浅析建筑暖通设计存在问题及解决方案

时间：2024-07-28

陈杰

(大连松岩建筑设计院有限公司)

浅析建筑暖通设计存在问题及解决方案

陈杰

(大连松岩建筑设计院有限公司)

暖通工程作为建筑工程重要一部分，对于建筑使用功能以及人们生活起居有着重要影响。因此，本文从采暖通风中存在的问题进行分析，并提出解决方案。

建筑暖通设计方法问题

引言

在我国建筑业的发展史上，人们运用自然的力量进行保暖和通风的设计。随着近些年城市建筑水平的不断提升，人们采用能源消耗极大的人工方法解决暖通问题。近年来，暖通空调节能技术在我国也越来越成熟，但是大方面还存着不足，主要表现是在节能的设计、安装方面还不是很成熟；调试及运行中也存在较大的问题；节能方案再设计阶段存在问题。因此，城市建筑暖通设计新理念的研究亟待解决上述问题，可见对于此方面的研究意义重大。

1、目前城市建筑采暖通风存在的问题

1.1 空气对流换热系数选取误差较大对流传热系数也称对流换热系数。对流换热系数的基本计算公式由牛顿于1701 年提出，又称牛顿冷却定律。冷却定律指出，流体与固体壁面之间对流传热的热流与它们的温度差成正比，即：

式中：q 为单位面积的固体表面与流体之间在单位时间内交换的热量，称作热流密度，单位 W/m^2；tw、t∞分别为固体表面和流体的温度，单位 K；A 为壁面面积，单位 m^2；Q 为面积 A上的传热热量，单位 W；h称为表面对流传热系数，单位W/(m^2.K)。影响对流传热强弱的主要因素有：1）对流运动成因和流动状态； 2）流体的物理性质（随种类、温度和压力而变化）； 3）传热表面的形状、尺寸和相对位置； 4）流体有无相变（如气态与液态之间的转化）。

1.2 通风空调系统设计不符合规范要求

《高规》中对风管的规定很明确，要求设计的风管不宜穿过防火墙或变形缝 ,一旦情况特殊必须穿过，则必须在防火墙的穿越之处设防火阀 ; 需要穿过变形缝时, 还要在两侧设防火阀。但是设计师在暖通设计的具体操作中没有严格按照规范的要求做 , 所以在一部分高层建筑中, 风管穿防火墙处看不到有设置的防火阀，一部分设计师在风管穿过变形缝时仅设计一侧的防火阀,另一侧则空缺。

1.3 保温材料的选取不合适

保温材料在建筑中常见的应用类型及设计选用应符合 GB/T 17369-1998《建筑绝热材料的应用类型和基本要求》的规定。选用时除应考虑材料的导热系数外，还应考虑材料的吸水率、燃烧性能、强度等指标。不同绝热材料的性能特点见相应的分类指南。保温材料一般是指导热系数小于或等于 0.2 的材料。在建筑和工业中采用良好的保温技术与材料，往往能起到事半功倍的效果。良好的保温条件，可使热量损失降低 95% 左右，通常用于保温材料的投资一年左右可以通过节约的能量收回。

1.4 立管安装伸缩器共同使用

城市建筑现在主要以高层为主，这就需要参照一些因素来对供暖系统公共立管分区进行设置。比如，散热器的设备、承压能力、管道热补偿、系统水力平衡。但是很多设计人员只看重要住户内的埋地设置，而忽略了公用立管的热涨，导致伸缩器没有设置，或者尽管设置了伸缩器，由于补偿器的位置没有按照规定安装，补偿器不能补偿管道的伸缩变形，导致热涨伸缩拉裂现象出现。

2、暖通设计的研究方案

2.1 确保设计的规范性

目前暖通设计中存在诸多设计不规范的现象我们在暖通系统设计的时候要严格根据设计规范进行合理的设计。在对于冬季室内的热负荷计算时要充分考虑到可能引起室内热量耗散的因素,进行一定的修正保证计算结果的科学性,准确性。对于建筑内楼梯间散热器的设计池要根据相关设计规范中的规定进行操作和设计保证楼梯间散热器由单独的立、支管进行供热,防止对邻室供暖效果带来影响。

2.2 确保图纸设计的合理性

在建筑暖通设计的过程中设计图纸的科学性、准确性、完整性,对于保证建筑暖通设计的整体工程质量意义重大。在设计之前相关设计部门要严格地根据建筑内部和外部的情况,对一些必要的设计参数进行分析对可能存在的设计偏差要进行一定的修正。在安装的过程中要对安装区域的实际情况进行一定的勘察并严格依据图纸中的设计规范进行合理的安装。此外在建筑暖通系统设计好之后,要进行定期的检查和保养,对于存在的问题进行修正这样才能真正保障建筑暖通系统具有较高的质量水平。

2.3 增强设计的可靠性

在进行建筑内部暖通设计的时候要确保设计方案可靠、可行。设计方案不仅要符合国家和当地政府的相关规范要求而且要保证设计方案具有较强的实际可行性。设计方案要在合理进行暖通设计的情况之下保证建筑内部的供电和供水系统方面的相关要求。针对其中一些不能采用标准设备的较特殊情况,要对非标准设备提出相应的参数要求并保证其合理性、可行性。

2.4 完善暖通系统的调节机制

目前在我国许多大城市以及一些新建住宅区域逐渐推广节能改造设计。通过节能改造设计完善暖通系统使小区居民能够在室内对于暖气温度进行调控进而反馈到换热站,自动调节热蒸汽阀门的开度这样的设计可以有效地避免热量损失,给国家节约大量的能源。我们应当广泛推广这类节能改造技术。此外,对于一些大型建筑暖通系统设计,最好采用自动调节机制,这样不仅可以随时根据实际情况进行供热,而且可以大大减少管理人员的劳动强度。

2.5 设计要有调节性和可操作性

暖通空调系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案加采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高,应根据实际情况和要求经技术经济性比较来确定。大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。