设计阶段影响暖通空调系统造价的因素分析

贾玲玉，张朦静，韩好许

（1.黄河交通学院，河南 焦作 454000；2.河南万松建设工程有限公司，河南 郑州 450000）

加强对暖通空调工程造价的控制，降低工程建设的成本，增加企业的精益效益和投资回报，可有效反哺暖通工程的建设水平和发展趋势。国内的研究中对暖通空调造价问题关注也十分密切，从招投标阶段到最终施工阶段讨论都比较多，影响因素也很多。各个阶段都有可以节省造价的措施，如图1所示。前人研究较多的有：招投标阶段、安装阶段、施工阶段、做预算阶段等。其中对设计阶段的讨论不是很多，其实设计阶段是暖通空调系统的一个首要阶段，也是非常重要的一个阶段。一切后续的招投标、安装、施工、预算过程都是依托设计阶段设计的图纸为基础。设计是一切工作的开始和依据，设计阶段一旦定好方案，招投标阶段的策略制定，安装阶段的采购实施，施工阶段技术难点的施工组织制定，预算阶段清单的依据都是围绕设计阶段的方案图纸来进行的。也就是说，设计阶段的确定，影响了后续其他阶段的执行。设计阶段工程造价的控制也会影响后续阶段工程造价的控制管理。

图1 暖通空调造价全阶段

1 暖通空调系统设计阶段

暖通空调设计总共包括三个方向，分为采暖设计，通风设计和空气调节设计。根据甲方业主提出的要求，及建筑物所在地的环境要求来决定这栋建筑是否三个方向都需要协同全部设计，还是只需要部分或单个方向进行设计。确定好设计的方向之后，设计人员依据甲乙双方具体的设计合同要求（比如对设计内容最终呈现的能耗需求，预期设计使用舒适效果，使用年限等不同级别的具体详细需求），通过充分的主观能动性以及优秀的经验交出一份满意的设计。所呈现的最终结果是合规、合理、合法且实用的设计施工图图纸。一份完整优秀的图纸主要呈现的内容有：采暖空调方案（总共三个方向）的选定，设备能效的确定，设备管材以及材料的选取以及系统管路的优化四个方向。

2 暖通空调系统设计阶段工程造价控制分析

设计阶段总共包括三个大阶段：前期，中期和后期，每个设计阶段都对造价有相应的影响，流程图如图2所示。

图2 设计阶段流程图

2.1 设计前期

在设计前期，影响暖通工程项目成本和工程质量的主要是设计人员的设计水平以及调研工作的充分准备。设计人员的水平会影响设计方案的选择和图纸质量的好坏，最终影响到暖通空调工程的造价。如果一个设计人员工作时间较短，经验不足，就无法充分理解设计的目的和意图，对暖通空调的专业知识掌握也比较欠缺，也无法精准地匹配合适的方案。最后得到的设计也许没有错，只是各种资源利用非常不合理而造成造价和能源的浪费。第二个影响因素是前期调研的准备工作，如果前期调研准备不充分，对项目所在地的地理位置（影响气候），城市资源（影响能源选择），当地市场（影响材料设备选择）了解不够充分，得到的设计方案最终也是不够合理完善，影响到中期的设计，最终的结果就是造成工程成本的提高。

要想在设计前期对暖通工程的造价进行控制，首先需要提高设计人员的职业素养，定期对员工进行专业技能培训，多参加行业会议论坛，熟悉最新设计规范。其次需要充分准备前期调研资料收集工作，做到对项目的完全掌握，使设计得到的方案为最合理。

以下按暖通设计三个方向，分别分析在设计前期如何具体影响整个暖通系统的造价。对于采暖系统，若设计人员前期做准备工作的时候对规范不够熟悉，水平经验不足带来的影响有：会放大建筑采暖负荷，最终反映在供暖末端的材料使用会增加，造成成本增加。举例：对于同样户型的房间采用地暖和采用散热器供暖两种方式，如果采用地暖系统可比散热片系统的室内设计温度取值降低2 ℃。如果没注意到这个适用性，算出的负荷会较大，为了达到设计的采暖负荷效果，该房间的地暖铺设长度以及密度都会增加，造成不必要的浪费。普通PE-X地暖盘管的零售价为1.6元/m，每增加1 m就增加造价1.6元，积少成多，最终造成浪费。

对通风系统来说，设计人员经验不足，准备工作不充分，对当地环境不够熟悉，最终造成方案设计的系统多余，影响到中期的方案选定，从而造成后续设备选择的一系列连锁问题。举例：有些城市因为地理位置的原因，自然风的资源非常丰富是可以充分利用的，而无需再设置专门的机械进排风系统。若无自身过硬的知识储备，也没有进行充分的调研，就会按照常规设计，从而设计出或许不必要的机械进排风系统，增加设备投资，造成浪费。一台小型的轴流风机价格在100～300元，根据风量功率不同选择，每节省一套机械排风和送风系统，即可节省200～600元。

对空调系统来说，影响就更大了，空调系统非常复杂多变，系统方案灵活百变。不同的组合效果千差万别，更是考验设计人员的能力和水平。对于空调系统的具体影响在设计中期阶段详细论述。

