商办楼暖通设计中存在的问题及分析

张芹芹

（上海陆誉工程设计管理有限公司　上海　200333）

引言

通暖作为现代建筑必备的部分，越来越受到人们关注重视，暖通设计可以有效的改善建筑的舒适性，提高人们生活的水平，其在商办大楼中体现得更加明显，但是同时暖通设计中的问题也越发的体现得明显，严重的影响到建筑的舒适性，更严重还将直接导致重大安全事故，所以新时期的商办楼暖通设计应当怎样吸取其中的问题教训，怎样设计更加完好的暖通是当今解决问题。

1　商办楼暖通设计中存在的问题

1.1　空调循环水泵的选型问题

空调循环系统普遍存在的通病是设计过程中对循环水泵容量的选择过大，而这将直接的造成的影响为大量浪费资源。其主要原因为：在设计计算过程中对空调循环水泵冷负荷、系统循环阻力以及净水压力计算偏大，导致空调水泵的水力平衡的准确性降低，后期再空调投入使用之前没有进行全面细致的调试，从而导致系统水力失衡。空调系统的设计要从节能考虑出发，要定速泵的数量控制和变频泵的速度，以通过在不同条件下，保证冷负荷正常运行情况。

1.2　供暖方面存在的问题

根据国家、行业相关的标准和规范要求，高层建筑暖通入口设置的入户装置，系统的回水总管上必须包含除污器、压力表以及温度计的仪器仪表，以保证系统的观察和维护，同时热力装置的设置以及入口装置方位高度的设计应当进行充分考虑和选择，以保证后期系统的正常运行，这样也可以同时保证室内供暖系统与室外设备以及后期大楼人口数量管理的合理衔接，同时暖通设计相关规范规定在楼梯间和支管供热，并且不能装设调节阀，通常经验做法是使用立管连接法，具体设计为，将立管的一端与邻室房间的散热器进行连接，而另一端与楼梯间散热器进行连接的做法，该方法的缺陷是系统的密封效果不佳，如果是在楼层的公共空间，优秀正确的做法是分别设置独立的采暖设计和热计量装置。对在高层商办楼采用立管系统设计时，必须充分考虑系统的水力平衡，应当充分考虑管道热补偿的因素：管道的承压能力、管道的化学材质、设备的散热性能。

1.3　通风系统计算分析及工艺情况解析

对于建筑中的大量余热和有害物质，应当进行排除，对于通风系统，应当以自然通风为主，对于住宅、办公室、餐厅等建筑有强制规定室内空气质量要求，不能进行自然通风的系统，应当进行设置机械式通风系统。通风系统参数的计算选择直接关系到空调的送风温差，设计过程中往往也是一个薄弱的环节，通风参数的选择计算音响因素繁多，因此在不同的设计人员设计时，会有不同的计算结果，因而导致有不同的通风效果。

机械通风换气量其计算公式：

式中：

L——通风量，m3/h；

tp——室外排出风计算温度，℃；

ti——室内通风计算温度，℃；

Q——室内的总发热量，W。

可根据：Q=Q1+Q2+Q3+Q4

Q1——设备散发得热量，W；

Q2——室内人员散发得热量，W；

Q3——室内灯具散发得热量，W；

Q4——外围结构散发得热量，W。

各个场所的新风标准参考表1。

表1　

不同种类的建筑物的换气次数参考表2。

表2　

公共建筑的通风应当首先考虑自然通风，当不能满足自然通风时，应当采用机械通风系统进行补偿，自然通风与机械通风的优劣属性（如图1）。

图1　

在各种建筑设计中，可以合理地利用各种能源进行被动式的强化自然通风，如：在外界通风效果不佳的环境下，可以增加捕风装置进行增强通风量；对于一些建筑不能惊喜及时排除建筑余热或者污染物时，可以在建筑物顶部增加无动力风帽装置，进行辅助排出；当外界的风压不能达到需求时，不能够及时的提供所需的风量，则可以考虑太阳能诱导进行增强，图2为风道捕风装置的结构和通风原理图。

图2　风道捕风装置的结构和通风原理图

2　空气调节的设计要求和安装工艺不明确

对于需要设置空气调节的建筑，设计人员往往在设计时，把握不住设置空调调节装置的经济性，对怎样才能达到最佳能源利用没有明确概念，以及对布置空气调节安装的布置条件不清楚，安装布置工艺不清楚。

2.1　设置空气调节的符合条件

对于建筑已经采用采暖通风的，但是达不到室内环境要求的，应当设置空气调节系统；

对于已经采用采暖通风而起工艺性达不到室内环境要求的，应当设置空气调节系统；对于建筑的经济性和通暖效果有明显提高的，可以考虑空气调节系统；对其有特殊需求，或者要求设置空气调节系统的，应当设置空气调节系统。

2.2　空气调节系统的设置原则

对于高大的空间但只有下部为工作区间的建筑可以采用分层调节，这样可以有效的提高气流的组织方式，从而提高调节效率，节约能源。舒适性的调节系统对于外界环境的气候有较大的影响，应当充分考虑建筑外围结构中的传热系数，屋顶的遮阳系数，窗户与墙体的气密性能等，同时还有外门设置的要求，窗户面墙的面积比。对于规模大的建筑还应当考虑建筑全年耗能、运行、维护费用的经济性。

