根据施工进度，合理安排各种资源进场计划，重视技术交底工作，详细交代设计意图、注意事项、特殊要求，并对相关疑问进行解答，突出施工技术的实用性和可操作性。做好相关人员的教育培训工作，提高人员综合素质，完善质量管理制度。在安装施工前，做好清洁、防腐、防锈、绝缘等处理工作，清除表面灰尘污垢、锈斑、焊渣以及内部污垢和杂物，避免杂物进入引发堵塞。积极核对现场情况，如果发现实际现状与设计方案存在冲突，要及时联系相关单位，找到行之有效的处理办法，同时，要注意暖通空调系统的兼容性，避免引发系统冲突，为后续的安装施工奠定良好基础[5]。

4.3 加强施工过程控制

暖通空调系统施工是在土建专业的基础上进行的，涉及专业衔接问题，必须保证前期的预留预埋工作能够满足设计要求，防止出现施工条件与设计方案不符的问题。在BIM 技术参与深化设计的基础上，可以更好地进行施工过程质量管理，利用BIM 技术进行施工模拟，能够根据施工方案和进度计划提前开展虚拟建造，明确不同时间节点质量控制要点，掌握建筑物、设备、管线之间的空间关系，及时发现不满足规范要求的情况，提前解决技术冲突。可出图性是BIM 技术的突出特点之一，在任意部位剖切都可以输出二维图纸，提供更为详细、精确的数据参数。而且利用BIM 技术可以实现全过程可视化、精细化管理效果。通过BIM 模型与施工现场的比对，可以直接提供施工指导，通过上传现场照片、视频等信息数据，能够更加高效地发现质量问题，降低施工质量监控的成本和难度。在施工过程中，如果需要进行设计变更，可以通过BIM 模型提前进行方案比对，掌握变更前后的变化情况，明确可能造成的影响，为设计变更决策提供科学依据，避免盲目调整造成的不良后果[6]。

5 结语

综上所述，暖通空调系统是建筑工程的重要组成部分，涵盖了采暖、通风、空调等一系列专业，直接决定了建筑的室内环境调节效果，影响着人们的居住体验，必须根据建筑特点，遵守相关设计规范，兼顾经济性和环保性的基本原则，积极引入先进信息技术，提高深化设计水平，从源头上减少工程质量隐患，同时，做好相关施工准备工作，加强施工过程质量管理，保证最终的施工效果能够满足设计要求。