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\摘要 通过分析接触过的暖通空调工程设计,对照有关设计规范、规定、标准,分析暖通空调设计中常见问题,指出在当前工程设计中存在的一些问题,并给出相应的解决办法.
关键词 暖通空调;设计;问题措施
近年来,随着国民经济的蓬勃发展,我国各地相继建起了高层及超高层商业建筑 这些建筑物毫无例外地采用了空调系统,对于提高这些建筑物的档次来说,空调系统是必不可少的。但与此同时,建筑能耗也急剧增加,而且,这种趋势在今后很长的一段时间内,非但不会缓解,还有加剧的趋向。因此,如何使空调系统的设计更合理,更节能,已成为广大设计科研人员的迫切课题。本文对空调系统设计中碰到的问题作一些探讨,希望广大同行们提出更多的问题来一起讨论,集思广益,共同得出有益的结论。
1 采暖
1.1供暖负荷计算
由于现在住宅必须采用分户计量方式,所有采暖符号、负荷计算除应按《《高规》》的有关规定外,还应注意以下几点:
(1)卧室、起居室和卫生间等主要居住空间的室内计算参数,应按照相应的设计标准提高20C;
(2)应计算通过户间楼板和隔墙的传热量;
(3)与邻室的温差,应按照60C计算。采用地板传热时,按80C计算;
(4)除燃煤锅炉房外,不应考虑热源附加系数。
这几点应在原有设计规范的住宅计算负荷的基础上注意,不要遗漏或相混淆,这样才能准确计算分户计量住宅的采暖负荷值。有些设计中往往忽略上述几项,直接沿用过去的规范,没有真正消化新规范要求,以至使有些负荷计算偏差较大,造成使用上的困难。
1.2卫生间散热器的选择
我们现在选用的散热器种类较多,但是在卫生间这种湿度较大的房间,若选用钢制散热器而未加强防腐措施就很不妥当,用不了几年散热器的串片就被腐蚀了,两根光管也会锈蚀严重。所以,在这样湿度较大的场所,应选用铸铁散热器或铝制散热器。
1.3楼梯间散热器立、支管的配置
《《高规》》中规定,楼梯间或其它有冻结危险的场所,其散热器应由单独的立、支管供热,且不应装设调节阀。然而有些工程中将楼梯间的散热器与邻室供暖房间的散热器共用一根立管,采用双侧连接方式,一侧连接到邻室供暖房间的散热器,另一侧连接楼梯间的散热器,由于楼梯间的密闭性不好,一旦供暖发生故障就有可能影响到相邻房间的供暖效果,严重时甚至会冻裂散热器,造成不必要的损失。
因此在楼梯间的供暖设计时必须严格执行规范的要求。
2. 制冷机房的位置
2.1 机房与人防高层建筑往往把设备重、振动大的空调制冷机房放在地下室最底层,而高层建筑的人防工程也往往放在最底层,众多的制冷管道穿越人防区域是个麻烦事,按规范,穿越人防临空墙或顶板的管道都必须预埋套管并加装阀门,但冷冻水管若不加保温而直接预埋在混凝土墙或者楼板上會带来很多问题。冷桥的作用会造成埋管的地方凝露、滴水。战时的功能与平时使用上的缺陷看来并不容易协调一致,折衷的办法是先满足平时的功能,先保证保温的需要,战时再把管子去掉,作封堵处理,就象人防分区的车道一样,先保证平时的功能,战时再封堵。另一个解决办法是看看能否找到既有足够的抗爆强度,又有足够的绝热性能的材料,用它作为管道与混凝土之间的介质,使穿越临空结构的冷冻管道既能满足人防的要求,又能满足保温的要求。
还有一个解决办法是干脆把制冷机房与人防区域脱开,把它摆在非人防区,避免上述的矛盾。这就要求空调专业与土建专业密切配合,从建筑方案阶段就作好规划,把机房脱出去。
2.2 高区制冷机房超高层建筑的空调水系统要解决超压问题。解决的办法,一是加设水水换热器分隔系统压力;另一个是增设高区机房,高、低区分开系统。两个方案有利有弊,抉热器方案占地少,投资较省,但由于换热器的传热温差会导致流经空调末端设备的冷水温度升高,从而使末端设备的效率下降。另外,由于供水环路的增加也需要增加循环水泵,要多消耗水泵电能,要是建筑物很高,需要分成两段或多段接力换热,则越接近后端,冷水温升越高,这种系统的缺陷就越明显。
