住宅建筑工程暖通规划设计研究

2018-02-17 05:51付永建
建筑与装饰 2018年10期
关键词:暖通设计热泵暖通

付永建

山东新汇建设集团有限公司 山东 东营 257091

在住宅型建筑工程的工程设计中,暖通设计是重要组成部分,它涉及燃气、供热、空调等专业化工程,主要设计内容包括通风、采暖、空调等方面。在科学技术和社会生产水平不断发展的促进作用下,提高了人们对建筑环境的有效控制能力。同时,人们的生活也开始向着多元化的方向发展。为了满足人们居住需求对住宅硬件环境的要求,需要对住宅建筑环境进行动态控制。针对这一现实情况,需要以控制和调节住宅内外环境因素为出发点,以改善住宅建筑的空气品质和热湿环境为重点的暖通技术将逐渐向成熟和高精新发展。

1 住宅建筑工程暖通设计

1.1 建筑工程暖通设计的理念

暖通设计是指建筑工程中必要的热量交换及空气调节系统。该系统通常包括进风、排气和加热和冷却系统的设计。因此,暖通设备合理设置和选择在住宅建筑工程的规划设计中占有举足轻重的地位。作为住宅设计中的重要子项目之一,暖通的设计和选择应遵循符合建筑项目所起到的功用和投资者的实际投入资金情况。

1.2 住宅工程暖通设备的设计特点

作为住宅工程暖通系统的关键设备,中央空调的最大特点是为居民提供适宜的室内环境。与分户式空调相比较,分户式空调只能解决环境的制冷和供热问题,中央暖通却可以有效地解决室内空间空气的处理这个难题。空气处理过程的具体的流程和步骤如下:先吸入室外空气,在外部空气进入同时进行空气的加温或冷却处理,然后进行过滤处理,采用电子吸尘器捕集粉尘微尘,通过加湿器使室内空气达到约40%舒适湿度。

1.3 暖通系统类型

暖通系统的种类很多,但其工作原理基本上都是一样的。在目前的住宅建筑工程领域,常见的暖通系统类型有:全空气系统、空气-水混合系统、全水系统、分布式冷却或加热和热回收系统。上述系统的一个共同特点是暖通空间中的空气和水系统是通过空气持续流动来实现的。特别是该系统还用于加热、加湿或除湿,系统通常依靠冷水带走置换空间内的显热负荷,而使用空气通风来保证空气质量和消除由热负荷引起的湿气。不同的是由空气提供的全水加热冷却系统。这种系统的特点是通过使用风机盘管组合等通风装置,或充分利用重力循环闭路感应系统来控制进风口或出气口。此外,它可以同时调节多间建筑空间内的空气,并且可以灵活地控制空调系统的运行[1]。

2 建筑暖通设计的技术措施

暖通的设计方案有其独自的特殊性,它决定了整个建筑设计的方向性和全局性。这是因为只有合格的暖通的设计方案才能保证住宅建筑的室内环境参数能达到建筑设计的标准要求。另一方面,暖通设计直接关系到建筑工程投资方的相关利益,主要有系统维护成本、系统舒适度和可靠性、安全性和可操作性等方面内容。此外,暖通设计还影响到高层建筑的外观美感和整个空间室内面积的有效利用。因此,采用相应的暖通设计方法的技术措施是十分必要的,同时,在设计中还要特别重视技术设计的重点,这是设计者工作中注意和今后努力学习提高技能的方向。

2.1 可靠性和可行性

高层建筑具有通风和供暖的要求是暖通设计首要考虑的问题。设计方案应符合国家和地方政府的规定,包括应考虑对环境保护措施的设计要求,如供电、供气、供水、供暖等。要考虑到这些条件的长期变化情况,为了保证设计方案在各种室外气象条件下都具有良好的适应性,就要对某些不能适用于标准的特殊条件,参数值过大或技术性要求更多的暖通设计方案进行分析。在不能选用国标设备时,提出了非标设备详细参数要求,保证所选参数合理可行,机房的面积是否足够也是判断设计方案可行性的一个问题,特别是对某些改造的建筑工程和建筑面积比较小的方案的考虑上。

