住宅暖通空调设计中的常见问题探析

2023-08-14张晗星

建材与装饰 2023年23期

关键词：新风量室外机新风

张晗星

（南京长江都市建筑设计股份有限公司，江苏南京 210000）

0 引言

随着国民经济高速发展，我国暖通空调取得一定的进步，并与国际水平逐步接轨，同时人们对生活环境要求越来越高，然而在实际暖通空调设计中，存在不合规范的现象，导致暖通空调系统的设计过程中产生许多问题，从而影响着住户的生活的舒适性和安全性。

1 空调问题

空调是一个建筑的基础设施，也是人们日常生活中不可缺少的一部分。随着我国社会经济的不断发展与进步，空调行业得到了快速的增长。但是空调设计中存在的问题主要体现在以下方面。

1.1 负荷计算

在住宅建筑中，通常是部分房间使用空调，部分房间不使用空调，在负荷计算中应考虑到同一户内使用空调和未使用空调房间之间的温差传热，同时在选择空调室外机时通常要考虑到空调房间同时使用系数[1]。

1.2 空调室外机位设置

在建筑设计中，常常因与建筑外立面美观冲突使得空调室外机位的设置存在很多不合理的问题。

（1）空调室外机位贴临起居室、卧室等人员经常活动的房间，室外机产生的噪音影响住户的日常生活。

（2）空调室外机位百叶有效系数选择过低，造成空调运行效果变差。

（3）当在空调室外机四周设置翻坎时，翻坎高度通常会遮挡一部分空调室外机通风口，则需要垫高室外机，但当室外机位设置在窗外时则会导致室外机挡住一部分窗，影响窗户的开启和室内采光。

（4）空调室外机位难以达到或设置的检修门或外窗过小时，空调室外机难以安装，人员安装检修操作困难。因此在方案设计阶段应考虑到空调室外机位的位置的合理性。

1.3 空调管线布置

由于住宅层高的限制，住宅室内的吊顶多会设置成四周吊顶，中间裸顶，然而这样的设置会导致设备管线布置的局限，此时就要注重各专业间的相互沟通，协调配合。在空调冷媒管设置时需要注意以下问题。

（1）由于住宅层高的限制，空调管线必须穿梁布置。由于梁高的限制和结构板厚度和标高的变化，预留洞口的标高往往是固定的区间值，这样很难保证空调的冷凝水管可以形成一定的坡度；因此，在设计过程中要与结构专业确认预留洞口的标高，保证冷凝水管的坡度。

（2）为了建筑立面效果和窗户的采光通风要求，建筑通常会将室外机位降至与下一层的窗顶平。这样会导致下一层住户的空调冷媒管无法穿越至室外或者是穿越至上一层的空调机位上，容易造成设计上的返工或是住户间的纠纷；因此，在方案配合阶段就应该与建筑专业确定好空调管线穿管的条件。

（3）冷凝水的排水立管通常会设置在空调室外机位上，由于条件的限制和设计上的不交圈会导致给排水的排水立管挡住冷媒管的出管位置，使之无法连接到室外机上。因此，在设计的过程中应与给排水专业相互协调配合，确定好预留洞口和排水的立管的位置。

（4）当沿着空调管线布置套管时，通常只考虑穿梁位置，而忽略穿越内墙时的套管，空调管线长期与内墙直接接触，容易导致洞口结露并在墙面出现水渍甚至发霉变色。因此在设计中，不仅要重视穿梁套管也应绘制穿墙套管，同时套管尺寸也要考虑空调管线保温材料的厚度，保证与套管之间有10～30mm 左右的间隙。

（5）由于现在大部分住宅为精装交付，设备批量进场，由于运输、焊接等问题空调冷媒铜管会有缝隙、小孔，引起制冷剂泄漏，空调制冷能力下降或者不制冷，因此在空调冷媒铜管进场时应检查铜管是否满足《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB 50243—2016）第8.3.3 要求。

