程庭云
上海泽天机电科技有限公司 上海 201501
摘要：本文以上海海洋大学某建筑大楼为例，先从设计依据、参数设计、空调冷热源设计、空调通风系统设计、自动控制与监测设计、设备降噪减振及环保设计等方面阐述暖通空调系统的设计思路，再从设计规定、风系统、冷媒管及水系统、保温、油漆、设备安装调试和运行等方面阐述其设计要点。
关键词：暖通空调系统；节能技术；设计方法
引言：暖通空调是具有采暖、通风和空气调节功能的空调器，暖通空调系统在任何天气条件下都可以保障室内温湿度适合办公、居住，因此现在很多大型建筑都采用暖通空调系统替代普通空调。但是近年来我国强调生态环境保护、加快发展方式绿色转型、降低二氧化碳排放量，因此暖通空调系统也应用了很多节能技术。
一、工程概况
本工程为上海海洋大学某教学楼暖通空调系统设计工程，该建筑高54.6米，地上地下共计11层，地下有停车库，总计建筑面积36500m2，而地上建筑楼层中有实验室、展示室和研讨室等不同类型的空间。该教学楼为绿色二星建筑，因此暖通空调系统设计需要采用节能技术，确保其绿色评价结果满足相关标准[1]。
二、暖通空调系统设计
（一）设计依据
暖通空调系统设计需要遵循建筑相关设计规范、绿色评价标准相关规范和空调设计相关规范，例如《绿色建筑评价标准》、《公共建筑绿色设计标准》、《多联调空调系统工程技术规范》等。除此之外，暖通空调系统设计还需要在消防方面保证性能符合要求，因此该系统设计还需要符合《建筑设计防火规范》和《建筑防排烟技术规程》[2]。
（二）参数设计
暖通空调系统设计首先应该确定室内设计参数和室外设计参数，其中室内设计参数主要分为冬夏两季的温度和相对湿度、新风量和人员密度、室内发热量，但是建筑室内各个不同类型的教室或者实验室的设计参数指标存在差异，因此设计人员需要分别设计研讨室、实验室、电梯、门厅、展示室、特殊实验室的室内设计参数；室外设计参数则需要分别按照冬夏两季的大气压力、空调计算温度、空调计算相对湿度、通风计算温度、空调计算温度、平均风速等规范文件中的要求进行取值。考虑到该暖通空调系统位于大学校园内部，因此必须重点结合学生和教师在不同季节的实际人数计算室内设计参数中的人员密度，否则无法保证暖通空调系统的舒适度。
（三）空调冷热源设计
暖通空调系统冷、热源设计主要考虑空调负荷和工程地理位置两方面因素，其中空调负荷的确定可以使用华电源负荷计算软件对该建筑大楼的空调设计冷负荷、单位空调面积冷指标、空调设计热负荷、单位空调面积热指标进行计算，但是在计算空调负荷时需要注意一点：特殊教室和实验室的空调负荷必须单独计算，如无菌实验室和计算机中心等；上海海洋大学位处上海浦东新区，考虑到该工程的地理位置及其周围环境等因素，设计人员选择使用变制冷剂流量多联机空调系统，而非正常教室和实验室单独设计空调系统。空调室外机在节能指标的要求下可以采用环保冷媒，新风采用单元式空调机组，净化实验室采用工艺空调，值班室采用分体空调。而部分专业可以自主采购空调，但是必须使用环保冷媒并且单独排放冷凝水，确保符合设计依据中的各项指标规范。
（四）空调通风系统设计
暖通空调系统中通风是三大功能之一，通风系统设计需要按照房间类型确定每小时的换气次数，其中计算机中心、机房、水房等类型的房间每小时需要换气5次；卫生间需要频繁换气保证空气质量，可以选择每小时换气10次；地下车库的换气次数需要根据实际情况进行计算；实验室以及特殊实验室对通风系统具有特殊要求，因此应该根据实验室需求确定换气次数；而变电站之类的房间选择自然通风即可。空调通风系统排放口不能向人群密集的地区排放，设计人员必须结合校园实际情况合理规划[3]。
（五）自动控制与监测设计
暖通空调系统在当今时代必须具备自动控制与监测功能才能更好地满足校园需求，因此设计人员选用变制冷剂流量多联机空调和新风空调等，这些类型的空调自带控制模块，能够与自动控制与监测系统相连接。但是通风及防、排烟系统设计人员只能为自动控制与监测系统提供一个大致的思路，自动控制与监测系统的具体实施由相关专业厂商进行深化设计和施工。在自动控制模块中需要考虑学校的实际情况，即按照学生的密度和季节变化自动调节暖通空调系统的工作效率。
