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摘要:随着我国经济的快速发展,人们生活质量的不断提高,人们对居住环境也提出新的要求,过去的粗放式的设计观念已经无法适应现在的需求,在追求资源节约型和环境友好型的社会趋势下,环保节能、绿色舒适的建筑设计成为新的研究热点,尤其是对室内暖通空调的绿色化和节能化设计,以满足绿色环保的要求。本文对建筑暖通空调设计进行探讨,期望对同行能够有所借鉴。
关键词:绿色建筑;暖通空调;设计
一、建筑暖通空调设计的主要原则
1.满足舒适性的设计原则
随着城市用地的紧张,高层建筑不断耸立,为人们带来更多功能的体验,高层建筑是一个人口聚集的地方,高层建筑中存在很多工作者或生活的人们,所以在建筑暖通空调设计的时候应确保满足人们舒适性的需求。
2.遵循绿色的设计原则
随着全球生态环境面临着严峻的形式,低碳环保已经成为全球人类的共识,所以在进行高层建筑暖通空调设计的时候,应基于低碳环保的理念,遵循自然生态的发展规律,降低材料的浪费及有害物质对大气环境的污染。
3.遵循节能的设计原则
能源危机是我们现在面临的主要问题,建筑工程是一个高能耗的工程项目,所以在进行建筑暖通空调设计的时候,应尽量采用多种节能措施和节能技术,合理设计暖通空调系统,最大限度的节约能源消耗。
4.满足安全性的设计原则
暖通空调是系统性的工程项目,其连接整个高层建筑中的空气流通、电源及供水等环节,当建筑中的暖通空调出现故障,直接影响人们的日常工作生活,所以建筑暖通空调设计应基于安全性的基础之上。
二、建筑暖通空调设计存在的问题
1.对设计图纸的重视度不够
虽然设计图纸是工程施工中的重要参照,但是,若牵涉到暖通工程,不少设计人员便不愿意重视起来,认为安装一个空调,不但上升到工程的层面,还要设计图纸,实在小题大做。即便设计出了图纸,也是草草应付了事,图纸质量可想而知。施工时,图纸的参照价值不高,这给施工中任意的变动提供了契機。
2.通风设计存在的问题
在暖通设计环节中通风设计的不足主要表现在:一是通风设备所采用的保温材料不理想,在以往暖通设计人员最常选择铝箔玻璃棉做为保温材料,当然铝箔玻璃棉对风管确实有保温作用,但问题是它对立管和冷冻水管方面的保温则作用不明显;二是风管由于没有安装防火阀,即便是在设计时考虑到这个问题也是在一侧安装防火阀,所以当风管穿过高层建筑物的变形缝或者防火墙时存在一定的安全隐患;三是一些暖通设计人员计算通风仪器设备的负荷通常利用负荷指标来估算,采用这样的估算方法欠缺合理性,因为这样会使制冷机的装机容量增大,从而使暖通设计施工的成本增加了。
3.暖通空调系统问题
在设计说明中缺少本工程的重要数据,如:对供暖和空调负荷的冷热源的来源、种类及其介质参数、水系统总阻力和系统工作压力;对供暖方式和系统形式没有清晰的文字说明。有些图纸设计深度不够,缺少冷热源水系统流程图和主立管系统图、防排烟系统原理图、剖面图、大样图及设备基础图等。
供暖或空调水系统热伸缩补偿漏设或者设置不合理,常有垂直或水平管道超过一定长度时未设置膨胀器或设置过多的现象,且主要设备材料表中未标注膨胀器的规格、型号及补偿量。对房间功能及专项要求不掌握,有将采暖或空调的水管路设置进配电室、控制室的现象,造成安全隐患。应设置事故通风的场所未设置机械通风或通风量不能满足事故通风的风量要求。设计师应尽可能避免此类错误。寒冷地区对公共建筑采用了多联机空调系统后又设置了供暖系统,如此重复设置增加了工程投资,设备空置率高、不利于节能运行。
4.冷热源机房设计问题
