浅谈暖通设计中常见问题及优化策略

发表时间:2019/3/7   来源:《建筑学研究前沿》2018年第33期   作者:蔡中瑾
[导读] 随着我国国民经济的快速发展,城市化进程的加快以及人们生活水平的提升,能源与环境问题越来越突出。
  摘要:随着我国经济的飞速发展,居民生活质量的快速提高,同时也导致土地资源紧张以及其他各方面资源、能源消耗的增加,同样也给建筑行业提出了新的建设要求。在建筑设计及建设过程中应当更加注重节能环保,而建筑建设过程中暖通设计是体现节能环保理念的一个重要环节。如何在建筑暖通设计过程中解决常见问题,并充分体现节能环保的理念,是当前建筑暖通设计者们需要重视并思考的一个问题,文章对此做出一定的阐述。
  关键词:暖通设计;问题;优化策略
  
  
  1 暖通空调能耗构成和特征
  随着我国国民经济的快速发展,城市化进程的加快以及人们生活水平的提升,能源与环境问题越来越突出。建筑能耗所占的比例也愈来愈大,在发达国家已达到40%。建筑能耗主要包括建筑物采暖、通风、空调、照明、电器与热水供应等方面,而用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%~50%,并且呈现逐年上升的趋势。为了保持建筑物内部环境合理的温湿度,现代建筑中一般通过设置空调来保证这一需求,由此消耗的能量(主要包括建筑物冷热负荷引发的能耗、新风负荷引发的能耗和输送设备的能耗)也成为暖通空调中主要的能耗。影响暖通空调能耗的关键因素有室外气候条件、室内设计参数、围护结构构造特点、室内人员和设备照明的情况以及新风设置的合理性等。此外暖通空调系统的能耗还有多个特征表现:首先,不合理的的设计、选型、运行管理将会使能量的利用效率降低。其次,室内空气环境所需的冷热能量品位有高、低之分而且具有季节性。这就使得在具有条件的情况下,可以利用天然能源来满足空调系统的能耗需求。最后,暖通空调牵涉到的冷热量的处理一般以热交换方式进行。因此可以使用冷热量回收的方法来降低能耗,有效利用能量。
  2 建筑暖通设计过程中的常见问题分析
  2.1 设计过程不够规范
  建筑暖通设计中需要考虑多个方面的因素和问题,为了能够有效地保障建筑完成后的通风空调以及采暖能满足相关需求,必须要根据我国相关规定,针对建筑的暖通设计进行合理的、有效的优化。但由于我国当前的建筑企业繁杂,各个企业的发展状况参差不齐,一些发展情况不太良好的建筑企业在进行建筑暖通设计过程中缺乏设计的规范性,或是由于设计相关人员对于暖通设计工作不够重视,技术交底工作不够完备,导致建筑暖通设计工作无法满足需求,容易让建筑埋下安全隐患,甚至影响建筑施工质量。
  2.2 建筑暖通工程设计标准化问题
  ①建筑供暖热负荷的计算问题。虽然相关文件规定,建筑施工中,从外部进来的冷空气耗热量和冬季供暖系统所承载的热负荷量基本相同。但是在实际的暖通设计操作中,很少对这些部门提供的数据信息进行实际检测校核;②供暖管道入口的过多设计。供暖管道入口的设计需要综合考虑建筑室内供暖系统、建筑室外管线衔接合理性、建筑室内供暖系统本身的合理性等问题。但是,在实际的暖通工程中,施工操作为了提升施工效率,在一层楼内设置了过多的供暖入口,导致建筑外部衔接点过多,为总体工程施工带来了安全隐患;③散热器的安装设计不合理。

