建筑工程暖通设计优化措施研究 邢志超

发表时间:2020/12/23   来源:《建筑模拟》2020年第12期   作者:邢志超
[导读] 近年来,在科学和信息技术飞速发展的背景下,我国社会经济取得飞快进步,人们生活质量也有所提高,对居住和工作的环境要求也越来越高,建筑业迎来广阔发展空间。然而智能建筑、高层建筑的出现,对建筑工程施工过程中的各项技术提出了更高的挑战。在这种情况下,积极加强房屋建筑工程暖通设计方法的研究具有重要意义。
        信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司天津分公司  天津市  300201
        摘要:近年来,在科学和信息技术飞速发展的背景下,我国社会经济取得飞快进步,人们生活质量也有所提高,对居住和工作的环境要求也越来越高,建筑业迎来广阔发展空间。然而智能建筑、高层建筑的出现,对建筑工程施工过程中的各项技术提出了更高的挑战。在这种情况下,积极加强房屋建筑工程暖通设计方法的研究具有重要意义。
        关键词:建筑工程;暖通设计;优化措施
       
        暖通具体指的是建筑工程的采暖、通风通气以及空气的调理。而暖通的设计项目主要有通风通气系统、采暖系统、消防排烟及补风系统这三大部分,其也是我们在日常生活中必不可少的三大部分,这三部分设计的好坏对于人们的日常生活品质以及在使用之后的环保和经济的影响也是极其巨大的。暖通工程的设计工作是一项非常繁杂的工作,其关联的施工项目也比较多,在进行建筑工程作业时的技术能力、经济效益以及采用的设施都有着比较多的问题,同时对于暖通工程在投入使用后的维护和保养上也有着不少的问题。所以设计人员在进行暖通设计的过程中,要严格的要求自己按照设计的标准规程进行设计,找出最为合理的暖通设计优化办法,保障建筑工程的相关功能完备,并且在使用后能够让效益最大化,建设起优良的生活居住建筑。
        1 建筑工程暖通设计概述
        1.1 重要性
  在实际生活中,暖通工程主要是通过运输燃气和热能来实现房屋采暖、空气调节和建筑通风,是建筑工程整体建设的关键部分。此外,暖通工程的总体建设质量还与居民的生活体验密切相关,直接决定了住户的居住舒适度和满意度。从理论上来讲,建筑工程中的暖通设计总共包括通风、供暖、排油烟这三方面,也是暖通工程顺利开展的重要环节。与其他工程设计类似,暖通设计也要针对性的以住户需求和建筑功能为重点进行工程设计。
        1.2 特点
  暖通设计工程中最具有标志性的设备就是中央空调,该设备主要由空气调节和冷热源这两部分子系统构成,在实际应用中兼具降温和加湿功能,并且相对于其他家用空调来说,中央空調更加高效低耗、经济舒适。总的来说,当前暖通设计的常见特点是实用性、经济性和节能性。这里所说的实用性主要是指暖通设计整体在设备、系统以及管道等方面的投入成本较低,经济性是指在资金分配合理、功能运转正常的情况下,各类暖通设备的使用寿命得到延长,而节能性则是指在去除必要消耗的基础上减少能源损耗,这也就要求设计人员尽量削减暖通设计中的非关键环节和不必要流程,以达到绿色节能的目的。因此,暖通设计已成为建筑工程的重点建设项目,并在总体建筑工程中占有很大比例。另外,暖通工程的设计质量还关系着后期施工效果,一旦有某一项工程设计出现问题,那么在建筑完工后就很难进行更改重建。所以,在开展前期准备工作时,有关人员就可以通过采取实地勘察、数据收集或计算机模拟等方式对工程设计进行校对和修正,在减少设计问题的同时在最大程度上保障暖通设计质量。
        2房屋建筑工程暖通设计原则
        2.1明确建筑具体环境
