浅说建筑工程中暖通系统的设计论文

发布时间：2022-10-05 10:08 热度：

王吉飞
【摘要】住宅是人类能够安居乐业的根本，如何设计建筑住宅的暖通系统，是设计人员在实际设计过程中经常遇到的一个重要技术难题。而随着全球变暖趋势的加剧，建筑工程中暖通系统的节能设计理念已经成为当今世界建筑发展的主流趋势。暖通系统一般包括采暖、通风、空调等系统工程，设计施工过程比较复杂。要想切实做好暖通工程项目，就要根据具体工程的实际情况，严格依据现行暖通工程的规范标准进行全过程的施工质量管理与控制。本文建筑设计论文对暖通设计中存在的问题与如何解决进行分析。
【关键词】暖通系统 节能 遇到的问题及对策
随着我国人民生活和居住水平要求的不断提高，我国居民占用的建筑土地面积与能耗总量也在逐年上升，其能源消耗占能耗总量的27．8％，而这部分能耗主要消耗在采暖与空调两方面。相关资料显示我国目前城乡建筑面积达430多亿平方米，如此多的建筑其能源消耗可见一斑。目前新技术应用的节能建筑，其节能率可达65％，这样大的节能效果对于我国日益减少的能源储量有着重要的意义，且对我国可持续发展的经济也有着同样重要的作用。
一、建筑暖通系统节能的重要性
目前，我国大多数的建筑仍然持续高度的能源消耗，近年来通过业内人士不断的研究与探索，发现相对于其他高能耗建筑，节能建筑的节能效果非常显著。采用节能建筑有助于降低我国能源的消耗速度。建筑工程中能源的消耗主要在空调和采暖，其能源消耗几乎占建筑能耗总量的一半。与其他条件相近的发达国家相比，尽管我国每平方米建筑采暖能耗约为发达国家的3倍左右，但取暖效果远不如人。因此，发展节能低耗建筑已经成为我国建筑行业的必然。作为节能建筑发展中的重要环节，暖通工程的设计直接关系到节能建筑的能耗指标与住宅舒适度。通常的节能建筑采用低温热水地板辐射采暖系统，这是一种极具发展前途的节能式供暖方式。其众多的优点已经得到广大使用住户的认可，这也使得这种采暖方式成为了人们购房选择中的一个重要参考。专业科学的设计加上施工单位认真细致的施工，将极大的促进这种供热方式的发展，相信越来越多的节能建筑小区工程将采用低温热水地板辐射采暖系统，节能减耗加地热将引起另一场购房热潮。
二、现代节能建筑暖通系统设计
现代化的节能建筑，既要注重建筑在冬季的保暖问题，也要注重夏季室内良好的通风以保证室内温度的凉爽，同时通过建筑的隔热效果降低室外温度对室内温度的影响。因此，节能建筑暖通工程的设计必须依据一定的设计原则：
1、注重暖通系统的经济性比较
　 经济性比较原则是当前暖通系统方案比较中考虑较多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致，应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较，这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果将使用高档设备和使用低档设备的方案进行经济性比较，显然是没有可比性的；如果不考虑舒适度的区别，对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较，显然也不可能做出正确的选择；如果不考虑美观性和舒适性，进行经济性比较，对集中式空调方案显然是不公平的。在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命，以相同的使用周期为基准，进行综合经济性的计算比较，而不能简单地根据设备报价进行比较。
2、采取合适的空调方式，减少能耗
　　选择合适的空调方式是暖通系统节能设计的又一重要原则。近年来，变频空调因其节能和提供舒适环境的显著优点而得到广大用户的承认。到目前为止，变频空调在日本住宅空调市场销售份额的80%以上。由于变频空调器的季节能效比远高于定频空调器，在冷负荷相当的情况下使用变频空调器消耗的功率仅为定频空调器的66%，即省电34%。因此，变频空调应该作为空调发展的一个趋势，使空调的利用尽可能达到节能减耗的要求。一般说来，在中央空调系统中所采用的变频技术，主要有两种形式：用变速泵和变速风机替代调节阀，减少系统内部消耗，提高整机效率，或者采用变流量技术，根据空调负荷改变水流量或风流量，从而达到节能减耗效果。
3、加强建筑围护结构的保温性能,降低能量消耗
　　对暖通系统来说，通过围护结构的空调负荷占很大比例，而围护结构的保温性能决定了围护结构综合传热系数的大小，所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高围护结构的保温隔热性能。适当的增加墙体、屋顶的保温性能，可以减少通过这些围护结构产生的冷热负荷，从而提升围护结构的隔热保温性能。
　　4、加大推广可再生能源产品的力度，促进余热回收技术的研发
　　随着科学技术的发展，暖通空调对不可再生能源的消耗幅度也逐年增加，并且造成了严重的环境污染，因此，如何推广并利用可再生能源就成为了暖通工程的核心研究课题。地源热泵空调系统就是在这种环境下研发起来的，它利用地下恒温层的土壤热量提升空调系统的COP值，使得同等条件下的系统能耗大幅度下降。
