谈建筑暖通空调的设计要点

王康成

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

0 引言

暖通空调系统作为建筑温度调节的关键所在，必须在设计的过程中对其进行全面的考量。在建筑层数越来越高的情况下，暖通空调的设计也遇到了不小的挑战，尤其是复杂的建筑系统对暖通空调系统的功能要求更加全面。因此，必须对其设计要点加强研究，以不断提升暖通空调设计的质量和性能。

1 暖通空调

通常情况下，暖通空调系统也可以被称为HVAC 系统，其最大的作用就是暖气供应、建筑通风和空气调节等。对暖通空调进行设计时，主要需要使用流体力学、流体机械、热力学以及机械设计等多个学科的相关知识，并且需要遵循国家和行业的相关技术标准。在各类分支技术逐渐创新和发展的形势下，暖通空调的设计越来越被建筑工程所重视，甚至已经成为了其中的一项关键性工作。

从暖通空调的发展初期来看，其主要是一个水力定流系统，通过末端设备的分档控制调节风量以实现对温度进行调节。比如，一般可以采用变风量空调箱调节风量，也可以使用三速开关实现调节风量的目的。这几种调节方式虽然比较简单，但是却能发挥出比较明显的作用。

随着相关技术的进步和经济水平的提高，传统的水力定流系统和新时期建筑的供暖需求不相符合，因此水力变流系统逐步出现，还出现了变风量系统。这些出现的暖通系统，其可以借助电动调节阀或是风阀展开操作调节，可以实现环境温度的精确控制和调节。随着变送器、传感器和控制器等电子元件不断发展，智能化的暖通空调控制系统已经成为主流。不仅提高了控制调节的灵活性，更是大大提高了控制调节的效率。

在建筑暖通空调的设计当中，其主要包含了引进新风、空气冷却、过滤处理等基本流程环节。但是，必须注意到暖通空调系统中不但加入了一些全新的元器件，比如电子除尘器。这些全新的元器件虽然对温度调节等不具备太大的作用，但是却可以实现细菌、病毒、烟尘的过滤，对优化空气质量具有积极效用。此外，暖通空调系统在设计中还逐渐引入了加湿设备，通过对空气进行加湿，确保建筑内部的湿度保持在合理的范围内，以给消费者最舒适的体验。

2 建筑暖通空调设计的基本设计要点

2.1 设计规划

在进行建筑暖通空调的设计中，进行设计规划是一个必要的环节。需要在确保室内状况优良以及低能耗标准的基础上，合理有效地对送风系统、冷辐射吊顶系统以及空气去湿系统等进行应用，可以按照辐射形式为核心制冷技术，对各个设备所发出的热量进行最大程度的平衡。不仅如此，在使用冷辐射吊顶系统的时候，必须要将其和送风系统紧密连接。只有这样，才能通过暖通空调系统确保建筑室内具有较高的空气质量。为了保证建筑室内的湿度合理，去湿空调系统的应用也是必不可少的。此外，在对建筑暖通空调设计方案进行规划时，还必须对设计方案的经济性进行考量，尤其是需要加强成本方面的控制。只有在成本方面做到精确的控制，才能促使建筑暖通空调设计方案具备较高的经济效益。

2.2 计算空调负荷

对于建筑暖通空调的设计而言，对冷热负荷进行计算是必须的环节，其计算所得的各种数据也是支撑暖通空调设计方案的关键数据。比如，在设计民用建筑的暖通空调系统时，如果对冷热负荷的计算不准确，就会导致暖通空调的设计方案在系统上出现漏洞，引起暖通空调系统不完善，在功能发挥上会出现一定的短板。这不仅会导致暖通空调系统的预算投入加大，还会导致其在运行过程中的能耗以及维护费用不断加大。因此，在设计暖通空调系统的时候，必须加强对冷热负荷的计算，必须依照实际的负荷数据进行计算，绝对不可凭借经验公式估算了事。

2.3 设置水力平衡装置

水力平衡装置的设置是暖通空调设计中的重点。首先，需要对管理和系统的流量体系进行平衡，确保其科学合理。其次，设计变流量系统的时候，必须对压差控制阀做好动态性的设置，使其能够可靠的代替系统中出现的动态流量。然后，在设置静态水平衡阀时应该加强其和对应的热力口联系，并将水利计算和系统调节等方面数据作为动态流量平衡阀整体性的依据，确保不平衡的情况尽可能降至最低。最后，在相应的新风机组管路上需要设置动态平衡电机的调节阀，实现调节功能的最大提升。

