王荣光 1 杨生弟2
1德州新盛建安工程有限公司 山东德州 253000
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摘要：建筑工程的密封性较强，需要使用暖通空调进行通风换气，并对建筑内部的温度、湿度进行调节；从而提高用户的生活质量。暖通空调已经成为现代建筑的一个组成部分，暖通空调设计也日益受到人们的关注。本文将对建筑工程暖通空调设计的几个关键问题展开讨论，希望对相关从业人员起到借鉴作用。
关键词：建筑工程；暖通空调；设计
1建筑工程暖通空调设计设计原则
1.1节能性原则
暖通空调运行过程中产生的能耗总量较高,在建筑工程中,如何在确保暖通空调使用功能的基础上实现节能设计,一直是工程技术人员为之努力的目标。暖通设计人员进行暖通空调设计的时候也要注意节能问题,严格控制系统线路敷设长度,避免造成材料浪费,设计期间尽量应用可再生能源,合理应用地源热泵节能技术、自动温控技术、变频技术等当下被广泛应用的新型绿色技术。
1.2经济性原则
暖通空调设计作为建筑工程中的核心内容之一,设计过程中一方面要注重系统功能性和质量的控制,与此同时对于技术工艺的选择以及后续各施工环节的成本控制也是非常关键的内容,工程设计人员对于暖通空调施工期间所需材料和设备的选择也要严格控制,确保其符合建筑实际需求和成本控制标准,尽量选择环保且性价比高的设备材料,满足经济性设计原则。
1.3可调节性原则
进行暖通空调设计时应注重系统的可调节性设计,根据所处区域、季节以及负荷量的不同,系统应具备人工调节或自动调节功能,其中自动调节的造价成本相对较高,但调节效果更好。
1.4规范性原则
在进行暖通空调设计之前,设计人员首先需要依照工程设计规范流程对建筑工程的性质进行判断,通过对建筑楼层、高度和结构类型进行分析进而明确其为高层民用建筑之后,还要对建筑物内部用户总量、废气排放量以及空调使用时长等重要内容进行调查核实,随后按照设计标准编制设计方案。
2建筑工程暖通空调设计
2.1?详细的初步研究
为做好暖通空调设计，须详细、认真地研究当地建筑热工与空气调节节能设计标准、采暖通风与空气调节设计规范、民用建筑节能设计标准、建筑外窗保温性能分级及其检测方法、建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法等各项标准、规范，详细研究建筑的朝向、建筑体形系数。空调房间朝向宜向阳，在冬季，空调房间朝向宜处于最大频率风向下风一侧，有利于减少空调的夏季制冷负荷与冬季的制热负荷，从而起到节能效果，但许多建筑物的朝向并不好，增加了空调设计的难度。
建筑的体形系数越大，外表面积越大，越容易散热。因此，应考虑不同季候分区的不同要求，降低建筑体形系数，提升暖通空调系统的制冷/制热效果，实现节能。设计人员应研究建筑外门的朝向，若建筑外门正对冬季主导风向，须采取必要的防风措施。设计人员应研究建筑外窗的遮阳系数，若建筑位于温带、热带或亚热带地区，其外窗的遮阳系数须小于0.4；若建筑位于严寒地区，其外窗的遮阳系数须低于0.6。设计人员应研究建筑外窗的保温性能，若建筑位于严寒地区，其外窗的保温性能等级须低于Ⅱ级；若建筑位于寒冷地区，其外窗的保温性能等级须低于Ⅲ级；若建筑位于温带地区、热带地区或亚热带地区，其外窗的保温性能等级须低于Ⅳ级。此外，建筑外窗的气密性、建筑外墙、屋顶的热工性能必须符合相关规定。
2.2计算室外空气参数
暖通空调设计需要计算复杂、多样的室外空气参数。在计算冬季室外平均风速时，选取当地近十年逐月平均气温最低的3个月，计算各月风速的平均值。计算冬季室外最多风向的平均风速时，选取当地近十年最冷3个月的最多风向，计算各月风速的平均值。