空调机房、换热站、锅炉房都有相应的设计规范有着较为明确的规定,可是在实际的建筑设计中,施工图设计图纸过于简单,有的仅仅只有一个平面图,缺剖面图,系统图表达不够清楚,很多应当在图纸中交代、体现的设计部分却并没有明确的标注出来,对于过滤器、热回收装置、旁通阀、安全阀等等连接、安装考虑不周,实际工程安装位置不够、排放去处不明,有的甚至与规定有着诸多背驰的错误地方,若是依照这样的设计图纸进行施工建设,则一定会引起很多的问题。
5.冷热负荷设计问题
暖通设计中冷热负荷数值是设计的基础数据,计算不准确会对设备选型、系统运行造成偏差,影响设施配备以及运行管理。由于计算繁琐耗时,设计中存在对冷热负荷计算不够重视,有在施工图阶段依然以冷热指标确定建筑耗热量、耗冷量的现象。某些项目因工程信息掌握不足,气象资料、热媒参数取值不准确,与工程所在地的数据有较大偏差。室内计算温度取值标准过高,不符合相关的节能技术规定、规范的指标要求。混淆通风量与冷风渗透、外门侵入冷风量概念,仅计算采暖冷风渗透耗热量而漏算冬季通风应给予的补热量。这些问题都会影响冷热负荷的计算结果,造成设计偏离、影响建筑整体运行的能耗,应予以重视。
三、暖通空调的节能减排设计方法
1.提升暖通空调系统的合理性
暖通空调的设计是一个庞大而细致的工程,庞大在于它关系着千家万户的居住环境,细致在于它是一项技术性非常强的工作。所以在设计时需要全面考虑,提升暖通空调的合理性。设计者在设计时,往往考虑的是空调运行中的最大负荷,即遵照最大负荷原则。但是,在实际运行中,很少暖通空调能达到最大负荷,因为达到最大负荷的室内温度是不利于人们的日常活动的,也是会损害人们身体健康的。所以,设计者在设计时,就应该考虑到这种情况,不要使各个系统的设计满足最大负荷运转而不适应部分负荷运转的状态。这样,会导致空调的耗能增大,不符合节能原则。
2. 增强围护结构的保温性能
建筑的围护结构是空调设计中应该考虑的很重要的因素,一个好的围护结构可以牢牢锁定室内的热量,从而减少人们对于供暖的需求。如果围护结构的保温性能好,空调系统的负荷就不用很高,也就达到了节能的目的。所以说,空调系统负荷的大小与墙体围护结构的保温性能有很大的关系,甚至可以在一些对于供暖要求比较低的地区直接替代暖通工程。因此,国家在出台有关建筑节能设计规范和标准的时候,重点提出了对围护结构的保温隔热性能的要求。
3. 提高系统的控制水平
空调的控制系统对于空调作用的发挥起着关键的作用,是空调整个工作系统中最重要的一环,因为它直接决定着空调系统的能量的消耗和热量的输出,所以,一个良好的高效的空调系统将会在很大程度上决定着空调的碳排放,另外,控制系统的良好还表现为可以在一定程度上减少无用功,从而降低能耗。
4. 积极推进新能源在暖通空调系统中的运用
人类发展至今,对于能源的需求已经达到了空前的程度,而能源和资源的紧缺也到了最严峻的时刻,所以,要解决这种供需关系,最有效的办法只能是新的能源的开发和使用,我们的科研人员多年来在这方面的努力也取得了一定的成绩,一些新型能源,如风能,水能,太阳能等等已经在一定程度上被投入使用。
结语
随着生活质量的提高,节能、环保、舒适的暖通空调系统成为建筑工程的设计主流,随着高层建筑的增加,给暖通空调系统带来很多机遇,但是系统设计却存在挑战,暖通空调设计中需要充分了解潜在性问题,并制定有效思路进行改进,全面了解系统设计要点,规范设计方案,以保证暖通空调系统设计质量,实现节约能源的目的。
参考文献:
[1]陈宇.我国高层建筑暖通空调设计中存在的问题以及解决方法叹息[J].中国高薪技术企业2011(9).
