林勤豪 于明正
(潍坊市建筑设计研究院有限责任公司,山东 潍坊261205)
在建筑设计与施工中,暖通设计涉及的内容有很多,包括供暖、通风以及空调调节等,需要基于热力以及设备自动化等多个学科的知识原理为指导展开相应的设计工作。通常,供暖需要结合现场的施工条件以及人们的实际需求对散热器施以相应的设计与改造,目的就在于让室内温度高于室外的环境温度,达到一个人们所需的相对舒适的水平。通风则是让室内的空气处于一个流通的状态之下,通过对窗户等通风设施或者设备的改造,使新鲜空气能够顺畅地进入室内,并将室内相对浑浊的空气向室外排出,将换气的作用发挥出来,也就是在自然通风以及机械通风等方式的采用下,达到对室内外空气进行有效置换的目的。空调调节空气是借助于空调对建筑物室内空气的流动速度、温湿度以及清洁度等进行有效的调节,为室内人员供给新鲜的空气,确保室内空气质量能够符合相应的标准。
1.2.1 以节能减排理念为指导
在环境问题日益突出的背景下,建筑暖通设计同样需对节能减排问题给予高度的重视,通过调节比的合理设计,对温度、风速与湿度等进行良好调节,尽可能地将暖通能耗以及污染物排放降低。为了更好地达到节能减排的目的,暖通材料的使用应以节能环保型材料为主,与此同时,设计人员在设计过程中应将设计重点放于室内外通风结构上,以合理的结构保证当室内有异味出现时可以及时散去,同时,防止室外异味进入,优化空气质量,为居住环境的舒适性给予可靠的保证。
1.2.2 保证设备选择的科学性与合理性
以建筑通风系统为例,在进行设备的选择之时,相关人员应将以下工作做好:第一,充分地与建筑规模、建筑物所提出的暖通要求相结合进行有着适宜风量的通风设备的选择,尽可能地避免设备风量过大或者过小等状况的发生;第二,在进行风机的选用过程中,必须采取有效措施调试风机性能,经相应的试验明确风机在运行过程中会有多大噪音产生,结合相关标准,剔除那些不符合规定的设备,总体而言,风机的选择应对低噪音、高效率原则予以遵循,风机的叶片应当以向后倾斜为宜。另外,以隔振动设备与材料为例,为了达到理想的防振动效果,可对100mm~1500mm的柔性接头予以选用,而材料的选用则应以人造革、防火能力相对突出的玻璃布等为主。
对于整个建筑暖通设计而言,排风口的设计最为重要。施工人员在执行对暖通设备的安装任务之前,都会先将所需设备选择好,通常选择的都是有较小转速的设备。通过相应的检查可以发现,暖通空调设备产生的噪音之所以很大,主要原因在于安装的位置和排风口很近,使得设备虽然在自身运行过程中不会产生太大的噪音,但是受到排风口的影响,噪音会明显被放大。另一方面,为了保证暖通空调设备的散热性能,作业人员大部分情况下都会进行散热器的安装,这又会进一步地增加设备的噪音。
排烟风机是建筑物主要的排风设备之一,该设备的功能体现为换气与排气,目的在于让室内空气始终保持在一个清新的状态之下。然而,在排烟风机的运行过程中,同样会有很大的噪声产生,对人们的正常生活与工作产生影响。不仅仅是这一点,很多建筑物安装的排烟风机往往都会有很大的运行效率,这意味着其转速会非常快,虽然这样的排烟风机可以在短时间内将空气流通速度加快,但相对产生的噪音会更加明显。此外,排烟风机扇叶之间的间隔距离通常都是比较小的,这又会加大噪音的分贝,特别是在与排风口接近的位置,噪音音量很难控制,甚至会对人们的听力造成损害。
一般情况下,建筑物的会议室都会进行相应消音设备的安装,但是如果回风口处并未安装一些特定的消音设备,送风系统在运行过程中产生的噪音便不能得到有效的控制。相关研究显示,会议室送风系统通常都会对无风排风形式予以采用,以达到有效置换空气的目的,但是,在对这一排风方式的应用过程中,噪音会在回风的作用之下使空气向相应的设备与结构内部流动,进一步地,还会向机房控制室流动,这会使得噪音经由机组向室内传送,由此一来,会议室会遭受很大的噪音冲击。
