试论暖通空调设计要点的探究
摘要：暖通空调作为现代建筑中不可分割的关键部分，其设计质量直接关系到众多用户的生活质量。
本文主要从建筑暖通空调系统的基本类型、暖通空调的设计原则、设计前的准备工作和设计中的关键点研究等四方面进行了分析和探究。
关键词：暖通空调；设计；循环水泵
前言
在我国国民经济和社会经济的不断发展下，建筑暖通空调也得到了显著的发展。
暖通空调的设计作为保证系统安装质量和使用质量的基础，在设计的过程中，设计人员要对各方面因素进行考虑，确保设计质量达到规定标准，进而保证暖通空调系统的使用价值和使用质量。
1建筑暖通空调系统的基本类型
1.1建筑全空气暖通空调系统
全空气系统是大型建筑，特别是商、金融和酒店类建筑常用的空调系统类型，该系统主要通过空调设备对空气集中地进行加温、加湿、降温和除湿等一系列处理，空调房间的室内符合全部由经过处理的空气来负担。
由于具有减少空调房间的末端设备、送风量大换气充分等优点，所以经常用于上述建筑类型。
1.2建筑空气-水暖通空调系统
这种系统在各种类型的建筑暖通空调系统中有广泛地分布，空气-水暖通空调系统主要是利用冷水-空气的交换将空调中热量交换出
来，这种系统具有结构简单、制冷迅速等优点，是高层建筑暖通空调设计中应该重点考虑的系统。
1.3建筑全水暖通空调系统
全水暖通空调系统是依靠水作为冷热介质来负担空调房间热湿负荷，从而实现对室内空气热湿的调节。
全水暖通空调系统能够适应大部分高层建筑空气的调节要求，并且具有结构灵活和便于改造的优势。
2暖通空调的设计原则
（1）加强对建筑物所在区域的考察，了解并掌握建筑物在建筑总图中的方位，以及该建筑物四周供电、供热、供水管道的敷设方式及接口点，通过对这些信息的了解进行判断，为计算负荷时风力、日晒等因素提供参考，确保暖通空调的设计符合该建筑物的实际情况，从而保障暖通空调设计方案的质量。
（2）加强对建筑物层数、层高及其总高度的勘测，判定建筑物是否属于高层建筑物，进行判定后要根据暖通空调设计的相关规定和规范进行设计，即十层及以上的建筑物或是建筑高度大于等于24m的建筑物，必须遵循高层民用建筑设计防火规范的相关条例进行设计。
（3）加强对建筑物内部人数的确定，弄清楚建筑物的使用时间以及建筑物内是否有废气排放等问题，为计算暖通空调负荷以及进行暖通空调的系统划分提供必要的数据资料。
加强对建筑物内部防火、防烟分区，防火墙地点以及疏散通道位置的确定，以此保证在进行暖通空调的设计过程中能够准确设计出空调系统的防烟排烟系统，确定
空调系统防火阀门的位置。
3设计前的准备工作
3.1分析建筑物外部环境和内部环境
在进行暖通空调设计前，要对高层建筑周围的外部环境和基础设施的埋设方式进行全面分析，以设计合理的供热入口；在设计空调负荷时，要综合考虑高度、日照、风力等外部环境因素，结合室内人员、设备、照明等内部环境因素，按照设计步骤逐步计算，最终得到切合建筑物实际负荷特性的空调设计负荷。
3.2分析建筑物内部使用情况
要对建筑物的基本使用情况、人员居住的具体数量、废气排放基本情况等进行考虑，在充分了解建筑内部的相关情况后，通过计算得出各不同区域实际的运转负荷，以便对暖通空调系统进行合理分区。
3.3划分防烟区和防火区
由于高层建筑的楼层数量比较多，一旦发生火灾，如果不能及时对居民进行疏散，会造成严重的安全事故。
因此在设计时，要划分具体的防烟区和防火区，要对防火区、防火墙、防烟区进行合理的设计，确保有火灾发生时，人们可以在最短的时间内逃离事故现场。
4设计中的关键点研究
4.1空调负荷设计
在《采暖空调制冷手册》和《制冷与空调技术手册》中指出，商用建筑夏季的冷负荷概算指标为210W/m2～240W/m2，旅馆办公类的冷负荷指标为94W/m2～163W/m2。
但是在具体的设计过程中，会由于一
些问题导致空调装机容量增加，导致空调系统初期的投资金额增加。