[2]黄花雪.高层建筑暖通空调的设计以及问题浅析[J].城市建设理论研究2012(5).
[3]高磊.高层建筑暖通设计中存在的问题分析[J].科协论坛,2013(1).
关键词:绿色建筑;暖通空调;设计
一、建筑暖通空调设计的主要原则
1.满足舒适性的设计原则
随着城市用地的紧张,高层建筑不断耸立,为人们带来更多功能的体验,高层建筑是一个人口聚集的地方,高层建筑中存在很多工作者或生活的人们,所以在建筑暖通空调设计的时候应确保满足人们舒适性的需求。
2.遵循绿色的设计原则
随着全球生态环境面临着严峻的形式,低碳环保已经成为全球人类的共识,所以在进行高层建筑暖通空调设计的时候,应基于低碳环保的理念,遵循自然生态的发展规律,降低材料的浪费及有害物质对大气环境的污染。
3.遵循节能的设计原则
能源危机是我们现在面临的主要问题,建筑工程是一个高能耗的工程项目,所以在进行建筑暖通空调设计的时候,应尽量采用多种节能措施和节能技术,合理设计暖通空调系统,最大限度的节约能源消耗。
4.满足安全性的设计原则
暖通空调是系统性的工程项目,其连接整个高层建筑中的空气流通、电源及供水等环节,当建筑中的暖通空调出现故障,直接影响人们的日常工作生活,所以建筑暖通空调设计应基于安全性的基础之上。
二、建筑暖通空调设计存在的问题
1.对设计图纸的重视度不够
虽然设计图纸是工程施工中的重要参照,但是,若牵涉到暖通工程,不少设计人员便不愿意重视起来,认为安装一个空调,不但上升到工程的层面,还要设计图纸,实在小题大做。即便设计出了图纸,也是草草应付了事,图纸质量可想而知。施工时,图纸的参照价值不高,这给施工中任意的变动提供了契機。
2.通风设计存在的问题
在暖通设计环节中通风设计的不足主要表现在:一是通风设备所采用的保温材料不理想,在以往暖通设计人员最常选择铝箔玻璃棉做为保温材料,当然铝箔玻璃棉对风管确实有保温作用,但问题是它对立管和冷冻水管方面的保温则作用不明显;二是风管由于没有安装防火阀,即便是在设计时考虑到这个问题也是在一侧安装防火阀,所以当风管穿过高层建筑物的变形缝或者防火墙时存在一定的安全隐患;三是一些暖通设计人员计算通风仪器设备的负荷通常利用负荷指标来估算,采用这样的估算方法欠缺合理性,因为这样会使制冷机的装机容量增大,从而使暖通设计施工的成本增加了。
3.暖通空调系统问题
在设计说明中缺少本工程的重要数据,如:对供暖和空调负荷的冷热源的来源、种类及其介质参数、水系统总阻力和系统工作压力;对供暖方式和系统形式没有清晰的文字说明。有些图纸设计深度不够,缺少冷热源水系统流程图和主立管系统图、防排烟系统原理图、剖面图、大样图及设备基础图等。
供暖或空调水系统热伸缩补偿漏设或者设置不合理,常有垂直或水平管道超过一定长度时未设置膨胀器或设置过多的现象,且主要设备材料表中未标注膨胀器的规格、型号及补偿量。对房间功能及专项要求不掌握,有将采暖或空调的水管路设置进配电室、控制室的现象,造成安全隐患。应设置事故通风的场所未设置机械通风或通风量不能满足事故通风的风量要求。设计师应尽可能避免此类错误。寒冷地区对公共建筑采用了多联机空调系统后又设置了供暖系统,如此重复设置增加了工程投资,设备空置率高、不利于节能运行。
4.冷热源机房设计问题
空调机房、换热站、锅炉房都有相应的设计规范有着较为明确的规定,可是在实际的建筑设计中,施工图设计图纸过于简单,有的仅仅只有一个平面图,缺剖面图,系统图表达不够清楚,很多应当在图纸中交代、体现的设计部分却并没有明确的标注出来,对于过滤器、热回收装置、旁通阀、安全阀等等连接、安装考虑不周,实际工程安装位置不够、排放去处不明,有的甚至与规定有着诸多背驰的错误地方,若是依照这样的设计图纸进行施工建设,则一定会引起很多的问题。
