浅谈建筑暖通空调系统的设计方案

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摘 要：随着我国科学技术的不断发展，建筑暖通空调系统也在节能环保等方面提出了更好的要求。文章主要探讨建筑暖通空调系统设计方案的制定原则，并对设计方案需要注意的问题进行了分析。 关键词：建筑；暖通空调系统；设计方案 暖通空调系统能够创造一个适于人们生活、工作的良好室内环境，主要包括采暖和通风、空气调节三个主要功能。采暖可以保持室内的温度，通风可以改善室内的空气，空气调节能够实现室内温度、湿度以及空气品质等方面的调节。根据建筑暖通空调系统各个方面要求的不断提高，相关设计人员要做好暖通空调系统设计方案的细节处理和整体优化工作，以高质量的设计方案来保证建筑暖通空调系统的功能、质量和效益。 一、建筑暖通空调系统概述 暖通空调系统有很多种类型，常见的有全空气系统、全水系统和空气-水系统，除此之外还有热回收系统和分散式供暖系统等等。全空气系统是依靠送风满足系统所有的功能要求，全水系统使用风机-盘管等系统能够适应许多建筑物的使用要求，空气-水系统主要靠冷水带走显热负荷，靠空气保证通风功能和空气质量。暖通空调系统可分为采暖系统、新风系统和空调系统三部分，采暖系统按供暖方式区分有独立式分户、建筑中央空调、电热膜和地板辐射供暖等等，新风系统由风机和进、排风口以及接头、管道组成，空调系统由冷源、末端冷凝释放装置和输运系统构成。 二、建筑暖通空调系统设计方案的制定原则 为了保证建筑暖通空调系统的功能、质量和效益，需要依照一定的原则来制定、选择设计方案，并进行设计方案的优化工作。 1.设计方案要针对建筑实际需要 首先，在工程的方案设计阶段要让设备工程师参加设计工作，目前还存在一些工程只有建筑师参与设计而难免照顾不到设备空间，使得设备工程师难以完成设备设计，设备工程师可以在建筑师设计时提出相应的要求，进而避免出现不合理的设备设计，例如机房位置过于偏僻导致风道过长而影响功能和效益，或是进风口和排风口挤到一处、机房处在管道夹层等等不合理的情况；其次，方案设计前要清晰的了解建筑物情况，弄清建筑物的位置和附近各种管线的设置地点和方式，明确建筑使用时间、人员数量和是否要排除废气等情况，清楚建筑物的层数、层高和总高度，知道建筑物内防火、防烟分区和防火墙、火灾疏散路线等情况，了解建筑结构和暖通空调系统设备的可能位置等等，以便方案设计能够更好的满足实际要求。 2.暖通空调系统设计方案的制定原则 首先，设计方案要具有可行性，必须按照相关的法规和规范进行设计，要能够满足系统的使用要求和供电、供水等方面的要求，以保证设计方案可行、可靠；其次，设计方案要考虑经济性的问题，在满足设计要求并采用相同的设备档次、舒适情况、节能情况等条件时选择最科学、合理的方案，不能单单考虑经济性而不关注基准条件的不同；再次，设计方案需要让系统拥有尽量好的可调节性，能够满足全年气候条件的要求，并根据实际情况决定采用何种控制方式以满足系统的操作要求；第四，设计方案要考虑系统的安全性能，按照相关防火设计规范做好防火安全设施，考虑系统运行可能对室内环境和人员、物品的不利影响，并根据煤矿、锅炉房等具体情况做好易燃易爆环境的安全防护措施；第五，设计方案要重视系统运行对环境的影响，如今环境保护问题已经成为整个社会关注的热点话题，在设计系统的方案时要尽量满足环境保护的相关要求，避免系统运行不长时间就必须进行改造的情况发生；最后，设计方案要坚持最合适的就是做好的原则，评定设计方案不能仅看投资额和技术含量的高低，任何一个设计方案都有着自身的优势和局限性，要根据实际情况和实际需要来制定和选择方案。 三、建筑暖通空调系统设计方案中需要注意的问题 目前我国建筑暖通空调系统应用比较多的设计方案是：在保证节能环保和良好室内环境的前提下，使用可调风量的置换式送风系统和冷辐射吊顶系统，以及低温送风系统和去湿空调系统。而针对具体的建筑暖通空调系统在设计方案时需要注意以下的问题： 1.冷源设计的问题 首先，冷水机组台数不能过少，以免降低负载可靠性和适应性，而且机组会在低负荷运行状态下增高能耗；其次，机组台数不能过多，以避免单机容量降低而增高能耗，而且机组配置的水泵并联损失会比较高、占地面积比较大，另外机组台数多也使得出现故障的几率变大；再次，要合理的选择多机头机组，多机头机组更容易出现故障；第四，要合理的使用等容量机组，过于追求机房布置的整齐和使用方便可能会使得机组的适应性变差。 2.循环水泵设计的问题 循环水泵设计经常出现的问题有：首先是水泵扬程偏大的问题，有的设计人员没有进行必要的计算，用扬程40-50m的水泵来满足28-32m水柱的需求，多出来的扬程一部分靠阀门将能量消耗掉，一部分转变成流量，这可能导致不能正常启动甚至电机烧毁的情况；其次是不分设冷热水泵的问题，在制冷和制热时供回水温差一般为5℃和10℃，冷热水泵不分设可能导致大流行小温差运行使得能耗被浪费。 3.风机设计的问题 首先是选用风机压头过大的问题，这可能造成和水泵扬程过大相同的后果，另外如果是回风机的情况新风量也难以保证；其次是离心风机需要有一定的直管长度，不然出风口和气流的方向要保持一致，设计风机入口时也要保证气流能够均匀的进入风机，离心风机如果使用的是皮带轮传动要检查皮带和包角的情况，避免皮带松紧不一或包角不符合要求；再次，对于普遍选用的BFP变风量空调器不能仅仅用静压箱连接风机，要加设渐扩管，并最好经过袂衩形处理；最后，经常能够碰到多台小风机并联后与较大风机串联的情况，这时需要关注小风机同时工作的系数问题。 4.消声设计的问题 消声设计往往有着比较大的随意性而得不到设计人员的重视，常见的问题有以下几种：在设置消声设备的时候仅考虑了送风消声而忽略了回风消声；没有条件添置消声设备的时候在静压箱的内侧设置保温吸音材料，这种情况不仅难以保证消声效果，还增加了通风阻力，或是材料贴的不够紧密而增加了震动噪声；二次再生噪声和风管辐射噪声的问题也需要引起设计人员的重视。风噪声经常发生于空调送风口处，始端风口可能受空间紧张或是设备出口尺寸的影响而使得尺寸比较小，导致风速过大形成很大的风噪声，进而导致风量调节不够。 5.其他的设计问题 除了上述的设计问题，还有送风口型式和水过滤器的选择问题等细节问题：不同型式的送风口有着各自的气流流型，要根据使用场合来选择合适型式的送风口；在使用板式热交换器时需要设置水过滤器，而且水过滤器必须能够具备一定细度的滤网，以避免水过滤效果不好而产生的水阻增大或板交堵塞情况。 总结： 综上所述，暖通空调系统的设计方案直接关系到工程项目的质量和效益，优秀的建筑暖通空调系统设计方案不仅有着最高的综合效益，还要有完善的细节设计。设计人员应遵循设计方案的可行性、经济性等原则，重视设计方案的比较和选择，做好各细节的设计工作，坚持三审制以保证设计方案的质量。