（1）在设计空调系统时，个别设计人员只是使用负荷指标估算的方法进行计算，导致制冷机的装机容量增加，造成了不必要的投资浪费，严重时会对部分负荷下的冷机效率造成影响；（2）在设计的过程中，考虑各种安全系数，导致空调单位制冷面积超出手册中冷负荷概算，超过了实际运行过程中单位空调面积的峰值冷量。
从全年的角度来看，建筑负荷真正处于峰值的时间并不长，因此在大多数时间段，冷机负荷率是处于一种比较低的状态，COP并不高。
根据经验，一般办公室单位冷负荷指标取70W/m2～90W/m2，商场单位冷负荷指标取100W/m2～150W/m2之间就可以达到日常使用要求（均指建筑面积）。
4.2选择空调循环水泵
空调循环水泵容量偏大是当前存在的主要问题。
通常情况下，设计空调水泵容量会超出实际需求量的两倍左右，造成运行费用和投资费用的极大浪费。
出现这种情况主要是因为冷负荷设计偏大、系统的循环阻力计算结果过高、静水压力计算错误、系统水力平衡计算不正确等问题引起的。
还有的设计在进行冷水泵的选择时，对夏季流量和冬季流量的差异性不够重视，比如，某工程冬季需要温度为55℃的热水每小时循环水流量200m3，夏季需要温度为10℃的冷冻水每小时400m3，冬季的循环水流量要远低于夏季，因此要分开设计冬季的热水泵和夏季的冷水泵，如果共用一台，势必造成不必要的能源浪费。
因此，在实际的设计过程中，要根据不同时间段中扬程的变化和冷负荷的变化对设计进行校准，通过控制变频泵的速度以及定速泵的数
量，保证各种条件下持续处于最佳运行状态。
使用这种方法进行设计，具有良好的节能效果。
水泵扬程的选择也是暖通空调设计过程中一个关键点。
例如，某工程的冷却塔放在高度为80m的屋顶，使用闭式循环系统，在设计的过程中，设计人员错误的将高程也加入到了水泵的扬程中，导致选择水泵的扬程在93m以上。
在选择水泵时，要根据具体的手册系数、计算方法选择需要的水泵；要提高对中央空调水循环流量变化情况的重视度，由于循环水流量是不恒定的，要保证选择水泵的水量变化范围处于高效区；当冬季和夏季水量有比较大的变化时，为了保证系统的稳定运行，冷水泵和热水泵要分别设置。
4.3选择供回水总管上的压差旁通阀和旁通管
为了使经过冷水机组的水量处于恒定的状态，在冷水机组的供回水总管上要设置一条旁通管，并安装控制压差的调节阀。
根据一部冷水机组的冷冻水量确定旁通管道的最大设计流量，旁通管的直径根据冷冻水管的最大允许流速进行确定，不允许不经计算就确定管道直径，使用ZAPC、ZAPB 型电动调节阀作为旁通阀，当末端设备管道的阻力为0.2MPa时，可以根据表1进行冷水机组旁通阀通径的选择。
表1 旁通阀通径的选择
4.4供暖方面的设计
在进行供暖设计时，设计人员往往只是对户内供暖进行设计计算，对户外供暖不够重视，导致设计供热负荷与实际负荷出现误差，供暖效果不理想。
在设计供暖系统时，除了要对室内因素进行考虑，还要对公共部分的供暖进行设计；在设计楼梯管道时，需要对温度变
化时引起的冻结问题予以考虑；对于商务建筑，要单独设置热计量。
而这些问题都是在实际设计过程中经常忽视的问题，对后期管理和运行造成了不必要的麻烦。
比如，共同使用立管系统的高层住宅，在设计过程中，要根据承载能力、水力平衡、散热设备、化学管材等因素进行设计，并考虑管道热补偿问题，为了防止管道热胀冷缩出现支管被拉裂的情况，要对热膨胀量进行校核，确定补偿器规格型号及具体位置。
5结语
作为建筑工程中一个重要设计施工环节，暖通设计的合理与否直接影响着建筑的使用功能，因此，需要不断完善暖通设计，提升暖通工程质量。
另外一方面，设计人员必须要从建筑暖通空调设计的实际出发，对设计的重点和关键进行综合考虑，使建筑暖通空调设计细节得到不断完善。
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