例如:在建筑的楼梯以及可能出现冻结现象的空间设计配备散热器,和相邻空间当中的散热器共同使用一根立管,连接模式采取双侧连接。但是在实际操作中,这种设计一旦出现故障就会影响周围建筑的供暖效果。因此,建筑楼梯间的散热器安装需要配置独立的立管、支管、阀门等。
  2.3 暖通设计中建筑物的朝向和自然通风问题
  在建筑暖通设计的过程中,必须要对本地区的日照量和当地风的相关特性进行分析。这样才能更加科学地确定建筑的朝向。在对建筑暖通工程进行设计的过程中,必须要确保建筑物的主立面所面对的是夏季的主导风向。尤其是在冬季的时候,自然通风很容易导致建筑室内温度的流失,因此建筑物侧面需要面对冬季的主导季风。而且我国地处北半球,受到地理位置的影响,南面建筑物受到的太阳辐射量要多于其他的方向,因此建筑物的朝向一般最好选择是南向。
  3 暖通设计中问题的优化策略
  3.1 推广冷热回收运用,增加能源利用率
  目前社会,回收利用空调的冷热量受到普遍重视与推广。比如:夏天时,利用卫生热水;在空调中设置全热回收器,这些措施都增加了能量回收利用。现在,把多余的能量转移到需求位置已经变成空调节能的一种趋势,全热回收对能源利用率能够达到75%~80%。在空调系统中,还可以应用能量回收设备回收环路等换热器。统计数据显示,最常用的是热泵回收,能够回收110℃以下的能量,使得供热、采暖设备能够运用低温热源与自然环境热源,这种节能技术新型而且高效。若将热泵与回收设备联合应用,和单一的系统对比,具有更好的节能效果。
  3.2 重视暖通设计规范性
  建筑施工的主要人员通常是农民工群体,具有的专业知识水平以及施工技术水平参差不齐的,但是建筑暖通施工过程相对来说技术含量要求较高。因此,设计人员应当同施工人员进行全面技术及安全交底,让施工人员清楚自己在施工过程中应当做什么,怎样去做,并清楚具体的、完整的施工流程。另外,作为设计人员,应当经常在现场深入勘察,对施工人员的施工操作进行实际的指导,及时发现施工过程中存在的问题并提出解决方案。此外,在整个建筑工程进行单机试运转以及联合试运转的过程当中,设计人员必须同监理企业以及设备供应商共同进行设计方案检测,并对设计方案当中存在的不合理地方及时修改,尽可能地避免建筑暖通施工过程中出现问题,保障暖通施工质量。
  3.3 注重建筑暖通的节能减排设计
  建筑暖通设计对能源的消耗比较大,为此,在开展建筑暖通施工的时候需考虑节能减排问题。具体要求:①提高建筑暖通的科学合理设计能力,在最大限度上实现节能减排的发展目标;②完善对建筑暖通系统的调试。通过系统调试减少系统运行对能源的消耗,同时减少设备的磨损;③采取有效措施降低建筑暖通设计成本。首先,在施工之前对各项施工材料、设备等进行全面的调研,尽可能选择应用性价比高的设备和材料。其次,对建筑暖通设计所应用的机械设备进行寿命评估,通过评估确定适合的成本费用和最低的设备运行规划。
  3.4 保证建筑暖通设计的安装质量
  在建筑暖通施工过程中,存在干管、立管甩口等位置不准确的问题,出现这些现象的主要原因是轴线偏移和测量的不准确。因此在建筑暖通的实际施工过程中,要想从根本上解决暖通工程施工各个环节的质量问题,尤其是在设备材料的采购阶段,必须要确保暖通工程材料以及设备仪器等的质量。
  在建筑暖通设计过程中存在许多常见问题,只有重视并采取相应措施来解决这些问题,才能够更好地保障建筑施工质量,才能更好的树立节能环保意识,重视暖通设计的规范性以及空调系统选择的合理性。在具体的设计过程中,应当按照相关标准来进行设计,并对设计过程进行不断优化及改进,这样才能更好的推动建筑行业的发展,推广节能环保的理念。
  参考文献
  [1]刘丽.高层建筑暖通设计中常见问题分析及应对措施探讨[J].江西建材,2016,17:41+45.
  [2]周河.新型节能技术及材料在民用建筑暖通设计中的应用[J].建材与装饰,2016,14:119-120.
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