计算夏季室外平均风速时，选取当地近十年最热（气温最高）3个月的最多风向，计算各月风速的平均值。计算冬季最多风向及其频率时，选取当地近十年最冷3个月的最多风向计算平均频率。计算夏季最多风向及其频率时，选取当地近十年最热3个月的最多风向计算平均频率。计算冬季室外大气压力时，选取当地近十年最冷的3个月，计算大气压力的平均值。计算夏季室外大气压力时，选取当地近十年最热的3个月，计算大气压力的平均值。
计算建筑夏季太阳辐射照度时，需根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736—2016）计算建筑各朝向垂直面上的太阳总辐射照度、建筑水平面上的太阳总辐射照度、建筑各朝向垂直面的直接辐射照度以及建筑水平面的直接辐射照度、散射辐射照度、地面反射辐射照度。
2.3采暖系统设计
进行采暖系统设计时，需要计算建筑围护结构内表面换热系数、围护结构外表面换热系数、围护结构各层材料厚度、围护结构各层材料导热系数、材料导热系数修正系数、封闭空气间层的热阻值。不同材料、不同构造的围护结构材料的导热系数修正系数有所差异，因此，须注意其差异带来的影响。
若围护结构为实心墙体，材料为矿渣混凝土、炉渣混凝土、浮石混凝土、粉煤灰陶粒混凝土、加气混凝土，导热系数修正系数一般为1.15。
若材料为多孔保温材料，如加气混凝土、水泥膨胀珍珠岩、泡沫混凝土，且材料作为夹心层浇筑在混凝土墙体、屋面构件中，导热系数修正系数一般为1.6。
若材料为多孔保温材料，如泡沫混凝土、水泥膨胀珍珠岩、加气混凝土、石灰炉渣等，且材料铺设在密闭屋面中，导热系数修正系数一般为1.2。
计算封闭空气间层的热阻值时，需要详细研究封闭空气间层的厚度及热流的具体方向。
2.4设计冷源
进行冷源设计时，主要根据建筑的制冷负荷选择冷水机组。目前，常用的冷水机组主要有往复式冷水机组、螺杆式冷水机组、离心式冷水机组、蒸汽型溴化锂吸收式冷（热）水机组、直燃型溴化锂吸收式冷（热）水机组。
往复式冷水机组单机组最大制冷量为1160kW，适用于一般的空调小系统，过去较为常用，现在较少采用往复式冷水机。螺杆式冷水机组制冷量范围为700～1000kW。离心式冷水机组单机制冷量超过1000kW，适用于大型、超大型建筑。蒸汽型溴化锂吸收式冷（热）水机组单机组最大制冷量为1050kW。直燃型溴化锂吸收式冷（热）水机组单机组最大制冷量为1100kW。
设计人员应根据建筑的具体情况、空调项目投资、建筑的总制冷负荷灵活选择适宜的冷水机组。冷水机组台数不宜超过4台，通常为2～3台，可以节约投资，可根据制冷负荷的变化开启所需的机组，促使空调设备高效率运转，减少能耗。冷水机组可轮换使用，并互为备用，在确保空调系统正常运转的前提下，可提高设备的使用寿命。
2.5设计空调水系统
设计空调水系统时，需要计算空调水输送系数，空调供冷水输送系数须超过30，供暖水输送系数须超过150。对空调水系统进行分区时，可按空调水系统的承压能力进行分区或按用户的负荷特性进行分区。计算冷却水泵扬程时，需要计算冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力、冷凝器冷却水侧阻力、冷却塔中水的提升高度、冷却塔布水器喷头的喷雾压力。
3结束语
做好暖通空调系统设计，可以有效提升暖通空调系统的效能，并节约暖通空调的能耗。因此，我们应当认真研究暖通空调设计的各个关键问题，狠抓细节，不断提高暖通空调设计质量。
参考文献
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