1.4 空调室外机配电

家用多联机电源通常有220V 和380V 两种电源，市面上常见空调通常在冷量20～22.4kW 以下为220V电源，以上为380V 电源，在冷量20～22.4kW 时会有220V 和380V 两种选项，如果设计选用220V 电源，而实际选用380V 电源则会导致空调室外机无法配电，如果设计选用380V 电源，而实际选用220V 电源，虽然有调整的余地，但是会造成浪费，同时线路的可靠性也会降低，因此在设计初期应与甲方和业主明确选用空调的品牌，明确室外机电量。

2 新风问题

随着生活质量的改善，人们对生活空间空气品质的要求越来越高，雾霾天气的频繁出现使人们开始放弃传统的开窗通风，新风系统已经成为住宅不可或缺的组成部分，新风系统设计仍存在如下问题。

2.1 新风量确定

住宅新风量的可以通过换气次数法确定，在《住宅设计规范》（GB 50096—2011）第8.6.4—2 条要求住宅新风换气次数宜为1 次/h 计算；而在《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736—2012）[2]（以下简称《民规》）中表3.0.6-2 是根据人均居住面积选用换气次数。在现代住宅中，除了卧室、客餐厅外还会设置其他功能的房间，面积大而人员少是现代住宅的主要特点，同时，并不是所有的家庭成员全天都在家中，因此，人员密度小，所需的新风量也少。假设一个三口之家居住在一个100m2三室一厅的层高3m 的住宅内，按照《住宅设计规范》所需的新风量为300m3/h，人均新风量为100m3/h；而按照《民规》计算，人均居住面积为33m2，查表的换气次数为0.5 次/h，所需新风量为150m3/h，人均新风量为50m3/h，新风量相差一倍，而人均新风量为50m3/h 已经满足需要。在倡导绿色低碳的今天，新风量并非越高越好，因此要根据人员密度计算新风量既可以满足基本要求又可以节约能源。

2.2 室内新风口设置

（1）常见的户式新风机仅有过滤功能段，无热湿处理功能，在南方夏季室外空气含湿量较大时，当新风口距离空调送风口过近容易导致风口处滴水。一般会要求新风口布置时要与空调送风口分别设置并保证一定距离。但在实际工程中，由于条件的限制新风与空调合用同一送风口，风口长度又常常被限制，新风口与空调送风口距离不能保证。因此，在室内装饰方案设计阶段就应考虑房间新风口与空调送风口的间距要求，同时在设计和施工时应注意在风口出设置保温措施或者采用非金属风口以减低结露的可能。

（2）当采用双向流新风机时，由于住宅房间面积比较小，应考虑到新风口和排风口是否会发生气流短路，在《住宅新风系统技术标准》（JGJ/T 440—2018）中4.4.4-4 中规定送风口和排风口不应相对布置，在同一高度布置时水平距离不应小于1.0m；垂直布置时，垂直距离不应小于1.0m。在设计中应考虑到这一问题，并与内装专业确定好送排风口的位置[3]。

2.3 风管布置

（1）住宅的风管通常采用UPVC 软管，由于房间吊顶的局限或者在安装时尺寸测量有偏差会导致软管安装存在新风管接入预留洞口存在有急转弯的现象，减少了风管的断面面积，增加风管阻力，严重影响出风量。这就要求在设计过程中与内装专业协调好吊顶的宽度和布置范围，同时在施工过程中要先将接出支管的三通与预留洞口对正后再进行安装，保证风管可以通畅排布。

（2）风量调节阀。每个房间需要的新风量是不同的，与其大小、污染源情况、人员情况和空气质量要求有关，因此新风送至各房间风量应是可调节，通常是在风管上安装调节阀来实现，但在平时设计和安装中往往会忽略这一点，导致各送风支路风量不均衡，从而影响新风机设备使用效果。同时应注意设置调节阀的位置应靠近空调检修口，便于房间风量的调试。

