住宅建筑工程暖通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究

付永建

山東新匯建設(shè)集團(tuán)有限公司 山東 東營(yíng) 257091

在住宅型建筑工程的工程設(shè)計(jì)中，暖通設(shè)計(jì)是重要組成部分，它涉及燃?xì)?、供熱、空調(diào)等專(zhuān)業(yè)化工程，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括通風(fēng)、采暖、空調(diào)等方面。在科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)水平不斷發(fā)展的促進(jìn)作用下，提高了人們對(duì)建筑環(huán)境的有效控制能力。同時(shí)，人們的生活也開(kāi)始向著多元化的方向發(fā)展。為了滿(mǎn)足人們居住需求對(duì)住宅硬件環(huán)境的要求，需要對(duì)住宅建筑環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。針對(duì)這一現(xiàn)實(shí)情況，需要以控制和調(diào)節(jié)住宅內(nèi)外環(huán)境因素為出發(fā)點(diǎn)，以改善住宅建筑的空氣品質(zhì)和熱濕環(huán)境為重點(diǎn)的暖通技術(shù)將逐漸向成熟和高精新發(fā)展。

1 住宅建筑工程暖通設(shè)計(jì)

1.1 建筑工程暖通設(shè)計(jì)的理念

暖通設(shè)計(jì)是指建筑工程中必要的熱量交換及空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常包括進(jìn)風(fēng)、排氣和加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。因此，暖通設(shè)備合理設(shè)置和選擇在住宅建筑工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)中占有舉足輕重的地位。作為住宅設(shè)計(jì)中的重要子項(xiàng)目之一，暖通的設(shè)計(jì)和選擇應(yīng)遵循符合建筑項(xiàng)目所起到的功用和投資者的實(shí)際投入資金情況。

1.2 住宅工程暖通設(shè)備的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

作為住宅工程暖通系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，中央空調(diào)的最大特點(diǎn)是為居民提供適宜的室內(nèi)環(huán)境。與分戶(hù)式空調(diào)相比較，分戶(hù)式空調(diào)只能解決環(huán)境的制冷和供熱問(wèn)題，中央暖通卻可以有效地解決室內(nèi)空間空氣的處理這個(gè)難題?？諝馓幚磉^(guò)程的具體的流程和步驟如下：先吸入室外空氣，在外部空氣進(jìn)入同時(shí)進(jìn)行空氣的加溫或冷卻處理，然后進(jìn)行過(guò)濾處理，采用電子吸塵器捕集粉塵微塵，通過(guò)加濕器使室內(nèi)空氣達(dá)到約40%舒適濕度。

1.3 暖通系統(tǒng)類(lèi)型

暖通系統(tǒng)的種類(lèi)很多，但其工作原理基本上都是一樣的。在目前的住宅建筑工程領(lǐng)域，常見(jiàn)的暖通系統(tǒng)類(lèi)型有：全空氣系統(tǒng)、空氣-水混合系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、分布式冷卻或加熱和熱回收系統(tǒng)。上述系統(tǒng)的一個(gè)共同特點(diǎn)是暖通空間中的空氣和水系統(tǒng)是通過(guò)空氣持續(xù)流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。特別是該系統(tǒng)還用于加熱、加濕或除濕，系統(tǒng)通常依靠冷水帶走置換空間內(nèi)的顯熱負(fù)荷，而使用空氣通風(fēng)來(lái)保證空氣質(zhì)量和消除由熱負(fù)荷引起的濕氣。不同的是由空氣提供的全水加熱冷卻系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是通過(guò)使用風(fēng)機(jī)盤(pán)管組合等通風(fēng)裝置，或充分利用重力循環(huán)閉路感應(yīng)系統(tǒng)來(lái)控制進(jìn)風(fēng)口或出氣口。此外，它可以同時(shí)調(diào)節(jié)多間建筑空間內(nèi)的空氣，并且可以靈活地控制空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行[1]。