2.2 经济性与比较经济性

经济与比较经济是一个相对概念。重点是需要暖通设计人员应重视暖通设计中几个设计方案的经济成本对比与分析,特别是在设计要求和设计环境相同的情况下,设计方案要更经济。只有通过了成本经济比较,才能最大限度地保证建筑设计方案的合理性和经济性,实现经济效益与设计科学的有效统一。从投资者的角度看,控制投资成本是投资者需要关注的重点。在经济比较分析中,要注意有效地核算设计方案的投资成本,不能少算、漏算实际发生的相关成本。

2.3 安全问题

安全问题是方案设计首先要考虑到的问题,尤其是高层建筑暖通系统的安全性能,应该引起相关设计者的高度重视。影响暖通系统安全的因素很多,如环境安全、人员安全、设备设施的安全等等。应注意安全方面相关因素的控制,其中包括易燃易爆相关项目、关键岗位人员和关键设备相关操作环境等方面的监控。在设备的运行环境中,应着重地确保设备的安全可靠运行,特别是防止通过空气造成传染病漫延,防止有毒有害气体在建筑空调系统中的扩散和传播。在工业厂房的特殊储藏室通风或空调系统的设计中,在设计存在易燃易爆物品的建筑工程时,设计人员应采用具有相应的防爆技术和措施的设计方案[2]。

3 优化住宅建筑暖通规划设计的措施

3.1 增加变频技术的使用

由于科学技术的进步和现代化高科技设备的研发,暖通设计中变频技术的应用已经成为建筑业发展的必然趋势。通过将变频技术应用于住宅暖通系统中,空调设备可以随着负荷的变化而改变水流或空气流速和流量,通过自我调节改变自身的输出功率,可以达到节能减排的目的。一方面,空调系统采用终端装置对室内负荷进行补偿,通过调节风量来优化工作方式,从而保证室内温度稳定在合适范围。与恒风量系统相比,变风量空调系统大致能节约50%的能量。另一方面,空调的变流量系统可以通过温度控制完成自动流量调节,其消耗的电能大大小于固定的流量系统。

3.2 确保热源系统选型的合理性

当住宅建筑设计人员设计选择暖通设备时,首先要根据建筑的具体的环境及条件,并确保所选热源系统符合要求性能。目前,热电站、热泵和吸收式热水机组是国内广泛使用的热源设备。从能源利用效率的对比和分析来看,热电站的运行效率是最高的,其次就是热泵。热泵的热源主要来源于自然界中一些低品位的可再生能源,可分为民用热泵空调器、商用热泵空调机组以及热泵冷热水机组等地源热泵。从地热能源消耗方面分析,这种热泵可节约30%以上的能量。此外,直接燃烧式吸收机组和燃气锅炉具有差不太多的加热效率,但与小型锅炉的相比,大型的锅炉房蓄冷系统更大,效果也更好。

3.3 有效降低热介质的能耗

在节能环保观念和持续发展观逐步强化的现实情况下,住宅建筑暖通系统通过持续化引用节能设备,逐步形成了一整套节能系统。作为暖通系统的一个重要的组成部分,热媒传输系统的材料和输送热能的方式都将影响系统整体的节能效果。在此基础上,对于热介质材料选用方面,应通过预制保温流来选择如直埋管等具有保温性能的材料,从而有效地减少在传热过程中所造成的能量损失。此外,利用计算机网络技术也可以全面评价暖通系统的运行情况,并采用平衡阀和智能管网优化管网流量,在提高空调系统效率的基础上,实现了节能减排的目的[3]。

4 结束语

经过上面的论述我们知道,在现代生活水平和需求不断提升的现实中,人们也对住宅暖通系统的运行模式提出了安全、舒适、健康、节能的要求。在这种情况下,为了在节能减排的基础上为人们创造更加舒适美好的生活环境,建筑设计人员需要不断加强学习,加强暖通设计的研究,应用新理论,引进新技术,科学规划暖通工程,促进我们的住宅建筑暖通工程朝着更加舒适和节能的方向发展。

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