  建筑暖通设计中,首先需要充分考虑的就是该建筑所在的具体位置,并将其同周边建筑之间的关系,如供水和供电等进行明确,其中包含敷设手段等,同时在进行建筑设计过程中,积极融入能够有效利用的接入性点,有效判断供热入口在应用过程中所处的内外环境[1]。种种因素能够直接影响相关负荷的计算,严重影响入口方向。
        2.2加强对建筑使用者人数的确定
  新时期,建筑暖通设计必须充分融入节能和绿化理念,在这种情况下,根据建筑具体使用人数来进行暖通设计,促使使用者能够享受良好的供暖基础上,还能够节约能源。因此,在设计阶段,相关工作人员应当针对建筑设计信息,以调查的方式对建筑使用者人数进行确定。与此同时,还应当详细记录下使用者在日常工作和生活过程中对建筑的具体应用时间,同时观察建筑周边废气排放现象,将种种因素作为负荷计算的重要指标,从而提升系统设计的科学性。
        2.3确定建筑相关数据
  这一过程中指的是,暖通设计师应当在充分了解建筑总体高度、楼层数的基础上展开设计。同时在建筑施工过程中,加强监督力度,促使建筑楼层高度和整体高度始终满足设计要求。同时,当建筑整体高度高于十层时,以及民用建筑高度超过二十六米以后,都需要严格坚持国家规定,重视防火措施的实施。
        3建筑工程暖通优化设计要点
        暖通设计要遵循三个特性,分别是适用性、经济性、环保性。其中适用性主要是在设计的过程中关联到的具体施工材质都要具备品质高且经济效益合理;经济性主要是在施工中的资金投入要恰当,在保障相关功能时,还能够控制相关的预算;环保性主要是在暖通设备在投入使用后,能将消耗降至最低,同时保障环境不被污染,设计工作人员需要查出哪些是可以避免的消耗,进而去进行优化。暖通设计的品质能够决定最终的施工品质,因此,在设计开始之前,要去施工地点进行细致的考察,通过实验模拟研究出相关数据,从而合理地进行暖通设计。
        3.1确保暖通设计方案的可操作性和调节性
  设计方案管理的方便性对用户非常重要。空调系统自动化水平的提高可减少管理人员的数量和劳动强度,但一次性投资成本增加,对操作人员素质的要求也有所提高。空调系统自动控制应根据实际情况,通过技术成本比较再确定。对于大型空调系统和设备多、需频繁调整和控制的工程,应采用自动控制,减少运行管理工作量,但为提高系统的经济性和可靠性,应尽量简化自动控制系统。
        3.2充分考虑系统的经济性、安全性
  经济可行性是暖通空调设计的重要因素,所以要建立比较标准,确保同一地区的能源价格、市场价格、设备等级等因素相互对应,综合考虑相关因素。同时,为保证标准方案的合理性和科学性,还需对同一周期方案进行比较。此外,还需充分考虑暖通工程在后续运行中安全性能,重视消防安全设计工作。
        4建筑暖通设计中的问题
        4.1 忽视了设计中的节能性与环保性
  建筑是一个能耗极高的行业,建筑工程将影响周围环境。如果设计师无法采取有效措施改进暖通空调设计,不仅会造成更明显的生态问题,还会浪费大量资源。部分建筑企业领导层并未高度重视建筑环保问题,建筑暖通设计中也并未充分考虑到暖通设计的环保效果,这使得暖通设计的节能性较差,造成了较为严重的环境污染。


        4.2 在规范性上有待增强
  为了营造舒适宜居的生活环境,满足人们对建筑施工的要求,当建筑企业进行建筑暖通空调设计时,要严格遵守中国有关规定,选择最佳的暖通空调设计方案。安装散热器单元。然而,从中国建筑业的发展状况来看,许多暖通空调设计方案未能完全符合中国的相关法规和要求。在进行暖通空调建筑设计时,受相关技术人员工作态度和技术水平等因素的影响,暖通空调设计与实际要求存在一定差异。并且存在一定的安全风险,这可能导致在一定程度上难以预测的经济损失。
