关于建筑工程暖通空调设计的探讨 高雪刚

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:高雪刚
[导读] 摘要:目前,现代化建设的发展迅速,我国的建筑行业的发展也有了改善。
        西北综合勘察设计研究院云南分院  云南省昆明市  650051
        摘要:目前,现代化建设的发展迅速,我国的建筑行业的发展也有了改善。暖通空调系统不断排出建筑内部混浊的空气,向建筑内部不断输出外界新鲜空气,对建筑内部空气的温度、湿度、风速进行调节控制,为建筑内部的人们创造舒适的生活空间。因此,须重视暖通空调的设计问题与施工问题,采取必要的质量控制措施,提升暖通空调的设计质量与施工质量,提高建筑工程的舒适度。
        关键词:建筑工程;暖通空调设计;探讨
        引言
        随着建筑行业的不断发展,建筑施工技术也越来越先进,面对前所未有的机遇和挑战,暖通施工技术在建筑施工方面的作用是非常大的,同时也会出现不同程度,不同方面的问题。在建筑暖通施工过程中,暖通施工技术水平将在一定程度上影响建筑的施工质量,会对建筑使用者生活质量以及安全隐患有着比较大的影响,因此我们必须不断加强对建筑暖通施工技术的重视程度以及研究力度,掌握建筑暖通技术的施工要点,保证施工质量,不断提升建筑的性能,以达到提升建筑企业经济效益,提高建筑企业市场竞争力,一定程度上推动国家建筑行业迅速发展的目的。
        1建筑工程中的暖通空调节能技术运用原则
        在建筑工程中应用暖通空调技能技术时,为了确保竣工后的节能效果和效率,在实际应用中必须注意以下原则:(1)回收原则。在建筑工程的暖通空调内部,许多零件或组件起着重要的作用,针对这些具有较大作用的零件或组件需要有目的地加工回收,以实现循环利用的目的。在实际回收暖通空调系统中的重要组件时,必须在回收和再利用之间做出明确的区分。因此,这种循环利用并非没有标准,大规模回收暖通空调零组件时,必须根据零件的类型在相关范围内对重要零件进行合理回收利用[2]。(2)循环原则。循环原则是基于回收原则的,其主要是指根据对暖通空调中的重要部件进行循环利用,并对回收组件进行进一步处理,大大提高暖通空调的重复利用率。简而言之,将经过处理后的关键部件零部件重新利用到建筑工程的暖通空调系统中,循环原则可以有效地减少资源消耗,并合理利用回收到的可用部件,增加暖通空调的经济和社会效益。(3)经济原则。主要是指节能型暖通空调系统消耗的材料和能源,可以有效降低暖通空调生产过程中资源消耗,从而可以直接降低暖通空调生产成本和整个建筑工程的成本。适用于暖通空调风扇、水泵和冷却等多个系统,因此在实施经济原则时,有必要采用整体方法进行暖通空调节能设计。
        2简述当前建筑暖通施工技术现状
        对于许多建筑暖通工程来说,不论是其施工内容还是施工流程,施工技术复杂多样,且相对于发达国家仍有一定差距。在施工过程中,施工单位会将暖通工程划分为几个小的小部分,再将这几个小部分同时作业。在作业过程中,由于质量管理意识偏低,施工水平参差不齐,技术使用方面水平不一,导致后续建筑暖通技术出现不同程度的问题。目前存在一些施工单位为了缩短工期,降低成本,购买不符合国家相关标准的器材,施工工艺也不符合工程建设的标准,后续工程的安全问题以及质量问题存在极大的隐患。
        3优化措施分析
        3.1详细的初步研究
        为做好暖通空调设计,须详细、认真地研究当地建筑热工与空气调节节能设计标准、采暖通风与空气调节设计规范、民用建筑节能设计标准、建筑外窗保温性能分级及其检测方法、建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法等各项标准、规范,详细研究建筑的朝向、建筑体形系数。空调房间朝向宜向阳,在冬季,空调房间朝向宜处于最大频率风向下风一侧,有利于减少空调的夏季制冷负荷与冬季的制热负荷,从而起到节能效果,但许多建筑物的朝向并不好,增加了空调设计的难度。建筑的体形系数越大,外表面积越大,越容易散热。因此,应考虑不同季候分区的不同要求,降低建筑体形系数,提升暖通空调系统的制冷/制热效果,实现节能。设计人员应研究建筑外门的朝向,若建筑外门正对冬季主导风向,须采取必要的防风措施。设计人员应研究建筑外窗的遮阳系数,若建筑位于温带、热带或亚热带地区,其外窗的遮阳系数须小于0.4;若建筑位于严寒地区,其外窗的遮阳系数须低于0.6。

