建筑暖通空调设计中存在的问题以及改进策略


  【摘 要】随着经济发展和人民生活水平的提高,我国商业建筑大量兴建,而且对于商业建筑的使用舒适性要求也越来越高。中央空调已在越来越多的商业建筑中使用,而且在建筑能耗中占很大的比例,所以设计的合理性非常重要。本文主要针对商业建筑空调通风设计中的常见问题及设计要点进行分析总结。
  【关键词】商业建筑;冷热源;空调方式;通风;节能措施
  前言
  随着我国居民建筑业的发展以及上商业的兴起,各种大型建筑中对于暖通通风空调的需要正在逐年扩大,通过使用暖通通风空调能够为楼宇内的人员创造一个良好的工作于居住环境,提高人们的生活品质,而随着经济的发展,暖通通风空调在建筑中的使用越来越多,随着暖通通风空调的飞速发展,一些暖通通风空调工程中的设计及安装调试问题逐渐的显现出来,我们一定要对建筑暖通空调中的设计问题进行分析并加以改进。
  1、暖通空调简介
  暖通空调主要是在一定空间内,在通风、暖气与空气调节上发挥作用的系统总称。其称谓主要是根据其在调节空气、暖气和通风上的三大功能进行的功能性称呼。暖通空调为机械工程的重要部分,机械学、流体学、热力学是暖通空调设计的主要学科。暖通空调系统按负担室内热湿负荷所用的介质一般可分为三大常见的类型,全水系统,空气-水系统,全空气系统。对于空调房间,房间的冷、热、湿负荷全部由集中处理过的空气来负担的系统是全空气系统;房间的冷、热、湿负荷是通过空气和水来共同承担的系统,是空气-水系统;房间冷热负荷全部由集中设备处理过的冷、热水(或冷、热液体介质)来负担的系统。如采暖及水-风机盘管系统、VRV系统等,后者适用性广泛,尤其可在改造的建筑空调系统中适用。
  集中暖通空调与家装空调相比,集中暖通空调有着明显的优点,给住户的室内环境带来意想不到的空气效果。家装空调的主要功能在于供暖与供冷,而集中暖通空调还可实现除冷、暖外的空气调节。为了保证暖通空调发挥其优越的功能,必须注重工程设计。
  暖通空调设计应该坚持几点原则:
  1.1必须了解、熟悉建筑物的相邻关系及外部情况,如建筑物周边供电、供水、供气的铺设方式、路径和相关的接口位置情况。因为暖通空调设计的供热、冷路径会参考此接口位置。另外也是日照、风力等负荷的主要参考依据,包括大门方位的设计也能以外部接口方向做参考。
  1.2要根据建筑物的高度、体量做设计,不同功能、高度、体量建筑的要求不同,如高于十层(含十层)的居住建筑或建筑高度超过24m的公共建筑,设计除需遵循《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)外,还应该严格按照《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)进行设计。
  1.3对系统的划分与及负荷的计算应该在对建筑物内居住人数、平面功能、使用时间、废气的排放、新风引入等做好充分调查的基础上再进行设计。
  1.4必须做好消防规划设计,设计要针对防火分区、防烟分区、疏散路径、防火墙、挡烟垂壁等进行仔细的了解,做到心中有数。
  1.5注意系统的节能,选用节能产品。
  2、建筑暖通空调设计现状分析
  2.1可行性问题
  暖通空调设计应该考虑方案的可行性和可靠性,从而使设计方案更好地满足使用要求。设计方案需要符合相关的法律法规,同时,也要考虑周边的配套设施,比如供电、供气和供水等方面是否能满足设计方案要求,并考虑这些配套设施变化后是否还能满足设计要求。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保暖通空调可适应全年各种室外气象条件;对于无法采用标准设备的情况,应对非标准设备提出详细的参数要求,且要求必须合理、可行。
  2.2经济性比较问题
  在暖通空调方案的比较中,需要考虑以下3方面的问题:①方案的经济性。暖通空调的设计人员需要考虑如何利用有限的资金,发挥暖通空调系统最大的作用。值得注意的是,在比较方案的经济性时,比较基准必须相同。②应在设备的档次、设计要求、价格等基准条件相同时比较。只有这样,才能确保方案合理、科学。此外,还应充分比较各种入网费用,比如热力入网费、用电设备增容费、人工费、调试费、土建费和管线费等。③比较运行费用与运行能耗。运行费用和运行能耗是暖通空调设计方案经济性比较中必须考虑的重要参数。不能只按照设备功率与运行时间相乘的方式计算能耗,还应考虑季节、建筑负荷和设备在非标准状态下的运行效率等因素。
  2.3可操作性和调节性问题
  在可操作性问题方面,用户十分关心的是设计方案是否具有方便性。随着空调系统自动化水平的不断提高,管理的劳动强度逐渐降低,管理人员的数量日益减少,管理费用也随之减少,但操作人员的素质应有所提高。空调系统是否采用自动化控制,应根据实际请况和技术经济性确定。在调节性问题方面,应按全年最不利的气象条件确定暖通空调系统的容量,从而使系统可适应全年负荷的变化。对于教学楼和写字楼,其设计方案应能适应晚上不工作的调节要求。
  2.4设计方案的安全性问题
  近年来,随着人们生活水平的不断提高和安全意识的逐步增强,公众关注的焦点已经转为暖通空调系统的安全性。因此,暖通空调设计中应充分考虑安全性问题。暖通空调设计的安全性问题主要包括防火、设备运行、易燃易爆环境和重要物品的安全等。安全性是设计方案中必须首先考虑的重要因素之一,比如,在设置弹药库房和厂房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,应采取相应的防爆技术措施。
  3、优化设计的合理措施
  3.1空调选型应与时俱进
  空调选型从大的方面说分为两类,即氟利昂系统和水系统。二者各有优缺点。前者操作简便,运行省电,但初投资较高,而后者虽使用要专人操作,部分负荷使用时耗电但因投资更便宜也得到部分用户的青睐。由于建筑物的空调负荷随季节变化而变化,因此设计时要考虑系统的可调节性,保证一年四季空调系统都要有不同的冷量输出。目前调节性能最好的两种设计方案是VRV变频系统和VAV变风量系统,它们的可控制性也都比较好。其缺点就是前面提及的初费用相当高,但等到运行时,却非常省电。如果投资费用允许的话,应尽可能采用VRV变频系统和VAV变风量系统。