浅析建筑暖通设计的相关问题

张建兵　任文娟

摘 要：暖通的全称为供热供燃气通风及空调工程，从科学的角度上可分为供暖、通风以及空气调节等三个方面，从功能的角度上看则是建筑设计中的一个重要组成部分。供暖是为建筑物提供适宜的热量，以满足室内温度的要求标准； 通风主要分为自然通风以及机械通风，指空气进入及排出房间以期利用室外空气来更新建筑物内空气的过程； 空调调节则主要是对室内湿度、温度、空气流动速度以及洁净度进行相关调节，进而提供适宜新鲜空气的环境控制系统。近年来我国的暖通技术取得跨越式的发展，然而在一些方面还存在着问题，笔者将主要从空调负荷计算误差、通风空调设计系统与材料使用的不合理以及立管、支管配置不完善等方面对其进行研究分析，并对此提出相应的改善策略及措施。

关键词：暖通设计；空调负荷；改进策略

1 建筑暖通设计中存在的问题

1.1 空调负荷及空气参数的计算误差大

在目前建筑暖通的设计之中空调主机容量普遍偏大源于其空调负荷的计算存在着误差，建筑物空调负荷计算的相关因素有如下几个：

1） 外窗传递的太阳辐射热量；

2） 围护结构传递的温度；

3） 人体自身的散热量；

4） 新风量以及渗透空气所带来的负荷；

5） 室内照明及其余热源的散热量；

6） 其他的负荷。建筑暖通设计师在进行空调负荷计算时一般会依据国家现行相关设计规范的规定而行，然而空调负荷计算的误差仍然不可避免的出现，一方面的原因是暖通设计师在负荷计算时过于担心错项、漏项的出现而无法实现使用目的，因此保守地选择较大的参数。

笔者则认为在暖通设计中留有合理的调节余地十分重要，但却不能滥用保守数据，而应该将建筑相关参数加以考虑从而避免空调负荷计算的误差将会造成不必要的浪费。

建筑相关参数与暖通设计师空调负荷计算之间有着一定的联系，因此空调负荷计算存在误差的另一个原因是各环节之间配合的不默契。例如，在暖通设计初期时，建筑设计相关人员并未给暖通设计者提供准确的门窗材料与尺寸数据、外墙及屋面保温材料的种类也模糊不清，或者是在提供了相关数据之后于后期做出调整而未另行通知。除此之外，冬季建筑的空气参数需满足相关规范要求的温度，并且冬季供暖系统的热负荷需将门窗传递的冷空气参数加入到计算范围之内，但在现实生活中很多暖通设计师为了降低成本及减少工作量而忽略这部分的热负荷能量，致使其计算的空气参数在一定程度上存在缺陷，影响了建筑暖通设计的合理性与科学性。

1.2 通风空调系统设计不完善

目前我国在通风空调系统的设计中仍存在较大缺陷，主要表现在：

1） 通风空调设计时忽略结构梁与吊顶各参数的标高配合，将风管的标高盲目压低进而导致吊顶标高也被迫降低，对于建筑的舒适度及美观造成了较大影响；

2） 通风空调管道与给排水、电气管线布置所起的冲突问题屡见不鲜；

3） 空调风口的位置被随意调动，甚至在空调主干管的变径及弯头等处也存在设置送风口的情况，导致气流的加速变化而产生噪声。

但在实际情况中，暖通设计人员并未严格地按照相关规定进行设计，出现了在诸多建筑中风管穿过防火墙的位置以及风管穿过变形缝的两侧都未有效地安装防火阀的情况。上述关于通风空调系统设计的问题虽在后期可进行再调整，然而调整将会产生一定的返工浪费，而且调整后的效果也会远低于之前合理规划的质量水平，从而对系统的正常运行与维修产生不可避免的影响。