2.4 房间压差控制

由于门窗加工工艺的进步，门窗的气密性越来越好，当房间门窗关闭，新风机长时间运行下，房间内正压值会越来越高，从而导致新风送不进去，室内空气质量越来越差。在《住宅新风系统技术标准》中要求房间设有过流口或者在内门下方距地面留有20～25mm 以上的缝隙，以保证室内空气有效流通。但当房间门或内墙上设置孔洞或者缝隙，房间隔音效果变差，私密性降低，十分影响住户的居住体验；同时在地面敷设地砖或地板后，房间内门下方与地面间距并不能满足规范要求；若设置过流口就会增加房间装饰设计的难度。综合以上各方面因素的影响，在施工中通常会忽略房间之间压差的问题。因此在房间内门上设置安装有内设消声材料的平衡式通风口，内置消声材料能够保证房间的私密性，通风口通过门上设置的条纹图案能够很好的隐藏。

2.5 室外新风口设置

为保证房间室内的品质和建筑外立面的协调，室外新风口的选择上要考虑到安全、美观等因素。在选择室外新风口位置时要考虑到以下3 点。

（1）室外新风口应与燃气热水器、厨房油烟机的排烟口、卫生间排风口、室外热排放设备（空调室外机）保持一定距离。以防止室外污浊空气进入室内以及对新风送风温度产生影响。

（2）为了保证新风机安全高效运行，室外新风口应设置防雨百叶和防虫网，以防雨天水滴和飞虫通过风口进入风机和室内，影响风机的运行。

（3）为了保证室内居住环境的安静，防止室外噪声经过室外风口进入室内，需要在室外风口处设置隔音措施或采用消声风口。

3 供暖问题

地暖在住宅设计中越来越普及，其以美观，舒适和效果高而更易为业主所接受，所以也是当前开发商供暖方式的首选。地暖设计似乎很简单，但是随着住宅设计精细化程度的不断提高，地暖需要进行精细化设计，所以还存在很多注意事项。因此，对地暖进行合理规划与布置就显得非常重要。

3.1 地暖实际散热量计算

在设计阶段应先进行负荷计算，在确定地面所需的散热量时应扣除上层房间向下的传热量，因此除顶层外，其他楼层的供热量是近似相等的。但在实际工程中，由于施工手法，条件的不同，地暖实际散热量与厂家提供的数据差异较大。因此，在施工过程中需要规范施工方法，同时对于具体工程条件的散热量应由计算确定。

3.2 采暖系统设计

（1）分集水器设置。分集水器一般设于厨房厨柜内燃气灶下方，在分集水器安装前，应根据厨柜公司对厨柜进行二次深化设计，准确定位，确保分集水器及其附件安装在整个厨柜内。

（2）地热盘管的布置。根据不同的房间性质按房间分环路布置，如卧室、书房等做到每个房间1 个环路，卫生间可以和卧室或客厅串联布置，客厅较大的可以布置成2 个环路，在实际制图中地暖盘管布置间距常为150～200mm 的等间距布置，而在实际使用中由于靠近外墙处所需热负荷较大，高热量管道设置在较大的热量损耗地区，并在一定程度上减少了管道的间隔。正像在本文3.1 节中提到的那样，与标准层相比，顶层房屋缺乏上下两层的散热，而屋顶的周围建筑更多的热负载；顶层的螺旋板的设计与标准层的建筑隔离，通常需要在标准层住宅的基础上进行加密布置。

（3）温控器设置。目前，大部分住宅采用每一环路分别设置温控器的控制的方式，这样方便住户对各个区域地暖的控制，但目前还存在一些项目由于成本等问题使用整体温控的方式，这样虽初期投资低，但增加后期住户的使用成本。

3.3 伸缩缝设置

采用地暖的地面容易产生裂缝已成为目前住宅工程质量问题的通病。地面裂缝虽然对建筑安全没有影响，但是影响美观和住户的使用体验。地面裂缝的原因很多，除了由于施工时浇筑地面混凝土时养护不当造成地面裂缝产生，更多的是由于地暖施工时未按《辐射供暖供冷技术规程》（JGJ 142—2012）[4]第5.3.13 条要求设置伸缩缝[5]。所以就要要求我们在设计过程中要按照规范在图纸中明确表示伸缩缝设置；在施工过程中要严格按照规范和图纸设置伸缩缝。