目前建筑暖通空调设计中存在的问题应用探讨

高俊峰

（山西省建筑设计研究院有限公司，山西太原 030013）

1 建筑暖通空调设计概述

1.1 建筑暖通空调设计含义与功能

暖通空调系统主要是发挥建筑内通风、暖气和空气调节方面的作用，现在在高层建筑中一般使用的是集中暖通空调系统，能更好地改善室内环境，不但可实现制冷和供暖的功能而且还具有一定的节能环保作用。但想要充分发挥该系统的优势就必须注重该系统的设计优化。

1.2 建筑暖通空调设计原则和设计准备条件

①了解清楚建筑物在总图中的位置、周围的建筑物构筑物等，比如供热供水供电等市政管线的位置、其他建筑物的位置等。在计算负荷时应综合考虑风力和日照等因素对暖通空调的影响，确定入口朝向；②根据建筑物容量、使用时间等进行负荷计算；③建筑物的层数、层高和总高度是否满足建筑物规范要求，并按照不同级别建筑物的要求开展暖通空调设计，符合防火规范的要求；④应根据防火区域的划分进行防烟区域和防火墙划分与合理设置，同时还要合理设置火灾疏散路线和防火阀。

2 建筑暖通空调设计中存在的问题分析

2.1 水循环水泵的选型问题

对于空调冷热源的选型问题，首先要考虑容量大小的问题，如果冷热水循环泵的容量太大就可能超出实际需求，导致资源浪费和运行成本、维修成本的增加。冷热水循环泵选型上出现问题主要是因为在进行计算时出现较大偏差，导致设计的冷负荷较大而影响最终的设计容量。此外也和系统水力平衡计算误差有关。

2.2 暖通空调工程中制冷设备装机容量不匹配

在进行暖通空调设计时往往采用负荷指标估算方法进行，该方法容易造成误差而使空调的装机容量较大，导致大量成本的支出，同时还会使单个制冷剂工作效率降。事实上，制冷的剂实际负荷峰值时间很短，大部分时间是低功耗运行的。因此在设计时必须准确计算制冷机装机容量才能起到降低成本和提高制冷机运行效率的作用。

2.3 没有充分考虑空调的负荷运行状态

在过去进行暖通空调设计时一般不会充分考虑空调的负荷运行状态，导致空调运行中出现满负荷运行的情况。但现阶段在进行空调系统设计时是按照最大负荷考虑的，计算负荷时采取的是固定时间运行方法，不但会降低暖通的运行效率无法起到节能的作用还可能会造成大量能源资源浪费。为改变这种情况就需要优化暖通设计的方案。

2.4 供暖系统的设计问题

对于暖通空调系统中供暖的设计，应在热力入口供回水总管上设置温度计和压力表等设施。但是设计人员往往注意户口热力装置的设置而忽视热力入口装置的设置。设计人员如果只考虑内部供暖系统而忽视和外部供热管线的衔接也会影响供暖设计的质量。此外，如果在气温较低比如有冻结可能的区域没有单独设置散热器进行支管供热，则当一侧设备出现故障时会累及其他房间的供暖设备也发生故障。对于商业住宅，在设计时若没有单独设置采暖器和热量装置，尤其对商铺没有采取单独设计热计量装置的措施就会造成后期使用和管理方面的问题。对于高层住宅的暖通设计而言，没有综合考虑系统的工作压力、水力平衡和承压能力、散热设备以及管材特性等，忽视对伸缩器的设置，没有合理设置补偿器等都会影响供暖设计的质量和后期的使用。

2.5 通风系统和防烟系统中防火与防烟阀门设置的问题

这几种阀门的性能不同，如果将防火阀门和防烟阀门混合设置与使用，就可能导致在发生火灾时无法有效发挥各自的功能。在实际设计中育德风管穿防火墙的地方没有合理设置防火阀门，在风管穿过变形缝的地方只在一边设置防火阀门且有的设置位置不准确，无法满足施工验收规范要求，且两个阀门之间的距离太小或穿过防火墙的风管厚度不够等都会影响两个阀门系统的使用。

2.6 忽视暖通空调系统设计细节

不科学的暖通空调系统不但无法发挥该系统应有的作用，而且还可能会引发安全隐患，影响人们的生活。目前在设计中还存在需要改进的细节问题是，首先要注意加强对噪声的控制，室内外有不同的噪声控制标准，但是在实际设计时往往会忽视室内外划分，没有合理设置室内风管和风口风速就容易造成噪声污染。其次，在管道设计上，常在窗户上发现供暖立管、地面上也出现水平管，这些管路系统的不合理设置可能会引起气堵的问题。此外，关于系统的阻力消除，各个支管和风口阻力是否有不平衡的现象，是否出现能源消耗过大的问题都是在实际设计中需要加强注意的地方。