1.3 材料选用及设备设置的不合理

在目前建筑暖通设计中所存在的问题之中，保温材料的选用不尽合理是较为突出的一个，因为优良的保溫材料与技术能够对建筑的质量水平起到不可或缺的作用。建筑暖通设计中对于保温材料的选用应符合GB/T 17369-1998 建筑绝热材料的应用类型和基本要求的相关规定，保温材料最好选用热系数不超过0.2 的材料，除对材料导热系数的考虑外，还应将材料的燃烧性能、吸水率以及强度等指标列入参考范围。大量实践表明，对于保温材料所付出的投资在一年左右即可通过所节约的能量收回，因为良好的保温条件可使热量的损失率降低95%左右，极大程度上减少了无用热量的增长。

2 建筑暖通设计问题的改进策略

2.1 注重规范性及经济性

建筑暖通设计中规范性与设计及施工工作人员的素质息息相关，因此首先需要建立并完善暖通设计的监理制度，在相应的岗位上安排相关的监理工作人员对暖通设计及施工过程进行监理以保证工作的规范性实施及其质量水平。其次，在工程建设期间还可以聘请专业暖通设计及施工人员开展相关的讲座与座谈会，鼓励全体工作人员的积极参与，从而在潜移默化的环境中提升设计及施工人员的专业知识水平及其实际动手能力。而建筑暖通设计的经济性原则的保证则需要做到： 第一，暖通设计的过程中对施工所需材料与技术有充分的了解，在同一使用周期之内对机械档次、相关设备及材料的市场价格进行调研工作，从中选择性价比较高的材料及设备； 第二，暖通设计中各项机械设备的使用寿命与运行、维修经费也是衡量的重要因素所在，并根据季节的差异性对不同时期的设计及施工成本进行比较分析，从而得到最符合设计要求的经济方案。

2.2 注重可行性及可靠性

暖通设计的可行性是指设计需要满足相关的要求与规范，可靠性则是设计方案安全稳定性的保证。建筑暖通设计中可行性与可靠性的重视体现在： 一方面，需要根据不同区域内建筑施工场地的气候条件、地质条件的差异进行合理分析，对机械设备器材的非标准变化进行充分考虑，进而得出科学可行的参考数据及设计方案； 另一方面，需要依据暖通设计的相关要求对建筑的设计及施工方案进行分析研究，再深入基层进行调研工作，认真严格地检查危险威胁因素，从而在最大程度上保障暖通设计及施工的安全稳定。除此之外，充足的供水供电条件是暖通设备正常运行的必要条件，在设计时还应考虑到供水供电条件变化所产生的影响，而在无法使用标准设备的情况下，建筑暖通设计需要提出另一种科学合理可行的设计方案。

2.3 注重可操作性及可调节性

暖通设计人员应在严格地参照国家相关规范要求的前提下发挥其所具备的设计技术能力，如此才能设计出符合实际的可操作性方案。进行暖通设计时，设计人员在考虑可靠性、经济性的基础上应根据建筑物实际的结构情况确定最终设计方案，例如，对于需要自动控制的大型空调系统，设计方案应尽量精简，如此能够在提升系统自动化程度的同时减少操作人员的工作量，确保了系统的可操作性。与之同时，从节约能源的角度上来看，暖通设计中空调系统应符合季节的变化情况，即需要空调系统具备一定的可调节性，例如，空调系统中的阀门应在季节的转换时设置为手动，而建筑中不同单位的分量计算也应在空调系统的调节中有所体现。我国可调节性能卓越的两种空调系统设计方案分别为VRV 变频空调系统以及VAV 空调系统，其投资费用相对较高，然而后续运行之中则减少了能量的过分消耗以及大部分费用的浪费。

3 结语

暖通设计在城市建筑系统中发挥着不可或缺的作用，暖通设计的实施必须以相关的设计规范作为依托再进行科学合理的设计，如此才能在满足人们实际需求的同时实现最大效应。本文针对建筑暖通设计中存在问题的分析研究以及相关建议旨在希望得到更多的业内重视，暖通设计人员需要具备高度的社会责任感以及暖通设计技术，并在此基础上不断地更新设计理念，为当代城市建筑暖通设计的优化及发展做出贡献。