建筑暖通空调设计的主要原则与设计要点

发表时间:2020/11/19   来源:《城镇建设》2020年第23期   作者:赵玮琪
[导读] 随着社会群众对建筑的使用要求逐渐提升,暖通工程的落实也成为当下施工的重点环节。而暖通工程的建设和发展在本质上也体现出了建筑对于绿色环境的诉求,群众也不再以单一的供暖为主要需求,而是更加强调暖通设计的环保化发展。

        赵玮琪
        哈尔滨市建筑设计院,黑龙江省哈尔滨市,150010
        摘要:随着社会群众对建筑的使用要求逐渐提升,暖通工程的落实也成为当下施工的重点环节。而暖通工程的建设和发展在本质上也体现出了建筑对于绿色环境的诉求,群众也不再以单一的供暖为主要需求,而是更加强调暖通设计的环保化发展。
        关键词:建筑;暖通空调设计;主要原则;设计要点
        1建筑暖通空调设计中存在的问题分析
        1.1空调循环水泵的选型问题
        高层民用建筑暖通空调设计过程中空调循环水泵选型问题较为显著。在使用循环水泵的环节中,当出现容量过大与实际的使用需求之间呈现出不相符合的现象,这是由于在具体设计环节中,设计人员往往未考虑热负荷值,并将静水压力数值与循环系统阻力值相混淆,对后续空调循环水泵的选型工作带来一定的难度,选型的准确度较低。如果不及时处理,将会降低高层建筑暖通空调的运行效率,造成大量资源的消耗。
        1.2通风系统设置问题
        通风系统设计问题也是高层民用建筑暖通空调设计中经常出现的问题之一,主要体现在防火以及防烟阀的设置上,在实际的设置过程中经常出现不准确的现象。产生该问题的原因一定程度上与设计人员自身因素有关,由于设计人员自身的专业素质水平有限,在防火以及防烟阀设计的过程中,随意性较强,对局部通风、全面通风、事故通风的概念及工作原理不清楚,这将对高层民用建筑暖通空调系统的正常运行造成影响。
        2建筑暖通空调设计注意事项
        2.1循环水泵
        循环水泵是保证暖通空调运行的重要基础,但值得注意的是,当下循环水泵的出水量远远超过群众使用空调的排水量,这就会造成大量水资源的闲置,进而导致大规模的浪费。因此,设计主体应当对出现这一问题的原因进行谨慎分析,要找出造成循环水泵运行和实际需求落差过大的根源。大致的原因可以总结为以下三点:首先是冷负荷设计不科学,其次是循环系统的阻力过大,最后是静水的压力。根据以上原因,设计主体应当重点把握循环水泵容量同冷负荷设计之间的关系,要掌握好两者之间的平衡,以此来提升水资源的合理利用效率。
        2.2供暖
        供暖是暖通空调的主要用途之一,也是体现暖通设计水准和质量的主要方面。设计主体应当着重把握供暖入口装置的设计,这影响到供暖的整体效率。设计主体应当严格按照强制性规范和标准来进行相关操作,同时也要考虑到接口装置安放的合理性与协调性,要与住宅的整体构造相映衬。除此之外,在高层建筑的空调设计中,要注意管道的规划,以此来促进空调的合理散热,避免出现由于热量堆积而导致线路受损的现象。同时,设计主体也要在高层建筑中安放散热器,预防出现冻结现象。总而言之,设计主体要提升供暖系统规划的合理性与科学性,要保证供暖管道的相互协调,同时也要保证散热器的正常运行。
        2.3精确负荷计算
        供暖、空调、制冷等技术手册指出,对于高层办公室和高层酒店而言,在夏季的时候,其中暖通空调系统的估算冷负荷为94~163W/㎡和210~240W/㎡。然而,在高层建筑的实际暖通空调设计过程中,空调的总装机容量通常取决于各种因素,并且投资空调系统的初始安装成本也有所增加。在设计高层建筑的暖通空调系统时,虽然设计人员可以通过估算负荷指数简单地计算负荷,但是这样做只能增加制冷设备的安装容量,会大大减少资源利用率,同时还会影响冷却器的工作效率。综上,在计算负荷时有必要考虑到建筑物区域内供热或制冷单元的负荷,并将获得的值作为参考数据进行计算,最后获得相应的实际值。这有效地减少了能量损失和后续维护次数,在设计高层建筑的暖通空调系统时,需要对所有的安全风险进行全面的分析评价。


