浅谈中央空调暖通设计中存在的问题与改善措施

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年第6期   作者:陈猛
[导读] 中央空调的重要性已经不言而喻,居民所拥有的高质量舒适生活全都离不开中央空调的作用,但实际中央空调暖通的设计还存在一定的弊端,有效解决这些问题是建筑暖通空调设计继续向前发展的第一步。

        陈猛
        广西建工第一建筑工程集团有限公司 广西 南宁 530001

        摘  要:近年来,社会的发展越来越快,大众的关注点开始转向了自身生活的质量以及舒适程度,因此建筑领域试图通过提升室内设施的实用性来满足大众的需求,而空调所具备的改善室内温度的能力,显然为大众的生活带来了福音。如今,中央空调的重要性已经不言而喻,居民所拥有的高质量舒适生活全都离不开中央空调的作用,但实际中央空调暖通的设计还存在一定的弊端,有效解决这些问题是建筑暖通空调设计继续向前发展的第一步。
关键词:中央空调;暖通设计;改善措施
1暖通空调与中央空调的区别
1.1指代不同
        (1)暖通空调:是具有采暖、通风和空气调节功能的空调器。
        (2)中央空调:由一个或多个冷热源系统和多个空气调节系统组成,该系统不同于传统冷剂式空调,(如单体机,VRV) 集中处理空气以达到舒适要求。
1.2原理不同
        (1)暖通空调:室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械,是机械工程领域中的重要分支学科。
        (2)中央空调:采用液体气化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量,用以抵消室内环境的热负荷;制热系统为空气调节系统提供所需热量,用以抵消室内环境冷暖负荷。
1.3特点不同
        (1)暖通空调:空气进来以后,可以把空气进行冷却处理,然后就进行过滤处理,过滤处理以后,增加电子除尘器可以捕捉非常小的颗粒的灰尘,可以捕捉一个微米的灰尘,而这个灰尘的范围内大部分都是细菌、病毒、烟尘,或者是异味这样就都可以过滤掉。
        (2)中央空调:采用模块化主机,根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调,室内及分区控制,各个室内及独立运行,分别调节各个区域内的空气。
2 中央空调暖通设计原则简述
2.1系统形式的准确性
        随着建筑领域的发展,中央空调的系统架构也逐步变得复杂多样化,例如热泵系统、空气水系统、全水系统、以及分散式供热系统等都是根据时代的需求衍生出的新类型。尽管所有不同系统架构的空调系统本质上都发挥着暖通空调的作用,但在实际的建筑项目中建筑物特征和客户需求都不尽相同,最适配的空调系统架构也不可能完全一样,只有根据实际情况选择不同的空调系统架构才能还原出中央空调暖通设计的预期效果。
2.2 图纸设计的准确性
        中央空调的施工主要是依据前期所做的设计图纸进行,只有最准确的设计图纸才能保证后续施工的顺利开展,因此设计人员在图纸设计的过程中不能脱离施工现实,应将施工时可能面临的各项风险考虑在内,对设计图纸进行多次调整以确保施工的流畅程度和安全程度。
3 中央空调系统的暖通设计要点
3.1空调负荷的计算
        空调负荷包含夏季和冬季两个时间段的数据,无论是冷负荷还是热负荷都是空调负荷计算中的重要内容。空调负荷的计算是方案设计前必须进行的工作,设计人员需要根据复合计算结果来确定空调末端的处理设备以及冷、热源设备的容量。在方案设计阶段,工作人员就需要结合建筑物的特性以及我国居民使用空调的频率,并根据负荷估算指标来计算空调的负荷。根据相关调研,我国大多数居民希望空调发挥作用的速度快,因此均是一回家就打开空调机以满足自身需求,此时空调已经承担着一定量的负荷,而目前我国大多数建筑上下层之间的楼板并没有做过隔温处理,在上下邻居不开空调的情况下,已开空调的房间中空调机所承担的负荷会进一步加大,如果空调末端设备的容量不够大,空调机则无法承担这么大的负荷而出现故障,因此具备1.1~1.2 的负荷附加系数才能保证空调机真正达到居民所期望的效果。除此之外,在空调末端设备增设可以调节风量冷度的调节器能为客户带来更好的使用体验。
3.2管路设计
        空调的管路设计主要包括两个方面的内容,其一是水管系统设计,其二是风管系统设计。水管系统通常包含干管和支管这两类水管,在设计时需要尽量保证在前者管内水流速度低于1.2m/s的同时,使后者管内水流速度保持在0.6m/s 左右。与此同时,水管管路的阻力也是设计中不可忽视的一部分,通过计算阻力才能校核主机所配水泵扬程是否达到工程需求。另外,如果水管中滞留有一定量的空气,水管系统的运行效果将大打折扣,因此需要在水管的最高处装设自动排气阀来规避风险。
        风管系统通常采用镀锌钢板或者不锈钢板制作,系统内包含主管和支管这两类风管,在设计时需要尽量保证前者管内风速低于6m/s的同时,使得后者管内风速低于4m/s,另外送、回风口的风速应尽量维持在2m/s左右,这样才能有效降低气流噪声,提高居民的使用舒适感。


