傅裕

【摘 要】 隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，暖通空調(diào)系統(tǒng)給人們創(chuàng)造了舒適的室內(nèi)環(huán)境。本文就現(xiàn)代建筑暖通空調(diào)設(shè)計的新思維進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】 現(xiàn)代建筑；暖通空調(diào)；設(shè)計

隨著我國城市化的不斷加快，使得建筑業(yè)得到了長足的發(fā)展，各種功能的高層建筑在城市中越來越多。新的建筑類型和新的使用功能對建筑設(shè)備的質(zhì)量和革新提出了更高的要求，因此暖通空調(diào)已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑不可缺少的設(shè)施。如何使室內(nèi)環(huán)境設(shè)計的舒適合理，并盡可能的減少對室外環(huán)境的不良影響，是現(xiàn)代建筑暖通空調(diào)在設(shè)計中亟待解決的重要問題。

1.暖通空調(diào)設(shè)計的原則

1.1 首先應(yīng)熟悉總圖，弄清設(shè)計建筑的位置和與周邊建筑的相互關(guān)系，收集周邊市政供熱、供水、供電等條件，如：市政集中供熱的溫度、接口位置等，這些可作為暖通設(shè)計供熱入口的客觀條件。

1.2 根據(jù)建筑物的層數(shù)、層高及總的高度，確定是否屬于高層建筑。按現(xiàn)行國家規(guī)范規(guī)定：10層及10層以上的居住建筑；建筑高度超過24m的公共建筑，應(yīng)遵守《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的條款。

1.3 弄清建筑物內(nèi)的人員數(shù)量、使用時間、功能的劃分、有無特殊要求等，作為負(fù)荷計算及系統(tǒng)劃分的依據(jù)。

1.4 建筑物防火分區(qū)的劃分對暖通防排煙設(shè)計影響較大。充分了解建筑防火分區(qū)的大小和分區(qū)，確定防煙分區(qū)的劃分，了解防火墻、防火卷簾及防火門等的位置，這些是建筑防、排煙系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。

2.現(xiàn)代建筑暖通空調(diào)設(shè)計應(yīng)注意的問題

2.1 空調(diào)循環(huán)水泵的選型問題

循環(huán)水泵容量過大在我國是普遍存在的問題，其容量通常能達(dá)到實(shí)際需要的2 倍，這造成了極大的投資和運(yùn)行費(fèi)用的浪費(fèi)。究其原因主要是：①設(shè)計冷負(fù)荷偏大；②系統(tǒng)循環(huán)阻力計算結(jié)果偏大；③凈水壓力問題，錯誤的將凈水壓力算作系統(tǒng)的循環(huán)阻力，造成系統(tǒng)循環(huán)阻力計算偏大；④系統(tǒng)水力平衡計算問題，水力平衡計算不精確，正式投入使用前又沒進(jìn)行全面的調(diào)試，造成水力失調(diào)。在實(shí)際的設(shè)計過程中，可根據(jù)不同時刻流量和揚(yáng)程的變化，滿足不同條件下優(yōu)化運(yùn)行的要求，通過對定速泵的臺數(shù)控制或變頻泵的速度調(diào)節(jié)等措施達(dá)到節(jié)能的目的，控制方法簡單，節(jié)能效果明顯。

2.2 供暖方面

建筑暖通入口入戶裝置根據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，集中供暖系統(tǒng)應(yīng)在熱力入口的供回水總管上設(shè)置熱量計量裝置、溫度計、壓力表及除污器等。而設(shè)計人員往往只注意入戶熱力裝置的設(shè)置，忽略了入口裝置，造成設(shè)計失誤。入口數(shù)量設(shè)置應(yīng)考慮在滿足開發(fā)商后續(xù)管理方便的基礎(chǔ)上，設(shè)計人員不僅要考慮室內(nèi)供暖系統(tǒng)的合理性，還要考慮室外管線銜接的合理性，不能顧此失彼。

規(guī)范規(guī)定樓梯間或其他有凍結(jié)危險的場所，散熱器的供暖立管或支管應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。工程中共用一根立管一側(cè)連接鄰室房間散熱器另一側(cè)連接樓梯間散熱器的做法，因密閉性難以得到保證，供暖易發(fā)生故障，將影響鄰室的供暖效果。帶有底層商鋪的住宅設(shè)計規(guī)范明確規(guī)定，對建筑內(nèi)的公共用房和公用空間，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置采暖系統(tǒng)和熱計量裝置。但設(shè)計中總存在商鋪未單獨(dú)設(shè)熱計量裝置，或與住宅采用共用系統(tǒng)，都將對以后使用后引起不必要的麻煩。

采用共用立管系統(tǒng)的高層住宅，設(shè)計中要根據(jù)系統(tǒng)水力平衡、承壓能力、散熱設(shè)備及管材的特性等因素對供暖系統(tǒng)及共用立管進(jìn)行豎向分區(qū)設(shè)置，并應(yīng)考慮管道熱補(bǔ)償問題。工程上忽略伸縮器設(shè)置、未認(rèn)真校核熱膨脹量以決定補(bǔ)償器的位置、在補(bǔ)償器上下的位置安裝固定支架消弱補(bǔ)償器作用等會因立管的熱脹伸縮拉裂了支管的現(xiàn)象。