增设高区机房可解决前一个方案的不足之处。但增设机房的投资会大一些,两个机房也没有一个机房那样便于管理,而且,高区机房的吊装、隔振等同题都得很好地加以解决。
两个方案孰优孰劣,需要在具体情况下作出比较才可下结论。但一般来说,如果高区机房面积不大,冷负荷不大,可倾向于用抉热器来解决 如果建筑物很高,需作多个垂直分区,而且高区冷负荷比较大的话,可考虑采用高区制冷机房来解决。
3 排风与排烟
地下室的排风与排烟是往往难以统一起来 地下车库的换气次数若接6次/时,如果地下室层高为4 m,则车库的通风强度为24 m3 /h.M2 就够了。而按照《《高规》》的要求,若接一台风机负担一个防烟分区来考虑,排烟风机的排风强度为60 m3 /h.㎡ ,排风量与排烟量的比值为1:2、5。若接一台风机负担两个或以上的防烟分区来考虑,排烟风机的排风强度为120 m3 /h.㎡ ,排风量与排烟量的比值为1:5,一般来说,为增大地下车库的可利用空间高度,减少风管的重叠,排风与排烟往往合用一个系统。排风量与排烟量的不平衡
可考虑采用以下几种方案来解决:(1)变速风机;(2)双风机}(3)电动支路阀。
3.1 双速风机变速风机往往采用调压或变极的方式来改变风机的风量和风压,而市场上能找到的变速风机的马达一般都是4极变6极的居多。根据风机的相似律,有:Q1 /Q2=n1/n2,H1/H2= (n1/n2) ,而4极电机的转速一般为1450 rpm,6极电机的转速一般为960 rpm,因此,常见的双逮风机的风量比一般为:960/1450=1:1.5,压头的比例一般为: (960/1450)2=l:2.25。若选用变极调速的双速风机,如果要满足消防排烟的需要,平时通风量就会偏大一些。而且风管截面要适当选择一下,以满足两种工况的工作条件。
3.2 双风机双风机方案可较为容易地满足平时通风及消防排烟这两种通风方式 具体实施时可有两种选择。
(1)接平时排风与消防排烟的排风量和系统压头分别选风机,各自独立工作。
(2)风机1接平时排风的风量选,排风2的风量按排烟量与排风量的差值来选,两台风机的风压都接排烟时的系统压损来选,平时排风用风机l,消防排烟时加开风机2。
采用这两种方案,均需在风机的压出段加装止回阀。
3.3 各支路装电动风阀如果采用变速风机或双风机受到现场条件限制的话,可考虑采用电动支路阀 用烟垂或结构梁把通风区域分成若干个排烟分区,每个分区设置一个排风支路,支路上安装电动风阀。排风机接最大的一个防烟分区所需的排烟量来选择 平时所有电动风阀均打开,消防排烟时,只打开火区支路上的风阀,关闭其余支路上的风阀,以保证着火区内足够的排烟风量 采用这种方案时,排风支管的截面要适当放大,以保证各支路单独工作时,管内风速不会超过规范所允许的最大流速。
4 结束语
空调设计中有二个问题需特别注意:一是节能问题;二是与其它各专业工种间的协调配合问题。空调设计与建筑、结构、绐排水、电气、装修等各专业设计均有密切的关系,出圈前应加强校对与审核,从工程实例看,这方面的工作还需加强。建设单位的良好配合也是提高工程设计质量必不可少的重要因素。
参考文献
[1]李勇,章明札华侨宾馆空调系统技改的体会与探讨 [J]浙江制冷,2000,(02) 57—59
[2]GB 50189—93旅游宾馆建筑热工与空气调节节能设计 [S]
[3] 陆耀庆暖通空调设计指南[M]北京:中国建筑工业出版 ,1997
关键词 暖通空调;设计;问题措施