2 建筑暖通設(shè)計(jì)的技術(shù)措施

暖通的設(shè)計(jì)方案有其獨(dú)自的特殊性，它決定了整個(gè)建筑設(shè)計(jì)的方向性和全局性。這是因?yàn)橹挥泻细竦呐ǖ脑O(shè)計(jì)方案才能保證住宅建筑的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)能達(dá)到建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求。另一方面，暖通設(shè)計(jì)直接關(guān)系到建筑工程投資方的相關(guān)利益，主要有系統(tǒng)維護(hù)成本、系統(tǒng)舒適度和可靠性、安全性和可操作性等方面內(nèi)容。此外，暖通設(shè)計(jì)還影響到高層建筑的外觀美感和整個(gè)空間室內(nèi)面積的有效利用。因此，采用相應(yīng)的暖通設(shè)計(jì)方法的技術(shù)措施是十分必要的，同時(shí)，在設(shè)計(jì)中還要特別重視技術(shù)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，這是設(shè)計(jì)者工作中注意和今后努力學(xué)習(xí)提高技能的方向。

2.1 可靠性和可行性

高層建筑具有通風(fēng)和供暖的要求是暖通設(shè)計(jì)首要考慮的問(wèn)題。設(shè)計(jì)方案應(yīng)符合國(guó)家和地方政府的規(guī)定，包括應(yīng)考慮對(duì)環(huán)境保護(hù)措施的設(shè)計(jì)要求，如供電、供氣、供水、供暖等。要考慮到這些條件的長(zhǎng)期變化情況，為了保證設(shè)計(jì)方案在各種室外氣象條件下都具有良好的適應(yīng)性，就要對(duì)某些不能適用于標(biāo)準(zhǔn)的特殊條件，參數(shù)值過(guò)大或技術(shù)性要求更多的暖通設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析。在不能選用國(guó)標(biāo)設(shè)備時(shí)，提出了非標(biāo)設(shè)備詳細(xì)參數(shù)要求，保證所選參數(shù)合理可行，機(jī)房的面積是否足夠也是判斷設(shè)計(jì)方案可行性的一個(gè)問(wèn)題，特別是對(duì)某些改造的建筑工程和建筑面積比較小的方案的考慮上。

2.2 經(jīng)濟(jì)性與比較經(jīng)濟(jì)性

經(jīng)濟(jì)與比較經(jīng)濟(jì)是一個(gè)相對(duì)概念。重點(diǎn)是需要暖通設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視暖通設(shè)計(jì)中幾個(gè)設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)成本對(duì)比與分析，特別是在設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)環(huán)境相同的情況下，設(shè)計(jì)方案要更經(jīng)濟(jì)。只有通過(guò)了成本經(jīng)濟(jì)比較，才能最大限度地保證建筑設(shè)計(jì)方案的合理性和經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與設(shè)計(jì)科學(xué)的有效統(tǒng)一。從投資者的角度看，控制投資成本是投資者需要關(guān)注的重點(diǎn)。在經(jīng)濟(jì)比較分析中，要注意有效地核算設(shè)計(jì)方案的投資成本，不能少算、漏算實(shí)際發(fā)生的相關(guān)成本。

2.3 安全問(wèn)題

安全問(wèn)題是方案設(shè)計(jì)首先要考慮到的問(wèn)題，尤其是高層建筑暖通系統(tǒng)的安全性能，應(yīng)該引起相關(guān)設(shè)計(jì)者的高度重視。影響暖通系統(tǒng)安全的因素很多，如環(huán)境安全、人員安全、設(shè)備設(shè)施的安全等等。應(yīng)注意安全方面相關(guān)因素的控制，其中包括易燃易爆相關(guān)項(xiàng)目、關(guān)鍵崗位人員和關(guān)鍵設(shè)備相關(guān)操作環(huán)境等方面的監(jiān)控。在設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境中，應(yīng)著重地確保設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，特別是防止通過(guò)空氣造成傳染病漫延，防止有毒有害氣體在建筑空調(diào)系統(tǒng)中的擴(kuò)散和傳播。在工業(yè)廠房的特殊儲(chǔ)藏室通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，在設(shè)計(jì)存在易燃易爆物品的建筑工程時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用具有相應(yīng)的防爆技術(shù)和措施的設(shè)計(jì)方案[2]。