2.3 空調(diào)通風(fēng)方面

空調(diào)與制冷技術(shù)手冊、采暖空調(diào)制冷手冊等明確給出的旅館辦公類的冷負(fù)荷指標(biāo)為94w/m2～163w/m2，商場類建筑夏季冷負(fù)荷的概算指標(biāo)應(yīng)為210w/m2～240w/m2。但在實(shí)際設(shè)計過程中，一般存在兩種問題致使空調(diào)裝機(jī)容量偏大。一是由于設(shè)計時考慮各種各樣的安全系數(shù)，從而使單位空調(diào)面積的制冷機(jī)裝機(jī)容量大比手冊中冷負(fù)荷概算偏大，遠(yuǎn)大于實(shí)際運(yùn)行中單位空調(diào)面積峰值冷量。二是目前在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中，部分設(shè)計人員采用負(fù)荷指標(biāo)估算方法，使得制冷機(jī)裝機(jī)容量普遍偏大，也明顯造成初投資的大量浪費(fèi)，甚至影響部分負(fù)荷下的冷機(jī)效率。

水泵揚(yáng)程選擇不當(dāng)也是暖通空調(diào)中比較常見的一個問題。水系統(tǒng)揚(yáng)程選擇因設(shè)計差異而存在較大差異。如某工程冷卻塔放置在80m高的屋頂，冷卻水為閉式循環(huán)系統(tǒng)，而設(shè)計者在選擇水泵揚(yáng)程時誤將高程加進(jìn)了水泵的揚(yáng)程中，致使所選水泵揚(yáng)程高達(dá)95m。有的設(shè)計在選擇冷凍水泵時，忽視了冬、夏季流量的之間的差異，如某工程夏季空調(diào)所需7℃/12℃冷凍水的循環(huán)流量是400 m3/h，而冬季所需50℃/60℃熱水循環(huán)量為200 m3/h，可見夏季空調(diào)冷凍水循環(huán)量要比冬季采暖熱水循環(huán)量大得多，所以冬夏季冷水泵熱水泵應(yīng)分別設(shè)置，合用一臺是不合適的。

3.節(jié)能空調(diào)設(shè)計的新思維

3.1 方案設(shè)計

現(xiàn)在非常流行的空調(diào)設(shè)計方案是：在低能耗，高室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的前提下，風(fēng)量可調(diào)的置換式送風(fēng)系統(tǒng)、冷輻射吊頂系統(tǒng)、結(jié)合冰蓄冷的低溫送風(fēng)系統(tǒng)以及去濕空調(diào)系統(tǒng)。為了平衡高層辦公樓中設(shè)備、照明等主要熱源形成的輻射熱量采用輻射形式供冷。冷輻射吊項應(yīng)結(jié)合置換式送風(fēng)，將新風(fēng)采用下送風(fēng)方式送入室內(nèi)，既保證室內(nèi)空氣品質(zhì)，又保證良好的室內(nèi)熱環(huán)境。而采用空調(diào)去濕方案，首先可以保證室內(nèi)空氣品質(zhì)；其次采用去濕保證了綠色建筑對室內(nèi)濕度控制在60%以下的要求。

3.2 具備良好的通風(fēng)系統(tǒng)

某些建筑由于裝修材料含有揮發(fā)性有害物質(zhì)造成室內(nèi)空氣污染。因此，綠色建筑中的暖通空調(diào)應(yīng)該具備良好的通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)合理的自然通風(fēng)，因?yàn)樾嘛L(fēng)在室內(nèi)的流動對健康是必不可少的。

3.3 蒸發(fā)冷卻技術(shù)

蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)是一種綠色仿生空調(diào)技術(shù)，包括間接蒸發(fā)冷卻（IEC）和直接蒸發(fā)冷卻（DEC）。該系統(tǒng)采用水作為制冷劑，實(shí)現(xiàn)空調(diào)運(yùn)行對環(huán)境無污染， 另外，蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的COP值比機(jī)械制冷大得多，且它的制冷不消耗壓縮功，它是一種節(jié)能環(huán)保型綠色空調(diào)技術(shù)。

3.4 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是利用土壤、地下水或江河湖水作為冷熱源的一種高效空調(diào)方式。土壤是一種很適宜的熱源，其溫度適宜、穩(wěn)定，蓄熱性能好且到處都有。地源熱泵全年運(yùn)行工況穩(wěn)定，不需要其他輔助熱源及冷卻設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)冬季供熱夏季供冷。地源熱泵的COP值可達(dá)4.0以上。對于采用深井回灌方式的水源熱泵，由于地下水抽出后經(jīng)過換熱器回灌至地下，屬全封閉方式。因此不使用任何水資源，也不會污染地下水源。

3.5 免費(fèi)供冷空調(diào)系統(tǒng)

免費(fèi)供冷（FREE COOLING）技術(shù)通過水系統(tǒng)來利用自然冷源。它也稱冷卻塔供冷，是一種節(jié)能降耗的系統(tǒng)形式。免費(fèi)供冷的實(shí)現(xiàn)方式是：當(dāng)室外空氣濕度溫度下降到某值以下時關(guān)閉冷水機(jī)組，以流經(jīng)冷卻塔的循環(huán)冷卻水直接或間接向空調(diào)系統(tǒng)供冷，提供建筑空調(diào)所需要的冷負(fù)荷。在空調(diào)系統(tǒng)中，冷水機(jī)組的能耗占有極高的比例，如用冷卻塔供冷技術(shù)可少開或不開冷水機(jī)組，其節(jié)能效率將會是顯著的。

4.結(jié)束語

社會和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步使得人們對建筑的環(huán)境有了更高的要求，因此暖通空調(diào)設(shè)計也要進(jìn)行革新與發(fā)展，緊跟時代的步伐?，F(xiàn)代建筑暖通空調(diào)工程項目的成敗和經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)劣與暖通空調(diào)設(shè)計方案的選擇有著直接的關(guān)系。在設(shè)計過程中需要完善和處理設(shè)計環(huán)節(jié)中的各個細(xì)節(jié)。因此暖通空調(diào)設(shè)計人員必須進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，綜合考慮各種因素，使暖通空調(diào)的設(shè)計發(fā)揮其最大的功能和經(jīng)濟(jì)效益。