基于节能建筑中暖通工程的设计与施工技术分析

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷11期   作者:王舟龙
[导读] 暖通空调系统不断排出建筑内部混浊的空气,向建筑内部不断输出外界新鲜空气,对建筑内部空气的温度、湿度、风速进行调节控制,为建筑内部的人们创造舒适的生活空间。

        王舟龙
        中国铁路北京局集团有限公司石家庄建筑段 河北省石家庄市 050000
        摘要:暖通空调系统不断排出建筑内部混浊的空气,向建筑内部不断输出外界新鲜空气,对建筑内部空气的温度、湿度、风速进行调节控制,为建筑内部的人们创造舒适的生活空间。因此,须重视暖通空调的设计问题与施工问题,采取必要的质量控制措施,提升暖通空调的设计质量与施工质量,提高建筑工程的舒适度。
关键词:节能建筑 ;暖通系统 ;设计 ;施工
中图分类号:TU712     文献标识码;A
1节能建筑暖通工程的重要性
        我国大部分的建筑都是以高能耗建筑为主,在这些建筑里加入节能建筑暖通工程不仅能够降低我国能源消耗的速度还能增加一定的舒适度。现在我国的建筑采暖能耗要比发达国家高3倍之多,但是热舒适度却没有提高上来,这说明我国未来的工作就是要发展节能建筑,这样才能提高我国建筑的舒适度。现代节能建筑不仅要注意冬季建筑的保暖问题以及注意夏季建筑的通风问题,还要通过建筑的隔热降低室外温度对室内的影响情况。现在节能建筑暖通工程使用的都是低温热水地板辐射采暖系统,这种系统主要就是在40~60 ℃的水在管内循环的方式加热地面,达到升高温度的目的。但是因为节能建筑中本身低温热水地板辐射采暖系统有自己的特点,在设计的时候一定要根据地热和节能建筑的特点进行设计。
2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》(GB 50736—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1 160 kW,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700~1 000 kW。离心式冷水机组单机制冷量超过1 000 kW,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1 050 kW。直燃型溴化锂吸收式冷(热)水机组单机组最大制冷量为1 100 kW。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。
3节能建筑暖通系统施工重点内容
3.1 保证材料质量
        节能建筑在进行施工前先要严格检查采暖管道和相应管件的质量,所有的管道和管件都要符合设计的要求,不能有任何的质量问题出现。
3.2 管道预埋管施工
        施工管理人员在施工前需要根据设计图纸的要求对所有施工工作人员进行专题培训。在大面积施工前还需要先进行试验施工,合格之后才能正式施工。进户预埋线要使用厚壁带止水钢板的钢管。在施工进行的时候还需要加强和土建单位之间的沟通和合作,保证预埋管的深度。预埋管的上墙弯头需要弯曲,所有施工结束后还要请专业的防水人员对预埋管进行防水处理。
3.3 出墙套管施工
        出墙套管的数据需要比管材数据大2倍,套管封堵的时候需要以下几步操作来完成 :先用油麻围绕管道进行缠绕,再塞进套管中,然后用水泥捶灰进行灌注,最后用防水油膏封堵,在封堵的时候注意不能使用发泡剂封堵。此外,管道走向要用数字标注出来。
3.4管道连接
        连接管道可采用螺纹连接或法兰连接。若采用螺纹连接,施工人员应先用手将螺纹拧入2圈或3圈,再用管钳将螺纹拧紧。若采用法兰连接,应检查管口端面倾斜尺寸、法兰的垂直度、法兰连接的平行偏差尺寸(不能超过法兰外径的1.5%),法兰平面与墙面的距离应超过20 cm,拧紧法兰后,螺栓露出螺纹的长度应超过2 mm。高层建筑采用中央式空调,管道较长,连接管道时需要进行电焊,应该根据管道管壁厚度选择焊条直径、控制焊接层数与焊条电流,电焊方式宜采用平焊。
结束语
        我国大部分的建筑以传统建筑为主,所以在建筑施工的时候要想真正地做好节能建筑和暖通系统的工作就要把多种建筑方式结合在一起,这样才能让这些建筑方式发挥出最大的作用。暖通系统的设计和施工的应用能够在很大程度上提高人们的生活水平和质量。
参考文献
[1] 张赫.建筑暖通系统节能设计问题分析[J].建材与装饰,2018(35):104.
[2] 姜东.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计上的应用[J].建筑工程技术与设计,2020(11):690.
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