3 建筑暖通空调设计的改进策略

3.1 优化空调负荷计算并进行科学设计

为确保暖通空调系统安装可靠以及后期运行的稳定，必须优化空调负荷计算，在计算时应综合考虑影响系统运行安全性的因素，比如当地的自然气候、当地建筑特色和人文需求等。在进行冷热负荷系统设计时为避免出现计算不合理而影响系统整体运行的现象，必须确保计算的准确性，对各方面因素进行合理控制，才能减少安全隐患，确保暖通空调系统运行效益，满足人们供暖和制冷的需求。只有冷热负荷达到最优，即自理论数值和实际数值极为相近时，才能满足实际运行需要，才能起到节约能源和提高工作效率的作用。具体设计时要积极引入现代科学技术选择有些的设计方案，同时还要综合考虑当地的自然环境和人文环境，为了避免外界因素对暖通空调系统的影响，在设置外围护结构时选择隔热保温性能较好的材料，确保结构设计的合理性，这样不但可以减少成本还能为后期的施工安装提供方便。

3.2 合理选择冷热源并进行设计优化

冷热源的选择关系到发电的效率和资源的利用率，为此必须根据工程实际需求选择性价比较高的冷热源，可供选择的中常见的有热电站和地源热泵，热电站是利用热电冷三联供技术和蓄电空调技术实现节能化设计，利用率较高且因为使用天然气供电，绿色无污染，发电效率也高，产生的余热还能作为冷热能源。而地源热泵系统则是利用土壤和地下水等作为冷热源系统，发挥自然资源本身的优势，不仅方便取材而且温度适宜且温度，可全年运行在冬季供热夏季供冷且不需要借助其他热源或冷却设备。同时也可采取回灌的方式实现循环，不用消耗地下水资源也不会造成地下水资源的污染问题。

3.3 优化输送系统设计

为减少能源消耗，在进行暖通空调系统设计时要注意对节能环保的考虑。比如在输送系统设计时应选择合理的材料，采用热水预制保温直埋管的方式，或使用计算机系统进行全面动态监控，使用平衡阀和智能管网等实现对输送流量的合理配置与管理。另外应加强对传输系统的优化，采用负荷好、温差大、流速小和摩擦力较低的动力管道提高能源输送的效率，通过对输送系统的设计优化可以达到输送系统节能的效果。

3.4 合理利用太阳能资源

从节能角度来看，建筑暖通空调设计时应尽可能少使用不可循环使用的不可再生资源，应该提高对可再生清洁能源的利用率。其中太阳能技术是比较常见的其中，不但可实现光能到电能的高效转化，而且也减少对资源的消耗和对环境的污染。另外，提高太阳能资源的采集控制，利用循环系统实现对太阳能资源的合理分配，能根据室内实际需求供热，合理设置室内温度。

3.5 优化风系统设计

风系统设计时要注意两点：①尽量减少资源的消耗，减少空调资源的浪费；②通过对风温度和流量的控制设置室内合适的温度。所以首先要对室温进行分析，然后实现对风变量的优化设置，根据实际需要设置室内结构，通过对室内结构的优化布置减少系统的荷载，从而提高空调资源的利用率。另外为避免在室内外空气交换时出现浪费，可在排风口的位置设置热交换器和热回收装置，这样可先对室外的空气进行预热，使室内外空气顺利流通。

3.6 安全性设计和其他细节方面的设计优化

对于建筑暖通空调系统设计而言，不仅要加强节能设计，提高对资源的利用率、降低环境的污染，还应该考虑安全方面的问题。可在建筑暖通空调设计安装中设置防爆设备和消防设施避免易燃易爆设备运行过程中引起的安全隐患，通过设置的合理化确保系统运行和设备使用的安全可靠性，确保人身的安全。在实际设计时要根据工程的实际需要，结合工程项目的类型特点和需求设置合理的安全防护措施。

4 结语

综上，在人们生活水平、经济发展水平不断提高的背景下，人们对建筑的要求越来越高，建筑工程不仅要满足基本生活生产所需，而且还要满足绿色节能、安全、自动化信息化等方面的需要。为此，在建筑暖通空调设计的过程中，必须根据工程实际情况，在确保其实现基本功能的基础上注重节能绿色设计和安全性设计，将设计成本、资源的利用率、使用效率和运行安全可靠性等全部考虑在内，注意采用先进的科学技术和管控措施提高暖通空调系统的设计安装水平，确保该系统运行安全，同时发挥最大的功效。