        空调系统中的管道类型多样,但都有一个相同的安装标准,即不漏风漏水,其中工作人员需要高度注意冷媒管的安装,一旦冷媒管发生泄漏问题,既难以快速准确的找到漏点又具有很高的维修难度。与此同时,空调系统中的水管布置应尽量遵循短和少拐弯这两大原则,且水管管径的确定也必须基于严格的水力计算,同时水管的安设不能与其他管道的功能湘冲突,因此通常会在水平水管的尾端以及立管的顶端加设自动排气阀,满足空调系统的排气需求。另外,空调水管和冷媒管穿过的管道,均需进行保温,否则温度过低其外表极易结露滴水,影响空调系统的正常运行。
        目前我国空调系统装修中最常出现的是漏水问题,而最大的隐患则是冷凝水的排放管道,为冷凝水设置独立立管来集中排放可以相对有效的控制住这一风险。
3.3室外机布置形式及采取的措施
        目前空调室外机在使用过程中存在着两方面的问题:其一是对建筑结构、性能、外观等造成影响;其二其产生的噪声污染和环境污染。
        针对室外机对建筑本身造成的影响问题,工作人员可以讲室外机的通风口设计为可拆卸的百叶模式,且在安装过程中保证其进出风通道的顺畅,从而在保证空调使用效率的同时提升了建筑物外观的美观程度。
        之所以室外机会造成噪声污染影响居民生活,主要是因为运行过程中产生的强烈机械振动会发生纵向固体传播,因此设计人员也可以从这一点入手,通过在室外机组上添加减震垫或减震坐地机架等方式来有效的控制机械振动的传播,从而达到降低噪音污染的效果。
4 中央空调暖通设计的常见问题分析
4.1 图纸设计问题
        在图纸设计方面,目前我国相关工作人员容易在以下几个方面出现问题:其一是在设计之前部分设计人员完全不考察实际施工现场的情况,架空式的展开图纸设计,其合理性完全无法保障。其二是在设计过程中部分设计人员仅仅着眼于整体的框架规划,而忽视了图纸的细节描绘与说明,影响了后期施工的顺利程度。其三是大部分图纸设计采用的是平面设计的方法,在内容上有很大缺陷,完全无法支撑后期施工中的使用。
4.2 预计层高问题
        不同类型的建筑往往有着不同的建筑规范,这种差异化也影响着建筑项目中央空调的暖通设计,其中最直接的影响莫过于风管假设对建筑层高的限制。通常空调系统所需管线架构最为复杂的建筑是大型的办公楼以及公共建筑,诸如空调管、排水管、雨水管、给水管以及喷淋管等都需要进行架设,其中中央空调所使用的风管往往需要设置在建筑的最高处,因此风管的设计与建筑整体可使用的高度之间有着莫大的关系。
4.3 排烟设计问题
        空调暖通设计中排烟设计也是很重要的一个环节,目前没有任何一种排烟方式的成本和效能超越自然排烟,若想使用自然排烟的方法,有关工作人员必须依据现行的防火规范开展设计与施工,但目前我国部分设计人员仅仅关注实际的排烟效果,并没有依据安全规范设计排烟窗的面积,为后续使用过程中发生安全事故埋下了祸根。
5 中央空调暖通设计问题改善措施
5.1 重视图纸设计环节
        针对中央空调图纸设计环节现存的问题,有关人员应从以下几点进行改善:首先,设计人员在展开图纸设计工作之前必须与客户进行细致的沟通,以确保自己完全了解了客户对于中央空调的需求,并根据客户的需求选择最适配的空调冷热源形式,空调设计参数、回水温度以及供水形式等。其次,越来越多新生代的设计人员加入了中央空调的设计工作中,经验过少导致设计出的图纸往往缺少部分细节内容,因此设计人员在进行设计的过程之中需要广泛得搜集相关的资料,力求每一个环节每一个内容都能做到细致入微。
5.2 提高室内管网的综合设计质量
        增加空调负荷以及水管直径是目前我国空调暖通系统在实际运用过程中的通病,这种通病导致暖通系统的运行会占用建筑的备用层高度,因此相关人员需要做到在保证空调正常运行的条件下减少暖通系统的占用。除此之外,室内管网的综合设计质量还与管线的设计相关,在正式施工之前,设计人员必须采取一些方法进行图纸中管线架构的模拟以确保其准确度,例如BIM技术就是很好的选择,这样可以降低后期投入使用的过程中可能出现的风险。
5.3 合理进行防排烟设计
        自然排烟是目前使用频率最高的暖通空调排烟设计,设计人员不能仅仅着眼于排烟的具体效果,还应综合考虑排烟窗的类型、排烟窗与周围建筑的距离以及排烟窗的面积等方面,保证排烟系统的整体设计符合国家相应的条款规定。除此之外,设计人员在开展楼梯间送风设计工作时需要将风道漏风率考虑在内,目前我国建筑的风道漏风率几乎都大于20 %,严重影响了后续排烟的实际成效,因此设计人员需要做出相应的调整以增大送风量,从而维持系统正常的排烟工作,送风量增加值的最适范围需要根据漏风系数进行计算,无论送风量过大还是过小,排烟系统都无法按照预设正常运作。
结  语
        综上所述,空调暖通系统设计施工的质量直接影响了建筑整体的质量,而目前我国空调暖通系统的设计施工中确实存在着一些弊病,影响了建筑物室内环境的质量以及居民的生活体验,因此,建筑行业必须在综合考虑多方因素后采用最佳的设计方案,从而确保空调系统的整体性能,同时在施工过程中严格监督员工并把控各环节的实际施工质量,使暖通空调系统的作用能得到最充分地发挥,进而满足大众对于现代建筑舒适度的需求。

参考文献
[1] 彭泽印. 论暖通设计在中央空调中的应用[J]. 丝路视野, 2017, (21): 158.
[2] 武文文. 浅谈暖通空调系统设备管理及维护[J]. 中国房地产业, 2020, (17):85.
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