        2.4良好的室内环境与低能耗条件下的设计方案
        在室内环境良好且功耗较低的情况下,该方案是利用顶部冷却辐射系统、可更换的供气系统、具有除湿功能的空调系统、可调节空气量,最后通过辐射制冷消除多个装置热辐射。该方案还需要注意的部分有,除湿系统是一个独立的系统,只具有去除空气中多余水分的功能。实际的规划设计方案还应侧重于经济方面,例如工程成本、资本投资、分销管理投资、管道投资、设备建设成本、材料成本、安装和调试成本以及外部管道成本等。只有科学计算所有相关的成本,才能做出最佳的方案。
        2.5完善通风设计
        空调和通风系统的设计是暖通空调设计中更重要的部分,并且可能严重影响人们的生活质量和工作条件。通风设计的作用是有效地循环室内外空气,并保持室内一直拥有新鲜的空气。在将室外空气供应到房间的过程中对空气进行加热和冷却以提供良好的工作及生活环境是空调系统的作用。在正常情况下,许多高层大楼使用墙扇或吊扇,而通风系统必须是防水的,以防止出现漏电、短路和一些其他情况。如果有必要,还必须对设备安装相应的挡水装置。设计人员可以充分利用自然风,有效地改善室内空气和温度,同时有效降低空调系统运行期间的能耗。这要求了设计人员必须充分了解相关风压的知识,以便对排水孔进行合理的设计。泵头的选择必须与实际工程相适配以避免设计偏差,例如,高层大楼使用封闭的水系统,屋顶上有冷却塔,设计人员需要根据高层建筑中供暖,通风和空调系统的设计要求准确计算泵压头。
        2.6做好空调机组的选择工作
        高层民用建筑暖通空调系统设计过程中要做好空调机组的选择工作,以此保证空调系统的高效运行。在前期选择阶段,相关设计人员要对空调机组的能耗以及功率进行全方位的审核,结合建筑物空间布局的实际情况,尽量降低能源消耗,减少空调系统的运行成本。以冷热源机房设计为例进行分析,需要对离心式冷水机组进行选择,在选择过程中要对机组的制冷量以及数量进行确认,使之适应建筑区域功能的实际需要。为了有效地控制空调的能耗,可以选择全热回收螺杆式冷水机组,并对该机组的制冷量与数量进行确认,科学选择空调机组是实现制冷与冷凝热有效回收的关键。同时,为了保证系统设备的安全性,需要注意在冬季易出现的防冻问题,要在机组选择过程中充分考虑多种因素的影响,以此保证暖通空调的平稳运行。
        2.7将节能技术应用其中
        将节能技术应用在高层民用建筑暖通空调设计过程中,可以体现出节能环保的基本原则。在具体设计环节中将绿色建筑理念应用其中,以此提升暖通空调运行的节能性。在暖通空调设计过程中,为了减少能源的消耗,可以将冷热多联系统应用其中,实现空调系统的制冷与制热。为保证高效地传递热能、提升冷冻效果,要选用符合标准的冷媒,降低能耗量,避免对大气环境造成影响。
        节能技术在暖通空调设计中的应用方式具有多样性,在实际设计过程中结合建筑物内部空间布局的实际情况,将变频技术应用其中,此时暖通空调可以根据室内环境的具体情况对运行速度进行自行调节,始终保持低耗能的状态,节能效果较为显著。
        从热能选择的角度进行分析,可以将太阳能光热与光电技术结合在一起共同发挥作用,保证暖通空调系统热能提供充足的同时降低能源消耗,以此避免对空气环境造成影响,实现经济效益与社会效益的统一。
        结论
        综上所述,加强在建筑暖通空调系统设计中的基本要求和实际改革是提高建筑物运营安全性和创造舒适居住环境的有效途径。在实际的设计过程中,相关实体应共同执行暖通空调设计原则以满足各类暖通空调建筑物的基本需求,并结合独特的结构和特性开发可行的解决方案为暖通空调的良好可持续发展奠定基础。
        参考文献:
        [1]孙中亚.高层建筑暖通空调设计要点研究[J].建材与装饰,2019(23):145-146.
        [2]高志强.现代大空间建筑暖通空调的设计与节能分析[J].居业,2019(07):28-29.
        [3]陈述权.浅论高层建筑暖通空调设计关键要点[J].智能城市,2019,5(12):21-22.
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