2.3　空气调节系统的工艺性

空气调节应当保持正压，其取值可以在5～50Pa，对室外的相对压力保持正压，能够有效地防止外界空气进入，可以让室内免受外界的干扰，同时对于外窗工艺性的设置，在室温范围在大于±1℃，外窗的应当考虑设置在北方；在室温范围在处于±1℃，外窗的应当不考虑设置在东西方向；在室温范围在±0.5℃，外窗的应当考虑不设置。

3　空调负荷的计算误区

空调负荷的选取和计算存在巨大的问题，滥用冷热负荷指标是一个十分普遍的现象，对于计算参数的选择没有强制规定，认为选择偏差较大，当负荷总体的符合计算偏大时，会直接导致主机、管道输送系统和末端设备系统的负荷偏大，对于建筑的环保和经济性有巨大的影响，同时给客户带来巨大的经济损失。

负荷参数的选择依据：

要考虑外围结构的传热量、人体的散热量、设备器材的发热量、外界太阳传热量、照明设备辐射热等。在计算空调热负荷时，应当考虑地面传热的冷负荷，当建筑有外围结构时，还应当考虑外围结构传热形成的冷负荷，同时考虑人体、照明和设备冷负荷时，还要考虑人员群体系数，设备功率系数，通风保温系数等，对于高大空间建筑采用分层空调时，可以在全室的逐冷系数上增加一定的安全系数，现阶段主要的空调负荷主要的计算方法主要为：传递函数法和谐波法。

外围结构的传热量计算公式：

式中：

CLE——外围结构形成的逐时冷负荷，W；

K——外围结构的传热系数，W/m2·℃；

F——外围结构传热面积，m2；

tw——外围结构逐时冷负荷计算温度，℃；

tn——建筑室内计算温度，℃。

外界太阳辐射热量计算公式：

CLw=CCLW×CZ×Dj×FW

式中：

CLw——外界透入的太阳能辐射逐时冷负荷，W；

CCLW——冷负荷系数；

CZ——太阳能辐射遮挡系数；

FW——太阳能照射净面积，m2。

设备、人体、照明设备热量计算公式：

CL=Cd×C×Q

式中：

CL——设备、人体、照明形成的逐时冷负荷，W；

Cd——冷负荷系数；

C——修正系数；

Q——设备、人体、照明散发得热量。

4　空气的处理常见问题

空气处理一般为空气的冷却，空气的冷却一般遵循不同的条件和要求，我国的西部地区，常年是夏季空气干球温度高，含湿量低，这样可以直接利用外部的干燥空气来调节室内的湿量，对于夏季的空气冷却应当尽量采用蒸发冷却技术进行调节，这将最大程度的降低能耗，根据新疆环境的实例得出，间接蒸发冷却可以比传统的调节系统降低40%以上的能耗，但是其缺点是对水的消耗量大，所以应当根据当地水资源情况进行选择。

4.1　空气冷却方式的选择

对于空气冷却可以采用以下方式进行：水资源充足条件下，采用循环水蒸发冷却；就地利用当地可利用资源，江、湖、地下水进行冷却；当外界条件均无法满足要求时，可采用人工冷却方式资源进行。

4.2　冷却器的选择

对于冷却器的选择时，可以根据选择天然水源或者循环水冷却方式时，使用直接蒸发冷却器和喷水室进行，当使用人工冷却源的时候，宜先考虑空气冷却器，其占地面积小，管路简单，但是缺点是消耗有色金属较多，且投入成本高。

5　暖通设计的改进措施

5.1　暖通设计过程监管

暖通设计与实际的施工紧密结合，采用科学的方法对设计中与施工中会出现的问题进行分析预测，做到设计前控制、施工过程控制、竣工管控等三方面工作，对设计过程与施工过程进行有效的监管，同时还应当建立完善的监管制度，设置专门、专人的监管小组，对应相应的岗位以及施工环节的有效监管。

5.2　设计人员的与施工人员的专业素质提升

应当对专业人员和施工人员进行定期或不定期专业素质培训，并开展各种技能培训，争取潜移默化提升全体人员的专业素质与处理突发事件的能力，同时充分利用在实际的工程建设项目，开展相关设计、工艺、管理等的经验总结座谈会，对工程项目中的重点、难点、优点进行总结分析，这样可以同时提高设计人员、施工技术人员以及工程管理人的相关专业水平。

6　结语

对于现在经济的发展，建筑行业快速的发展，现代商办大楼的暖通设计中，因为人民生活水平的提高，暖通设计科学合理，能够有效提高室内内环境，给人们创造舒适的生活空间，由此可以看出，我国今后的暖通空调必须定有很大的发展。

[1]《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）.

[2]《民用建筑节能设计标准》（GBJ116-87）.

[3]王小玉.通暖设计中有关问题的探讨[J].四川建材，2009（06）.

[4]喻红旭.通暖设计存在问题及改进措施[J].现代装饰（理论），2013（08）.

[5]刘让金.通暖设计中问题的预防措施[J].建筑与装饰，2008（03）.

[6]杨天文.住宅暖通设计存在的通病与改进措施[J].建筑与装饰，2009（05）.

[7]刘博文.暖通设计存在的问题及预防措施[J].现代装饰，2015（09）.