从节能方面来看，将暖通系统中需要排掉的余热转移到热量缺乏的地方是节能设计的另一趋势。相对于其他方式来说，热泵系统的回收方式应用的更为普遍，热泵系统可以利用自然环境和低温热源来节约采暖、供热的燃料，是一种新型的高效利用低温能源的节能技术。如果将热泵与直接接触式热回收设备联合使用，其热回收效率比单一设备的回收相率要高得多。
　　5、暖通工程的设计应该符合环境保护的要求
　　在暖通工程中，暖通设备的噪声及锅炉房的烟囱高度应符合环保要求。暖通工程的环保首先要看设计时有没有考虑这方面的问题，比如设备前后有没有设置消音器、消声静压箱、消声回风口，设备的支吊架有没有设置减振器等;其次，即使有了这些消声减振装置，还要弄清楚这些设备是否满足设计的要求。
三、建筑工程中暖通系统设计存在的问题与对策
1、图纸的设计和内容说明问题
　　准确无误的图纸设计是做好暖通工程项目的前提与基础，没有高质量的设计图纸，也就不可能完成高质量的建筑。在暖通系统的设计过程中，可能会遇到许多突发的问题，如设计图纸出现不符合实际施工的情况或设计图纸出现了差错、要求使用的材料与整体工程不符等情况。如果一味盲从设计图纸，就有可能造成建筑工程的返工。所以需要施工、监理、设计等部门积极的进行前期配合。设计说明内容应包括室内外的设计参数；热源、冷源情况；热媒、冷媒参数；供暖热负荷及耗热量指标，系统总阻力；散热器型号；空调冷、热负荷；系统形式和控制方法；消声、隔振、防火、防腐、保温；风管、管道材料选择、安装要求；系统试压要求等。然而，许多工程的设计说明内容存在着许多缺陷。作为设计者，应该重视两方面的问题：一方面，设计说明内容应符合《设计深度规定》对暖通工程设计说明内容的规定要求，不能偷工减料，每个工程都应该有详细的暖通空调设计计算书；另一方面，《设计深度规定》对暖通工程的平面图和深度图都有明确详尽的规定说明，平面图和深度图的关键内容不能出现遗漏和疏略，一定要严格遵守，设计图纸必须尽可能完善。
　 2、供缓管道敷设坡度的问题
《设计规范》规定，供暖管道的敷设应有一定的坡度，对于热水管的坡度宜采用0．003，不得小于0．002。然而许多工程的供暖供回水管坡度只有0．001—0．0015。当然，如有固定条件限制，热水管道甚至可无坡度敷设，但此时应保证热水管中的水流速度不小于0．25m／s。
3、膨胀水箱与热水系统的连接问题
依据《锅炉房设计规范》(GB50041—92)的规定，高位膨胀水箱与热水系统的连接管上不应装设阀门。这里高位膨胀水箱与热水系统的连接管是指膨胀管与循环管。此规定对于空调冷冻水系统也适应。但有的空调冷冻水系统高位膨胀水箱的膨胀管接至冷冻机房集水器上且安装了阀门，却是不允许的，因为一旦操作出现失误，将危及系统安全。
4、通风空调系统防火阀的设置问题
依据《高规》中的规定，通风管不宜穿过防火墙或变形缝，如必须穿过时，应在穿过防火墙处装设防火阀；穿过变形缝时，应在两侧装设防火阀。然而，有的高层建筑，通风管穿防火墙处未设防火阀，有的风管穿过变形缝时仅在一侧设有防火阀，而另一侧则未设。
5、防烟楼梯间前室送风口风量的确定问题
《高规》中对高层建筑防烟楼梯间前室加压送风量做出了规定，并分情况给出了具体风量值。该条规定了开启门时通过门的风速不宜小于0．7m/s；条文说明中规定了门的开启数量，2O层以下为2，20层以上为3。防烟楼梯间前室的加压送风口应是每层设置一个。根据这些规定，可以推算出各层前室送风口的风量应为L/2(2O层以下)或L/3(20层以上，L为前室总加压送风量)。然而，有的工程的防烟楼梯间前室送风口的风量却是L/n(n为建筑物层数)，相比之下显然小了许多。如某12层建筑，防烟楼梯问前室总加压送风量定为16000m3／h，但每层前室送风口风量却标注为16000／12≈1300(m3／h)，显然其风口配小了。正确的标注应为16000／2=8000(m3／h)，应按此配置风口大小。
6、供暖人口设置过多的问题
设置供暖入口时，既要考虑到室内供暖系统的合理性，又要考虑与室外管线衔接的合理性，不能只图室内系统设计方便、省事，而不顾及室外管线系统。然而，许多工程的供暖人口设置过多，因此，在保证室内供暖系统和室外管线衔接合理性的前提下，应适当减少供暖入口设置。
论文结语
　　综上论文所述，暖通工程虽然只作为建筑工程的辅助工程，但对于建筑工程的整体设计却非常重要。因此，在暖通设计施工的过程中，不仅要严格遵守现有的工艺标准和施工规范，从工程本身加强质量管理和控制，还要结合实际情况，提高施工人员的技术素质，对施工过程中的每一环节采取合理的施工方案，实现经济效益和社会效益的双重利益。因此，在暖通工程的设计与施工过程中，要充分了解常见的问题，并且严把质量关，真正做到工程可以在工程设计使用年限内的质量得到保障。　　
　　【参考文献】
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[4] GB50019—2003，采暖通风及空气调节设计规范[s]