3 優(yōu)化住宅建筑暖通規(guī)劃設(shè)計(jì)的措施

3.1 增加變頻技術(shù)的使用

由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代化高科技設(shè)備的研發(fā)，暖通設(shè)計(jì)中變頻技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。通過(guò)將變頻技術(shù)應(yīng)用于住宅暖通系統(tǒng)中，空調(diào)設(shè)備可以隨著負(fù)荷的變化而改變水流或空氣流速和流量，通過(guò)自我調(diào)節(jié)改變自身的輸出功率，可以達(dá)到節(jié)能減排的目的。一方面，空調(diào)系統(tǒng)采用終端裝置對(duì)室內(nèi)負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)量來(lái)優(yōu)化工作方式，從而保證室內(nèi)溫度穩(wěn)定在合適范圍。與恒風(fēng)量系統(tǒng)相比，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)大致能節(jié)約50%的能量。另一方面，空調(diào)的變流量系統(tǒng)可以通過(guò)溫度控制完成自動(dòng)流量調(diào)節(jié)，其消耗的電能大大小于固定的流量系統(tǒng)。

3.2 確保熱源系統(tǒng)選型的合理性

當(dāng)住宅建筑設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)選擇暖通設(shè)備時(shí)，首先要根據(jù)建筑的具體的環(huán)境及條件，并確保所選熱源系統(tǒng)符合要求性能。目前，熱電站、熱泵和吸收式熱水機(jī)組是國(guó)內(nèi)廣泛使用的熱源設(shè)備。從能源利用效率的對(duì)比和分析來(lái)看，熱電站的運(yùn)行效率是最高的，其次就是熱泵。熱泵的熱源主要來(lái)源于自然界中一些低品位的可再生能源，可分為民用熱泵空調(diào)器、商用熱泵空調(diào)機(jī)組以及熱泵冷熱水機(jī)組等地源熱泵。從地?zé)崮茉聪姆矫娣治?，這種熱泵可節(jié)約30%以上的能量。此外，直接燃燒式吸收機(jī)組和燃?xì)忮仩t具有差不太多的加熱效率，但與小型鍋爐的相比，大型的鍋爐房蓄冷系統(tǒng)更大，效果也更好。

3.3 有效降低熱介質(zhì)的能耗

在節(jié)能環(huán)保觀念和持續(xù)發(fā)展觀逐步強(qiáng)化的現(xiàn)實(shí)情況下，住宅建筑暖通系統(tǒng)通過(guò)持續(xù)化引用節(jié)能設(shè)備，逐步形成了一整套節(jié)能系統(tǒng)。作為暖通系統(tǒng)的一個(gè)重要的組成部分，熱媒傳輸系統(tǒng)的材料和輸送熱能的方式都將影響系統(tǒng)整體的節(jié)能效果。在此基礎(chǔ)上，對(duì)于熱介質(zhì)材料選用方面，應(yīng)通過(guò)預(yù)制保溫流來(lái)選擇如直埋管等具有保溫性能的材料，從而有效地減少在傳熱過(guò)程中所造成的能量損失。此外，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也可以全面評(píng)價(jià)暖通系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并采用平衡閥和智能管網(wǎng)優(yōu)化管網(wǎng)流量，在提高空調(diào)系統(tǒng)效率的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目的[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)上面的論述我們知道，在現(xiàn)代生活水平和需求不斷提升的現(xiàn)實(shí)中，人們也對(duì)住宅暖通系統(tǒng)的運(yùn)行模式提出了安全、舒適、健康、節(jié)能的要求。在這種情況下，為了在節(jié)能減排的基礎(chǔ)上為人們創(chuàng)造更加舒適美好的生活環(huán)境，建筑設(shè)計(jì)人員需要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，加強(qiáng)暖通設(shè)計(jì)的研究，應(yīng)用新理論，引進(jìn)新技術(shù)，科學(xué)規(guī)劃暖通工程，促進(jìn)我們的住宅建筑暖通工程朝著更加舒適和節(jié)能的方向發(fā)展。