        4.3空气计算参数与相关规范要求不符。
  在相关的设计规范中,空气计算的参数值被明确定义,并且民用加热设计设计者需要在设计过程中参考它们。例如:马桶的温度应保持在12°C左右,浴室的温度应保持在25°C以上。而在设计过程中,鉴于不同地区的温差,设计人员可以依次参考参考,并根据当地的实际情况调整情况。但是,相关设计人员在暖通空调设计过程中没有严格遵循这一设计参数,甚至做了相反的事情。这导致计算的空气值与相关的规格要求之间存在较大差异。在这种情况下,建筑物中门和窗户排放位置的精度受到很大影响,导致房间不能将其温度保持在恒定范围内。
  4.4 设计人员综合能力良莠不齐
  在建筑暖通空调项目中,设计师制作的设计图纸是具体施工的重要依据。然而,从中国建筑行业设计师的发展来看,设计师的专业性和综合能力参差不齐,一些设计师的专业素质有待提高。在建筑暖通空调设计中,一些设计图纸并不科学,适用于较为繁琐的暖通空调设计。另外,一些设计师具有丰富的理论知识,但在实际应用中存在不足,这使得建筑暖通空调设计的质量受到很大影响。
        5应对建筑暖通设计中问题的对策
  5.1 优化设计方案
  鉴于民用建筑中暖通空调的设计不合理,有必要采取积极有效的措施来优化设计。首先,一般而言,必须有效控制HVAC设计过程中的潜在安全隐患,以确保整个设计的可靠性和安全性;其次,在暖通空调设计过程中,有必要保护各部门的设计,确保每个设计部件都能安全运行;最后,参与暖通空调设计的所有人员不仅要具备较高的专业素质,综合素质,还要具备较强的责任心和工作积极性。只有这样才能确保工作人员在设计过程中充分掌握每个环节的不同特点,避免出现任何问题。
        5.2 供回水温差设计
  当空调运行时,会产生一定的能耗。通常,为了降低空调的功率并降低能耗,可以采用的有效方法包括温度空调和低温空气供应。供水和回水之间的温差与流速之间存在线性负相关,并且随着温差增加,流速将变小。因此,温差的变化将对流速产生很大影响。
  5.3 科学选择空调系统
  在建筑暖通空调设计中,节能系统始终占据着不容忽视的地位。因此,在建筑暖通空调系统的设计工作中,有必要充分结合各种因素来选择空调系统的类型,如建筑物的功能和建筑物的特殊要求。从而有效地保证了HVAC系统的功能优势,降低了空调系统运行的成本投入。例如,办公楼一般在工作时间使用空调,因此,在设计中应采取有效措施缩短其在夜间的运行时长,最大限度地发挥空调系统的科学性和合理性。
  5.4 组织设计人员开展专业培训
  作为设计工作的主体,设计师需要组织设计师进行专业的培训活动,以提高设计图纸的水平和质量。注重提高设计师的综合素质,增强对设计标准,规范内容等的理解和掌握,构建完善的奖励制度。提高员工的积极性,提高员工的工作能力。此外,在组织员工进行设计工作时,可以适当扩大培训内容,组织专业级培训活动,组织员工对思想状况进行教育。为了提高设计师的综合能力,设计师必须坚持与时俱进的原则,积极学习新技术,新思路,增强综合能力。有效防止设计过程中的情况与相关规范不符,从而有效减少经济损失。在开展图纸设计工作时,要实施节能环保的理念,全面分析相关的条件和条件,提高暖通空调设计的可行性和科学性,为人们提供良好的生活环境。
        5.5 新型节能设计理念的体现