当学校处于开学季，则暖通空调系统应该处于正常工作状态，如果学生在上课和下课期间，暖通空调系统必须加大人群密度比较大的空间通风效果，保证学生在建筑内部能够感受到暖通空调系统的优势。而学校在寒暑假期间暖通空调系统可以处于待机状态或者低功率工作状态，降低暖通空调系统的电力成本，在假期时间段内学校内部的学生数量不多，仅凭借暖通空调系统的自然通风功能即可满足大部分要求，自动控制与监测的核心设计思维就是以学生为中心。
（六）设备降噪、减振及环保设计
暖通空调系统设备降噪可以通过选用降噪性能好的空调机组和风机来实现，并且在暖通空调的各个位置安装消声装置，确保暖通空调设备不会产生严重噪声污染。而暖通空调系统环保设计则需要采用消毒设施消除空调箱中的细菌、去除空调箱中的异味，为了保证定期消毒清理足够方便，需要在空调箱中设置专门的消毒清洗以及检修通道。除此之外，暖通空调各个排风口和进风口设置的距离和高度应该严格遵守相关规范，并且使用减震器提高减振效果。
三、暖通空调系统设计要点
（一）设计规定
暖通空调系统设计图纸既可以作为施工人员的指导规范，又可以作为建设单位的验收标准，因此设计图纸必须符合相关技术规范，否则暖通空调系统无法发挥出应有的作用，甚至甲方的建设成本和乙方的施工成本都会增加。如果设计图纸中存在大小和压力不同的管道，则参考其他管道和线路尽量保证管道安装符合小管让大管、有压让无压的基本原则。
（二）风系统
暖通空调系统使用的所有材料和设备都必须符合上海市消防部门的3C认证，使风系统材料的耐火性能、保温材料的厚度以及管道的安装位置符合要求。而风系统中的防火软接应该使用不燃材料，这样既能保证风系统进出接口的牢固性能符合要求，又能使防火软接具备较强的耐火性能。风管的接口应按照是否可拆卸决定设置位置，风管的连接口必须与气流方向相同且做好密封措施。如果风管位置在室外空间，则应该对风管做好防雨和防雷保护。
（三）冷媒管及水系统
暖通空调系统中冷媒管应该选用金属材质，管道具体设计参数指标应该与相关规范保持一致。当设计人员无法判断冷媒管的工作性能是否符合要求时，必须保证其管道等效程度在规定限制之内。其中冷媒管道在焊接、安装、检查、试验等过程中都需要满足相关技术指标，其中管道安装时吊架的最大跨距应该按照立管和水平冷水管的管径判断。
（四）保温
暖通空调系统保温措施非常重要，保温材料的选择可以直接决定管道和设备的绝热性能，如果保温措施不符合要求则暖通空调会浪费大量的能源，与节能减排的技术要求不符，因此保温措施中应该合理选用玻璃棉、柔性闭孔泡沫橡塑管壳、铝皮、不锈钢等保温材料。
（五）油漆
暖通空调系统在选用油漆之前应该先对管道进行清洗和除锈，确保其清洁度符合要求之后才能对非镀锌材料的管道刷防锈漆和面漆。其中有些特殊的管件应该先刷漆再将其间接到其他设备管道上，还有些管道刷底漆和色漆的次数与正常管道不同，这些管件在刷漆过程中应该重点控制。
（六）设备安装
暖通空调系统设备安装之前必须先对所有设备、管件、材料进行质量和参数检验，确保物件外形无磕碰、实际尺寸与设计要求一致。安装方式应该结合设备和管件的结构进行选择，同时设施好消声和减振装置。
（七）调试和运行
暖通空调系统调试可以分为单机调试、系统测定、状态调试、系统调试、综合调试，单机调试分别对不同风机、空调机设备进行性能测试；系统测定主要对分量和风压参数进行测定；状态调试分别对冷态和热态下设备性能是否符合设计要求进行测定；系统调试主要对自动控制和监测系统的设定值进行调整；综合调试主要对各个天气下的暖通空调系统实际工作情况进行测试和调整。
（八）其他要点
暖通空调系统施工期间遇到问题应该及时与设计人员进行沟通，在设计人员的综合考量之下对设计图纸进行调整，务必使空调施工完成后符合各项规范或者条文的要求。
结论：综上所述，暖通空调系统在设计中应该首先确定并采用与绿色节能相关的设计规范和标准，然后在暖通空调设计各个环节中采用节能技术更新空调系统的主次设备，最后强调设计和施工要点，让节能技术在暖通空调系统中能够得到体现，这样才能确保暖通空调系统的绿色节能指标符合相关要求。
参考文献：
[1]崔毅.暖通空调系统设计中节能技术的运用[J].建材技术与应用,2020(05):11-13.
[2]朱华.探究暖通空调系统节能设计与施工技术[J].居业,2020(06):52+54.
[3]李国帅.暖通空调系统节能技术分析与设计方法探究实践[J].智能城市,2019,5(13):148-149.