2.4 通风系统设计

通风系统设计时会涉及到装机容量的问题，但是在实际容量和设计容量之间一般会出现较大的偏差，这和通风系统的设计要求是不相符的。根据对通风系统的实际设计方案进行分析，发现引起这一问题的原因主要是在设计过程中对各个环节安全因素的处理不到位，导致装机冷机容量超出了冷负荷的计算结果，导致超出部分的冷量完全发挥不了作用。

3 建筑暖通空调设计中应该注意的问题

1)合理科学选择空调系统。在建筑暖通空调的设计中，选择空调系统是比较关键的工作，需要确保所选用的空调系统具备良好的功能，并且能够适应周期性的负荷变化。选择空调系统的时候，虽然一个性能优良的方案可能会导致前期一次性成本的增加，但是，其可以有效减少后期运行中容易出现的一系列常见问题，降低后期的运行成本。不仅如此，后期运行安全稳定，其所产生的间接经济效益也是非常显著的。从建筑的基本特点分析，其运作时间主要集中在白天，夜间运作程度很低。因此，空调系统的自动化控制程度必须要高，能够实现智能化的调节，根据建筑运作的实际情况适时调整空调系统的运行状态，实现节能的目的。

2)暖通空调设计标准必须严格规范。暖通空调系统作为建筑的一个功能性系统，其所担负的作用是很重要的。在设计暖通空调方案的时候，必须严格规范相关的设计标准，切实按照设计标准展开设计工作。在实际的设计工作中，经常出现管道敷设坡度不合理的问题，尤其是在冷冻水管道的敷设方面，由于施工条件存在限制，某些管道的敷设坡度没有满足《设计规范》要求的0.002～0.003 标准。对于这些问题，在设计中绝对不能敷衍了事，必须通过其他办法予以解决。比如可以通过加设立管的方法消除坡度不达标的问题。总的说来，在建筑暖通空调设计中，必须严格遵守相关的技术标准，并且要对其设计过程和方案加强监督检查，以确保暖通空调的设计规范。

3)加强适应性和可操作性的考量。所谓适应性，就是指暖通空调系统所发挥出的作用与建筑实际需求之间的匹配程度，匹配度越高，暖通空调方案的适应性也就越强，匹配度越低，暖通空调设计方案的适应性也就越低。而可操作性是指暖通空调方案的施工和运行过程中，进行相关操作的便利性和操作控制结果效用。比如，在计算暖通空调的容量时，必须依照最恶劣的环境条件进行计算，这样才能确保在遭遇恶劣环境时，暖通空调系统可以发挥出切实的作用。再比如，对暖通空调系统的自动化和智能化设计，其是建筑复杂性增大所提出的必然要求。只有自动化和智能化程度不断增加，才能在对暖通空调系统进行控制的过程中实现快速精准的操作。不仅如此，随着建筑规模不断增大，暖通空调系统日渐庞大，需要对其进行分布式控制，分区域实现调节，加强其可控性。

4)充分考虑设计方案的经济性。经济性是所有设计方案都应该予以关注的，对于建筑暖通空调设计而言，经济性的考量可以分为多个方面。一方面，可以从暖通空调系统设备的方面入手，通过精确地荷载计算，确定系统设备的基础性能需求，然后据此对各环节的设备进行确定。另一方面，可以从暖通空调系统的布设入手，在满足便利性和安全性的前提下，最大化提升其空间利用率，减小空间的浪费。最后，在设计建筑暖通空调的方案时，需要同时设计多个方案，然后对这些方案进行综合对比，选用其中最为经济的方案。不仅如此，还可以将几种方案的优点进行融合，创新出更加经济、可靠的暖通空调设计方案。

4 结语

暖通空调对建筑而言是非常重要的功能系统，对于其设计过程而言，目前还存在一些设计方面的问题。因此，必须对建筑暖通空调系统的设计要点形成清晰准确的认识，同时依照基本的设计标准，不断完善设计方案，促进建筑暖通空调设计工作逐渐升级。

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