长春光学精密机械与物理研究所 吉林长春 130000
摘要:为了响应国家可持续发展的建筑理念,要提升暖通空调系统的节能环保性,尽量利用对设计方案进行优化,提升电能的利用率,在保证舒适居住环境的同时尽可能的降低暖通设备消耗的能源。做好这些工作可以提升暖通设计方案的合理性,进一步提升整体建筑物的品质,促进我国建筑行业的良性发展。
关键词:建筑暖通;暖通设计;暖通空调
引言:
当前城市的建筑朝着高层化发展,来满足人们的工作和生活。在开展高层建筑设计工作时,要重视设计方案的优化。为了提升整体建筑物的品质,一定要对建筑物的采取、通风和空气调节功能进行优化,确保建筑物能给建筑使用者提供良好的办公和居住环境。
1建筑暖通设计中存在的问题
1.1忽视了设计规范的重要性
由于暖通系统包含的范畴较广,有采暖、通风和空气调节,空气调节又包含对房间的湿度和洁净度的调节,所以这些专业工程的设计涉及到许多的规范,在开展设计工作时,一定要遵循设计规范。然而在实际的设计工作中,由于暖通设计人员的时间有限,设计工作量大,在开展设计工作时需要结合主体结构的方案和实际情况进行综合考虑,这样他们在紧迫的时间内设计内容有所欠缺,部分内容没有按照设计规范进行设计,影响了整体的设计质量。
1.2不够重视低碳环保设计
随着我国可持续发展理念的提出,各行各业都开始转变思路,对产业进行转型,重视可持续发展之路,大力发展绿色低碳经济。在高层建筑的暖通设计中,不能忽视暖通系统的低碳环保设计优化。当前部分设计人员认为低碳环保设计主要是对主体工程和施工过程进行绿色优化,而没有重视暖通系统的绿色优化设计,这样会使得后期暖通系统的设备能耗高,影响建筑行业的绿色低碳发展。
1.3设计方案不够合理
高层建筑暖通设计方案的合理性直接影响着后期暖通系统的质量。对于传统的建筑而言,建筑楼层较低,建筑的暖通管道相对于没有那么复杂。可是随着建筑的层数增加,传统的暖通设计方案并不适用于目前的高层建筑。但是当前部分设计人员在进行高层建筑暖通系统设计时,仍然沿用传统的设计方案,设计的理念也不够先进,这使得暖通设计方案的合理性和适用性不高,在实际的施工中会出现大量的变更,严重的影响了暖通工程项目的顺利开展,不利于有效控制暖通系统质量。
1.4暖通设计人员综合水平有待提升
由于当下在高层建筑设计的过程之中,很多新型设计层出不穷,而且会应用到新型技术和设备。所以相应的,高层建筑暖通系统的设计也需要紧跟潮流,配合高层建筑本身的设计理念。但是很多高层建筑暖通设计人员往往不具备相应的专业素养和职业素质,仅仅具有传统建筑暖通系统设计的能力。这就为当下高层建筑市场上供暖管道的设计带来了非常大的阻碍。
2提高建筑暖通设计水平的措施
2.1设计冷热源方案
第一,“电制冷+工业余热”冷热源方案。这种方案机房占地面积较大、投资费用较高、运行费用低、环保性好、节能性好。若建筑工程附近有市政热力管道,冷热源方案可采用“市政热力+电制冷”。这种方案机房占地面积属于中等规模、投资费用、运行费用均属于中等水平、环保性好、节能性好。第二,水源热泵供冷供热系统(如北京约克、开利水源热泵)。水源热泵供冷供热系统噪声低,体积小,能效比高、设置灵活,有多种静压可供选择[1]。采用水源热泵供冷供热系统,机房占地面积较大,投资费用较高,运行费用较低,环保性好、节能性好。第三,电制冷加锅炉房冷热源方案。
电制冷加锅炉房冷热源方案属于一种较为传统的冷热源方案,机房占地面积较大,初期投资较高,运行费用属于中等水平,运行管理难度属于中等水平,节能性也属于中等水平,但环保性较差。第四,地源热泵冷热源方案。地源热泵以建筑工程所在地周围的岩土体为蓄热体,充分利用浅层地热资源。