5.冷热负荷设计问题
暖通设计中冷热负荷数值是设计的基础数据,计算不准确会对设备选型、系统运行造成偏差,影响设施配备以及运行管理。由于计算繁琐耗时,设计中存在对冷热负荷计算不够重视,有在施工图阶段依然以冷热指标确定建筑耗热量、耗冷量的现象。某些项目因工程信息掌握不足,气象资料、热媒参数取值不准确,与工程所在地的数据有较大偏差。室内计算温度取值标准过高,不符合相关的节能技术规定、规范的指标要求。混淆通风量与冷风渗透、外门侵入冷风量概念,仅计算采暖冷风渗透耗热量而漏算冬季通风应给予的补热量。这些问题都会影响冷热负荷的计算结果,造成设计偏离、影响建筑整体运行的能耗,应予以重视。
三、暖通空调的节能减排设计方法
1.提升暖通空调系统的合理性
暖通空调的设计是一个庞大而细致的工程,庞大在于它关系着千家万户的居住环境,细致在于它是一项技术性非常强的工作。所以在设计时需要全面考虑,提升暖通空调的合理性。设计者在设计时,往往考虑的是空调运行中的最大负荷,即遵照最大负荷原则。但是,在实际运行中,很少暖通空调能达到最大负荷,因为达到最大负荷的室内温度是不利于人们的日常活动的,也是会损害人们身体健康的。所以,设计者在设计时,就应该考虑到这种情况,不要使各个系统的设计满足最大负荷运转而不适应部分负荷运转的状态。这样,会导致空调的耗能增大,不符合节能原则。
2. 增强围护结构的保温性能
建筑的围护结构是空调设计中应该考虑的很重要的因素,一个好的围护结构可以牢牢锁定室内的热量,从而减少人们对于供暖的需求。如果围护结构的保温性能好,空调系统的负荷就不用很高,也就达到了节能的目的。所以说,空调系统负荷的大小与墙体围护结构的保温性能有很大的关系,甚至可以在一些对于供暖要求比较低的地区直接替代暖通工程。因此,国家在出台有关建筑节能设计规范和标准的时候,重点提出了对围护结构的保温隔热性能的要求。
3. 提高系统的控制水平
空调的控制系统对于空调作用的发挥起着关键的作用,是空调整个工作系统中最重要的一环,因为它直接决定着空调系统的能量的消耗和热量的输出,所以,一个良好的高效的空调系统将会在很大程度上决定着空调的碳排放,另外,控制系统的良好还表现为可以在一定程度上减少无用功,从而降低能耗。
4. 积极推进新能源在暖通空调系统中的运用
人类发展至今,对于能源的需求已经达到了空前的程度,而能源和资源的紧缺也到了最严峻的时刻,所以,要解决这种供需关系,最有效的办法只能是新的能源的开发和使用,我们的科研人员多年来在这方面的努力也取得了一定的成绩,一些新型能源,如风能,水能,太阳能等等已经在一定程度上被投入使用。
结语
随着生活质量的提高,节能、环保、舒适的暖通空调系统成为建筑工程的设计主流,随着高层建筑的增加,给暖通空调系统带来很多机遇,但是系统设计却存在挑战,暖通空调设计中需要充分了解潜在性问题,并制定有效思路进行改进,全面了解系统设计要点,规范设计方案,以保证暖通空调系统设计质量,实现节约能源的目的。
参考文献:
[1]陈宇.我国高层建筑暖通空调设计中存在的问题以及解决方法叹息[J].中国高薪技术企业2011(9).
[2]黄花雪.高层建筑暖通空调的设计以及问题浅析[J].城市建设理论研究2012(5).
[3]高磊.高层建筑暖通设计中存在的问题分析[J].科协论坛,2013(1).