论暖通空调系统设计与施工中应注重的几个方面
摘 要：随着我国建筑业的快速发展，暖通空调这一行业得到广大研究者的通过关注。该研究对当代暖通空调设计与施工工作中的方案、能耗、环保等方面进行系统论述，并对未来暖通空调系统发展的方向进行展望。并指出：暖通空调系统的设计与施工工作应综合实用、节能、环保等多方面，实现向实用性、节约性和舒适性的综合方向迈进。
关键词：暖通空调 设计 施工 节能 环保
中图分类号：TU831 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）009-047-02
1 前言
随着人们对居住环境、办公环境要求的日益增高，暖通空调的发展正占据着建筑业中越来越重要的地位。由于暖通空调具有采暖、通风和空气调节等功能，因此在民用住宅、商业建筑及现代办公场所等建筑物中的应用越来越广泛。鉴于暖通空调耗能较高，因此在能源与环境问题越来越受到社会关注的今天，节能技术与环保技术的开发与应用成了暖通空调系统设计人员研究的一个重要方向。建筑物的暖通设计要从方案设计、节能问题、环保问题等多方面共同入手，并大力开发可再生能源在暖通空调系统中的应用。相信随着国家对能源环保工作的重视，暖通空调技术的发展将随着有关政策法规控制措施的逐步落实，一同向能源、环保的趋势迈近。
2 暖通空调系统方案设计
2.1 兼顾现场、周边条件及建筑物自身因素
为了达到暖通空调系统设计工作与建筑物自身条件的最大匹配，应在初期的设计工作中加强各类信息的收集与协调。（1）应弄清该建筑物位于总图中的位置，对周围建筑物及其供热、供水、供电管线的铺设方式与接口地点进行综合分析，并与建筑物供热入口位置的选取协同考虑；（2）应对建筑物内人员数量、居住时间等进行调查，并作为计算空调负荷的客观依据；（3）分析建筑物的层数、层高及总高度，对于十层及以上的住宅、建筑高度超过 24m 的其他民用建筑，应遵守高层民用建筑设计防火规范的相关规定。
2.2 在方案制定时考虑设备实际情况
在暖通空调系统方案的设计中，如不考虑设备自身的空间、尺寸等实际因素，往往会造成实际设备的安装中出现困难。如机房设在某一角落，风道拉得过远等，上述问题的出现既浪费材料同时也影响通风效果；此外，实际中经常出现的状况还包括进风口与排风口挤在一起，不合规定；管道夹层当机房使用，噪声、振动影响相邻楼层等问题，严重的还会对建筑物投入使用后的正常功能发生影响。想要实现暖通空调工程系统建设的适用、经济、美观，建筑师必须在方案阶段综合考虑设备的实际情况，并将其纳入设计当中。
2.3 住宅中采暖装置的位置设计
住宅中采暖装置的位置设计不应完全考虑客观因素，还应考虑相关设计规范。在《住宅设计规范》GB50096-1999（2003年版）中明确规定：“采暖系统中，用于总体调节和检修的设施不应设于套内”。因此，当实际建筑平面布局有困难时，应首先执行《住宅设计规范》的规定，坚持将共用立管和入户装置设置在户外，从而减少不必要的麻烦。
3 暖通空调系统节能设计
3.1 空调系统的综合节能分析
只有当空调系统中的末端、冷源、输送系统等组件协同工作、充分发挥效能，整个空调系统才能达到综合节能的效果。我们可以利用 CFD 技术来选择合适的洁净室布置方案，确定较低的换气次数并选择适宜的空气处理方式。目前，很多高等级的洁净室已经采用 FFU 加干盘管加新风机组的方式来处理空气。但是，这样的做法会在冷源侧浪费较多的冷水机组和水泵能耗。如果将末端的新风处理机组和板式换热器串联，就可以节约水泵克服板式换热器两侧阻力所消耗的电能以及换热过程中浪费的冷量。
3.2 合理的选择和设计暖通空调系统
每一项工程的设计都是项目的最初准备，它也将直接地影响着后期的建筑质量与使用功能，而其中，对建筑的负荷计算是一项较为重要的内容。然而，由于设计工期较短，部分设计人员为了节省时间而忽略了方案设计的合理性。有些设计师以估算的冷热负荷指标直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据，这样就间接导致了空调采暖设备投资费用高、能耗大等问题。
3.3 探索新能源和可再生资源，促进资源回收再利用
开发合理有效的再生资源，成为目前暖通空调研究中的一个热点。如采用地热能或者太阳能等新兴能源运用到空调的制冷系统当中，不仅可以大大降低能耗，且所产生的环境污染相对来说也较小。此外，资源的回收再利用是实现空调节能的途径之一，通过系统中安装的能源回收设备，可减少和降低新风处理所需的能量，降低机组负荷，从而达到节能的最终目的。
4 暖通空调系统环保设计
4.1 空调系统降噪设计
暖通空调的设计应该结合建筑的实际情况进行，尽可能选取低噪声方案。设计暖通空调系统的送、回风管路时要选用高效率低噪声的风机，或尽可能地把大风量系统分成几个小系统，从而达到降低总体噪声的目的。在条件许可的情况下，可通过大送风温差的方式降低风机风量，从而使风机叶轮外周的线速度降低，减少风机产生的噪声。此外，可在实际工作中安装消声器控制气流噪声向外传播。不同类型消声器的选取应根据所需消声量、空气动力性能、以及实际声环境的要求进行。
4.2 空调系统减振隔振措施
暖通空调系统中风机、水泵、制冷压缩机等部件会产生振动，这些设备的振动能够直接传给基础和连接的管件，并以弹性波的形式传到其他房间中去。在实际施工中，应在设备和基础间配置弹性的材料或器件，在设备和管道间应采用软连接实行隔振，使得设备的振动在产生和传递的过程中得到控制和减轻。此外，在水管、风管安装时的管道支吊架、穿墙处也应作隔振处理。实际应用中，风机、冷水机组的隔振通常选用金属弹簧隔振器。
4.3 空调系统替代能源的研究
目前，暖通空调系统替代能源的研究也引起了社会的共同关注。天然气的使用能够减少温室气体CO2和酸性气体SO2等的排放；此外，将地源热、太阳能、风等可再生资源应用于暖通空调系统，也是当前的一个研究热点。地源热泵空调通过冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量，夏天向天然资源释放热量的方式调节建筑物的温度，在我国沿海地区发展前景非常广阔。太阳能空调利用太阳光辐射进行制冷工作，从根本上减少了氟利昂等破坏大气环境有害物质的产生。
5 结束语
随着人们对居住条件、办公场所要求的不断提高，暖通空调在日常生活中占据的地位也越来越重要。随着暖通空调应用的日益普及，其引发的能源、环保等问题也引起了社会的共同关注。在一些发达国家，由建筑能耗造成的环境污染和生态问题占据社会总能耗的40%以上，而暖通空调系统则又占据了建筑能耗总量的30%～50%左右。可见，暖通空调设计施工人员应从方案、节能、环保等方面加大研究，不断提高空调系统的节能环保水平、大力开发可再生能源在暖通空调系统中的应用。本篇文章从方案、节能、环保等角度提出了完善空调设计与施工的几项措施。文章认为：兼顾现场、周边条件及建筑物自身因素，在方案制定时考虑设备实际情况，对空调系统进行节能分析和新能源的探索，加强空调系统降噪、减振，替代能源的研究，是暖通空调系统设计施工人员应注重的几个问题。上述研究对于节约能源、保护环境、促进国民经济的可持续发展都具有十分重要地意义。
参考文献：
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