同样是在一些建筑物的会议室中,尽管已经进行了有较低转速的暖通设施的布设,但相对而言,其内部噪音与振动情况还是比较明显的,严重时会对会议室的正常使用形成阻碍。这一情况发生的原因,在于建筑物内部空调机房同会议室之间没有保持比较远的间隔距离,加之会议室的顶端排风管道同机房直接相连,致使穿墙孔洞状况的发生,而实际的施工过程中,作业人员并未对穿墙孔洞进行完全封闭处理,这又导致机房内部产生的噪音会通过孔洞向会议室传递。另一方面,空调机组通常没有很好地减振性能,在运行过程中较为强烈的振动同样会发出噪音,这也会向会议室传递。
设计人员在进行暖通设计之时,通常都会在建筑物内部设置一些冷却塔,力求将暖通系统的运行效果优化。然而,冷却塔一般都会在一个较长的时间内运行,尤其是在凌晨,设备依旧需要处于正常的运行状态之下,长期不间断地运行会增加冷却塔设备的损耗,将其振动以及磨损等情况加剧,同时,增加噪声音量。如果冷却塔的振动情况与产生的噪音无法得到及时与有效地处理,会对人们的夜间生活产生极大的影响,对于睡眠较轻的人而言,他们在噪音的环境下是很难正常入睡的。在暖通设计过程中,作业人员本需结合已经制定好的建筑物设计标准以及人们提出来的实际要求将冷却塔的安装位置确定下来,但实际情况并不理想,冷却塔振动与噪声对周围环境及人们生活产生的负面影响在很多时候都是被忽略的。
在以建筑暖通系统为对象执行相应的设计任务之时,相关单位与作业人员不仅要确保暖通系统的各项功能可以得到有效的发挥,使建筑物内部的温度与湿度处于一个适宜的水平,符合空气清新与洁净的要求,还要确保建筑物内部的环境与氛围是安静的,避免由于噪音的出现而对人们的生活与工作产生不必要的影响甚至是干扰。对此,设计人员在开始对暖通系统的设计作业之前,应当先做好全面勘查工作,对建筑物的噪音源有一个详细的分析与把握,明白到底是什么原因会导致建筑物内部有很大的噪音。以这一问题的解决为基础,结合建筑设计的具体要求,对冷却塔、制冷机、通风机以及空调等各种设备的布设进行协调,实现对建筑物内部噪声污染问题的有效解决,为人们营造一个安静而又舒适的生活与工作环境。
建筑暖通系统的设计要求设计人员严格按照建筑物的工种及其具体结构对各种暖通设备的具体安装位置进行科学与有效地分析,保证设备布局上的合理性,同时,根据噪声源及其所在位置实施相应的消音措施,对建筑内部的安静氛围加以维护。具体而言,需要加强以下几个方面工作的开展:其一,设计环节对进风塔、排气塔以及机房等易出现噪音的设备与场所的位置进行科学把控,尽可能地让其与卧室、会议室等对安静度有较高要求的区域相远离,将噪音对人们的影响削弱;其二,设计时需要加强对隔音消振工作的关注,采取有效措施进行隔音消振处理,例如优化建筑物的隔墙、孔洞以及门窗等的设计,对弹性比较大的填充材料加以使用等,通过各种优化措施的实施将建筑物内部的噪声污染以及振动困扰等降到最低。
对于现代建筑而言,消声器是对其噪音问题加以解决的一类重要设备,设计人员应在暖通系统的设计过程中对消声器的重要作用有一个清楚的认识,与实际建筑情况相结合进行适宜型号与参数的消声器的选择,达到最优化消声减振效果的目的。具体来说,设计人员在选用消声器之时,应根据建筑物房间的实际结构以及所提出来的通风要求将所需消除的噪音量准确地计算出来,之后,基于计算所得具体结果选用对应型号与规格的消声器。通过对以往实践的总结,现代建筑噪音频率主要有3个,分别为125Hz、250Hz与500Hz,所以相对而言,适宜的消声器以低中频抗性或共振型为主。而除此之外,消声器的风速同样是需要重点考虑的一个因素,正常状态下,消声器的风速不宜大于6m/s,若将其在室内通道安装,则其风速应低于5m/s。
对于建筑暖通系统设计而言,应将噪声与振动通病的防治作为一项十分重要的任务开展下去,相关作业人员应结合建筑的实际情况,在详细地勘查以及全面的分析基础之上,对噪音污染源进行准确的把握,采取有效措施处理噪声与振动通病,为人们营造一个良好的生活与工作建筑环境。