2.2选择空调系统形式
目前,建筑工程中常用的空调系统包括全空气空调系统、空气—水空调系统等形式。全空气空调系统以普通的低速单风管系统为代表,主要采用一次回风或二次回风方式,室内热湿负荷全部由空调系统处理过的空气来负担,空气比热、密度小,需空气量多,风管断面大,输送耗能大[2]。空气—水空调系统采用风机盘管与新风相结合的系统、诱导空调系统,由处理过的空气和水共同负担室内热湿负荷,耗能相对较小。若建筑工程冷负荷密度大、潜热负荷大、室内热湿比小,或建筑工程内部空间较大,可采用全空气空调系统。若建筑工程内有多个房间(或区域),各个房间(或区域)的负荷不一致,各个房间(或区域)对制冷的要求各不相同,可采用空气—水空调系统。
2.3选择空调系统的具体类型
(1)定风量全空气空调系统。其主要特点是,送回风管系统复杂、支风管口和风口数量较多、各个风管互相串通,可以严格控制各个房间的室内温度与室内相对湿度,可以对空气进行严格过滤,气流分布比较理想,可以根据室外气象参数与室内负荷的变化实现全年多工况节能运行调节,使用寿命长,造价高。若建筑工程空间大、室内温度、湿度控制要求严格,可选择定风量全空气空调系统。(2)风机盘管加新风空调系统。采用风机盘管加新风空调系统,建筑工程内各个房间可以根据各自的负荷变化、以及对参数的具体要求各自进行温度、湿度调节。但风机盘管加新风空调系统的空气过滤性能差,气流分布也受到约束,不能根据室外气象参数与室内负荷的变化实现全年多工况节能运行调节。若建筑工程内各个房间布置分散、各个房间使用空调的时间各不相同,或无法为建筑工程设置集中式冷热源,可选择风机盘管加新风空调系统[3]。(3)单元式空调机。单元式空调机安装在室内时,可以不接送风管、回风管,单元式空调机灵活性大、节能效果好,使用寿命长;但单元式空调机过滤性能较差、气流分布受一定制约,不能实现全年多工况节能运行调节。若建筑空间对室内温度、湿度控制要求不高,或建筑工程的楼层数较少,可酌情考虑选择单元式空调机。
2.4为暖通空调选择水系统和适宜的水泵
在系统应用中,不能选用共用管道进行供热,需要结合具体应用情况进行管道调整,以满足工程的建设需求。两管制系统有一个缺点:两管制系统一般采用循环水泵,在通常情况下,设计人员会按照空调系统的供冷运行工况选择循环水泵;那么,当冬季来临空调转入供热工况时,循环水泵往往无法在高效率区运行,继而造成电能的极大浪费[4]。因此,若暖通空调水系统采用两管制系统,宜分别设置冷水循环泵和热水循环泵。
2.5气流组织设计
做好气流组织设计,可以保证室内空气温度的均匀性,提高空调的制冷(制热)效果、并且防止空调对人体直接吹风,从而提升用户的舒适度。进行气流组织设计,需要计算风口出风速度、射流在某点距风口的距离、风口直径、风口紊流系数。
结束语:
综上所述,结合当前高层建筑暖通系统设计中存在的问题,深入分析暖通系统的设计要点,并且采取有效的改进措施进行优化设计,提升其设计质量,便于暖通专业工程后续施工的顺利开展,这样才能保证高层建筑暖通系统质量,给人们提供更为舒适的居住环境。
参考文献:
[1]龙胜涛.高层建筑暖通设计中的问题及改进措施策略[J].居舍,2020(12):88.
[2]刘洋.高层建筑暖通设计中存在的问题及改进策略[J].居舍,2020(03):80.
[3]胡晋.试论高层建筑暖通设计中存在的问题及改进策略[J].地产,2019(20):51-52.
[4]何璇.高层建筑暖通设计存在的问题及改进策略[J].城市建设理论研究(电子版),2019(28):26.