2.2 设计中期

在设计中期，影响暖通工程项目成本的主要是采暖空调方案的选定，设备能效的选择，设备管材以及材料的选取以及系统管路的优化。以下均用空调系统设计做举例说明。

第一，采暖空调方案的选定。针对同一个项目，可供选择的方案非常多。例如：对移动办公楼进行空调系统设计，可采用中央空调全空气系统，亦可采用半集中空调系统风机盘管加新风系统。有的如果办公楼规模不大，还可采用分别设计分体空调系统，都可以得到理想的温湿度调控效果。暖通空调系统的选择决定了设备的选择以及管路的配置，而设备和管路配置的成本最终会影响造价成本。因此采暖空调系统方案的选择也是影响造价成本的重要因素。要想降低工程造价，需要在满足设计要求前提下，充分对比不同方案的优缺点，从中选出效果最好，成本最优的设计方案。举例：一个办公楼建筑面积为1 000 m2，假设平均每个办公室面积为20 m2，大概为50个办公室。中央空调的造价是500元/m2，风机盘管系统的造价是200元/m2，那本建筑采用不同系统的初投资相差近30万元。

第二，设备能效的选择。设备能效的选择涉及到节能的问题。设备能效越高，产品会越贵，但节能效果越好。控制成本造价与节能本是一个矛盾的选择，一般来说，选择节能产品，会增加工程造价。若一味压缩工程造价，选择的设备就不节能，这不符合我国节能减排的方针。如何平衡好节能与工程造价的问题成为重中之重。在满足节能的设计原则和实现策略下，更好地控制暖通工程的造价成本。主要节能的方法有：在满足环境舒适原则和关系适度原则下，利用可再生能源（如地源热泵系统，地道风系统），调整温度标准（在满足舒适温度下，尽量调高设计温湿度，可节约大量能耗），减少余热消耗（合理选择冷热源，提高对冷热源的利用效率，或者采用冷热能回收装置，可减少浪费），采用变频技术（采用温控装置实现变频节能），选用高效节能设备。在节能设计要求下降低造价成本，需要适度平衡设备的选择以及系统形式的选择，不能一味追求低能耗节能产品。

第三，设备管材及材料的选取。设备管材及材料的选取是设计的一部分。常用的暖通材料有管材、阀门、暖气片、各类风机、风管、空调机、防火阀、送排风口等。设计选择的管材满足要求即可，不可过度超标设计。比如空调系统采用的无缝钢管，采暖系统采用的镀锌钢管，根据不同的承压能力和使用年限采用相应的等级，不可超标设。如果有高层建筑有高低区分区设计的，也要根据高低区不同的压力要求，选择对应的管道。选用的材料要求也是如此。例：不同阀门承压能力不同，不可一味选择承压能力大的阀门，要根据对应安装的管道压力匹配同承压能力的阀门；防火阀的防火要求不同，不可一味选择防火能力强的防火阀。在通风防排烟系统中对防排烟的温度要求是不一样的，有280 ℃防火要求，有150 ℃防火要求，也有70 ℃防火要求。不同建筑功能区，不同防火墙，不同系统对防火的温度和能力要求不一样。要根据相应规范和标准对应添加防火阀；送排风口使用地点及风度要求不同，不可一味选择金属制风口，在要求低的地方也可采用高分子材料的送风口等。超标设计是增加工程造价成本的重要影响因素之一。

第四，系统管路的优化。管路优化是设计阶段的重要工作。当一个设计图纸完成后，管路优化可以找到原先设计不足之处。从工作效果上来，优化管路的出发点是尽量缩短管线，降低输送过程的冷热量能耗，用最短的距离输送到目的地，达到最终设计的温湿度。从降低造价角度来看，优化管路亦可降低造价。众所周知，暖通管线不管是风管还是水管都是尺寸较大，造价较高。优化管路缩短路线不仅可以提高工作效率，增强工作效果，也可以降低工程造价。工程行业有专门的优化公司，根据市场行情，优化后的总造价一般比原来节省10%～30%，假如一工程的总造价是100万元，就可以节省10～30万元，非常可观。

2.3 设计后期

在设计后期，影响暖通工程项目成本的主要是项目变更。项目随意变更会导致项目的延迟并产生昂贵的变更费用。但是项目的变更又是不可避免的，甚至会出现更改整个方案的重大变更，不过概率极小，除非出现较大的政府政策的变化或者整个项目定位更改的情况。大多数的变更是在原有的基础上进行适当修改，修改原因是在后面的施工过程中，经常会因为空间分割的调整变化，规范更新的变化，装修装饰要求的变化等需要对设计图纸进行合理化的调整。设计之初尽可能完善调研准备工作，避免出现后期变更。当不得不进行项目变更时，应当对变更方案进行慎重选择，与设计人员密切沟通，进行最低程度的变更，尽量减少对造价的影响。就算不考虑方案更改后的设备费用，单独的更改修图费用是按照市场价大概1.5～2.5元/m2计算的，假设该建筑面积为10 000 m2，单独的改图费用增加1.5万～2.5万元。

3 总结

做造价分析的目的，是衡量工程造价管理的效果，通过分析，寻求降低造价的可能，找准应采取的措施。社会快速发展下，人们的要求也越来越高。暖通空调专业在各类建筑中的使用也更加广泛普及。若能降低暖通系统的造价，一是暖通系统推广到更多的建筑工程中去，提高人们的生活品质；二是降低整体工程花费，提高工程性价比；三是增加企业竞争力，在保证同等舒适要求下，具有更多的谈判空间。

文章总结的暖通设计阶段降低工程造价的措施主要是：①设计前期：提高设计人员的职业素养和专业技能，设计初期方案最合理。②设计中期：暖通空调方案根据建筑物实际情况确定；设备能效选择最节能；设备管材以及材料的选取满足规范最低要求；对系统管路进行彻底优化。③设计后期阶段：尽可能避免变更或者减少变更。