  1)充分利用可再生资源。太阳能和地热能是相对常见的可再生资源,通常用于建筑暖通空调。太阳能是一种取之不尽的自然热量。地热能作为一种新型能源,已被越来越多的人所接受。加强地热能的使用可以起到冷却或加热的作用,并提高HVAC系统的运行效率。2)提高资源使用效率。HVAC系统的设计和使用需要大量的能量。因此,暖通空调系统的设计不仅要注意可再生资源的使用,还要提高不可再生资源的利用效率。首先,应优化HVAC系统设计技术,以减少对能源的需求,从而节省资源。二是优化建筑结构,充分利用新型保温材料,达到节能环保标准。最后,有效利用自然环境。在设计建筑暖通空调系统时,有必要进行现场勘察,选择准确的参数,有效利用自然环境优化暖通空调系统,提高资源利用效率。
        6房屋建筑工程暖通设计的方法
  6.1加强空调循环水泵的选择
  通常状况下,循环水泵在日常工作时,对我国暖通空调的影响是一个普遍性问题。同时,其有效运行下能够促使容量高出基础标准两倍以上,这样一来,不仅导致工程施工方需要耗费大量的成本,运行中也将造成大量的经济和能源损失。产生这种现象的主要原因有以下几点:
  首先,设计冷负荷过程中,应用了较大的值;其次,设计循环系统阻力过程中,产生了较大的计算结果;再次,净水压力缺陷。设计师将系统工作中循環阻力作为净水压力值,从而在计算循环系统阻力值过程中,产生较大的误差;最后,平衡计算系统水力过程中,冷负荷及系统内部的扬程应当能够对暖通设计产生较大影响,只有根据实际情况进行暖通设计,才能够促使该设计在应用过程中能够满足不同的运行环境[2]。该系统在应用过程中,要想实现节能减排,必须增加对定速泵的使用,并严格控制变速泵运转过程中的速度。
  6.2供暖
  一般来讲,入户装置是暖通入口同不同住户进行沟通的基础,在高层建筑当中,热水采暖系统的设计应当对现阶段建筑当中的空气调节和通风状况进行充分的掌握,日后管理是否便捷应当是确定入口数目的过程中的主要依据。与此同时,暖通设计过程中,相关工作人员不仅需要注重科学性和有效性在该系统中的体现,还应当加强对建筑主体应用过程中不同管线的衔接状况的考虑,设计中应当对二者都进行充分的考察。
  并且,在房屋建筑当中,很多区域拥有冻结的危险,如楼梯间等,设计师在设计过程中应在充分考虑的基础上对散热器进行安设,并促使支管供热更加独立,并严格控制调节阀的安装。热计量装置是商铺当中的必备设备,设计师一旦发现没有安装的商铺,需要在住宅系统当中将其引入,促使其能够同住宅分享相同系统。
  部分高层建筑在设计过程中是需要对共用立管系统进行使用的,竖向分区设置共用立管的过程中,设计师需要对多方面因素进行考察,如该系统中的散热设备、承压能力等,同时,管道热补问题也是值得注意的[3]。房屋建筑工程在施工过程中很可能会省略安设伸缩器这一环节,同时还会导致不认真审核热膨胀量、无法确定补偿器安装地点等现象,设计师在进行设计过程中,应当对这些问题进行明确标注,并将具体的安装位置进行明确,这样一来在进行施工过程中,相关工作人员能够在有效的依据基础上更好的实施监督,提升工程质量,促使工程施工的每一个环节都严格按照设计图纸进行。在设计过程中,充分考虑施工过程中容易被忽略的现象,能够促使设计越来越科学、可靠。
  7结语:
  总之,城市化不断推进,促进了建筑业发展,建筑暖通系统的使用量也在不断增加。暖通优化设计对降低建筑能耗具有重要作用。在暖通设计中,依然存在诸多的问题。因此,必须采用合理科学的方法,制定切实可行的对策,确保暖通空调设计质量,创造舒适宜居的居住环境。
  参考文献:
  [1]梁彩梅.基于绿色节能理念改善建筑暖通设计[J].建材与装饰,2020(06).
  [2]刘娜.暖通空调中的节能减排优化设计[J].化工设计通讯,2019,45(12).
  [3]董军武.高层建筑暖通设计中存在的问题与改进措施[J].地产,2019(24).
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