设计人员应研究建筑外窗的保温性能,若建筑位于严寒地区,其外窗的保温性能等级须低于Ⅱ级;若建筑位于寒冷地区,其外窗的保温性能等级须低于Ⅲ级;若建筑位于温带地区、热带地区或亚热带地区,其外窗的保温性能等级须低于Ⅳ级。此外,建筑外窗的气密性、建筑外墙、屋顶的热工性能必须符合相关规定。
        3.2变频技术
        设计暖通空调系统时,有两种设计方法,即变频和定频。其中,暖通空调变频设计节能效果和效率更高。这类暖通空调主要采用变频器节能技术,当建筑中的暖通空调负载发生变化时,可以使用风扇,水泵和冷却器来降低暖通空调能耗,从而有助于暖通空调在工作环境中达到相关的节能标准,通过变频技术暖通空调节能效果可以达到30%以上。而且,在采用变频技术后,暖通空调系统中的变频系统和风力装置将构成可变的气流系统,可以提高建筑居住的舒适度并降低暖通空调能耗[3]。变频技术用于暖通空调中,可以实现以下节能目标:(1)在暖通空调开始工作后,变频技术可以有效地调节能耗并控制暖通空调。即使暖通空调技术在较差的条件下运行,运行期间也可以有效地调节暖通空调,并有助于控制暖通空调消耗的能量。(2)整个建筑所有房间都可以控制或调节暖通空调的运行,并且所有房间中的暖通空调不会相互限制,从而使建筑拥有更舒适的体验。(3)借助变频技术,可以平衡暖通空调的冷热能输出速度,从而可以有效地保护暖通空调中的水泵,减少能源的消耗。
        3.3设计冷热源方案
        设计人员需要详细研究建筑工程所在地的具体情况,了解建筑工程附近是否有已建或者在建的冷热源供给站,根据数据采集结果来设计冷热源方案。目前在建设过程中,可选择的冷热源方案主要有以下几种:第一,“电制冷+工业余热”冷热源方案。这种方案机房占地面积较大、投资费用较高、运行费用低、环保性好、节能性好。若建筑工程附近有市政热力管道,冷热源方案可采用“市政热力+电制冷”。这种方案机房占地面积属于中等规模、投资费用、运行费用均属于中等水平、环保性好、节能性好。第二,水源热泵供冷供热系统(如北京约克、开利水源热泵)。水源热泵供冷供热系统噪声低,体积小,能效比高、设置灵活,有多种静压可供选择。采用水源热泵供冷供热系统,机房占地面积较大,投资费用较高,运行费用较低,环保性好、节能性好。第三,电制冷加锅炉房冷热源方案。电制冷加锅炉房冷热源方案属于一种较为传统的冷热源方案,机房占地面积较大,初期投资较高,运行费用属于中等水平,运行管理难度属于中等水平,节能性也属于中等水平,但环保性较差。第四,地源热泵冷热源方案。地源热泵以建筑工程所在地周围的岩土体为蓄热体,充分利用浅层地热资源。在冬季,地源热泵利用夏季蓄存的热量供热,另一方面又蓄存冷量,以备夏用;在夏季,地源热泵利用冬季蓄存的冷量供冷,另一方面又蓄存热量,以备冬用;因此,地源热泵完全可以满足供暖、制冷两种工况。地源热泵节能性好,相较于常规空气源空调,地源热泵节能40%~50%左右,相较于锅炉采暖,地源热泵节能50%左右,相较于电采暖,地源热泵节能60%左右;地源热泵无须燃烧设备,环保性强,地源热泵运行稳定,热源温度全年较为稳定(一般为10~25℃),几乎不受天气影响。地源热泵运行费用低,制冷制热系数比传统的空气源热泵高出40%左右,使用寿命也较长,地源热泵系统的环保性、节能性在诸多冷热源方案中也居于最高水平。但地源热泵并非没有缺点:地源热泵系统施工工期较长,地源热泵系统更加复杂、地源热泵系统制冷的速度较慢,地源热泵系统的成本造价较高。安装地源热泵系统,还需要在地下打井,因而地源热泵系统适用于别墅户型,不适用于高层建筑。设计人员要综合考虑建筑的具体户型,业主的要求,灵活选择适宜的冷热源方案。
        结语
        暖通过程在现代建筑工程中扮演着非常重要的角色,暖通技术工作水平决定着暖通工作的质量。随着建筑业的迅速发展,面对新的机遇与挑战,需要我们有积极正确的思想认识以及与时俱进的业务水平,将新的工艺与新的设备造福世界。在整个施工过程中,需要相关施工人员结合实际情况考虑建筑结构特点制定严谨合理的设计图纸,对于施工材料,施工内容严格把控,对关键问题高效及时的处理,保证建筑暖通施工符合建筑施工相关规定以及国家相关标准。各部门之间需要进行积极有效的工作交流与技术交流,合理的规划与安排,让工程施工的顺利进行得到保证。
        参考文献:
        [1]韩明.建筑暖通空调工程的节能设计研究[J].工程与建设,2020(3):554-555.
        [2]刘燕南,遆曙光.建筑暖通空调设计及节能分析[J].节能,2019(11):36-37.
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