近年来,随着国民经济的蓬勃发展,我国各地相继建起了高层及超高层商业建筑 这些建筑物毫无例外地采用了空调系统,对于提高这些建筑物的档次来说,空调系统是必不可少的。但与此同时,建筑能耗也急剧增加,而且,这种趋势在今后很长的一段时间内,非但不会缓解,还有加剧的趋向。因此,如何使空调系统的设计更合理,更节能,已成为广大设计科研人员的迫切课题。本文对空调系统设计中碰到的问题作一些探讨,希望广大同行们提出更多的问题来一起讨论,集思广益,共同得出有益的结论。
1 采暖
1.1供暖负荷计算
由于现在住宅必须采用分户计量方式,所有采暖符号、负荷计算除应按《《高规》》的有关规定外,还应注意以下几点:
(1)卧室、起居室和卫生间等主要居住空间的室内计算参数,应按照相应的设计标准提高20C;
(2)应计算通过户间楼板和隔墙的传热量;
(3)与邻室的温差,应按照60C计算。采用地板传热时,按80C计算;
(4)除燃煤锅炉房外,不应考虑热源附加系数。
这几点应在原有设计规范的住宅计算负荷的基础上注意,不要遗漏或相混淆,这样才能准确计算分户计量住宅的采暖负荷值。有些设计中往往忽略上述几项,直接沿用过去的规范,没有真正消化新规范要求,以至使有些负荷计算偏差较大,造成使用上的困难。
1.2卫生间散热器的选择
我们现在选用的散热器种类较多,但是在卫生间这种湿度较大的房间,若选用钢制散热器而未加强防腐措施就很不妥当,用不了几年散热器的串片就被腐蚀了,两根光管也会锈蚀严重。所以,在这样湿度较大的场所,应选用铸铁散热器或铝制散热器。
1.3楼梯间散热器立、支管的配置
《《高规》》中规定,楼梯间或其它有冻结危险的场所,其散热器应由单独的立、支管供热,且不应装设调节阀。然而有些工程中将楼梯间的散热器与邻室供暖房间的散热器共用一根立管,采用双侧连接方式,一侧连接到邻室供暖房间的散热器,另一侧连接楼梯间的散热器,由于楼梯间的密闭性不好,一旦供暖发生故障就有可能影响到相邻房间的供暖效果,严重时甚至会冻裂散热器,造成不必要的损失。
因此在楼梯间的供暖设计时必须严格执行规范的要求。
2. 制冷机房的位置
2.1 机房与人防高层建筑往往把设备重、振动大的空调制冷机房放在地下室最底层,而高层建筑的人防工程也往往放在最底层,众多的制冷管道穿越人防区域是个麻烦事,按规范,穿越人防临空墙或顶板的管道都必须预埋套管并加装阀门,但冷冻水管若不加保温而直接预埋在混凝土墙或者楼板上會带来很多问题。冷桥的作用会造成埋管的地方凝露、滴水。战时的功能与平时使用上的缺陷看来并不容易协调一致,折衷的办法是先满足平时的功能,先保证保温的需要,战时再把管子去掉,作封堵处理,就象人防分区的车道一样,先保证平时的功能,战时再封堵。另一个解决办法是看看能否找到既有足够的抗爆强度,又有足够的绝热性能的材料,用它作为管道与混凝土之间的介质,使穿越临空结构的冷冻管道既能满足人防的要求,又能满足保温的要求。
还有一个解决办法是干脆把制冷机房与人防区域脱开,把它摆在非人防区,避免上述的矛盾。这就要求空调专业与土建专业密切配合,从建筑方案阶段就作好规划,把机房脱出去。
2.2 高区制冷机房超高层建筑的空调水系统要解决超压问题。解决的办法,一是加设水水换热器分隔系统压力;另一个是增设高区机房,高、低区分开系统。两个方案有利有弊,抉热器方案占地少,投资较省,但由于换热器的传热温差会导致流经空调末端设备的冷水温度升高,从而使末端设备的效率下降。另外,由于供水环路的增加也需要增加循环水泵,要多消耗水泵电能,要是建筑物很高,需要分成两段或多段接力换热,则越接近后端,冷水温升越高,这种系统的缺陷就越明显。
增设高区机房可解决前一个方案的不足之处。但增设机房的投资会大一些,两个机房也没有一个机房那样便于管理,而且,高区机房的吊装、隔振等同题都得很好地加以解决。
两个方案孰优孰劣,需要在具体情况下作出比较才可下结论。但一般来说,如果高区机房面积不大,冷负荷不大,可倾向于用抉热器来解决 如果建筑物很高,需作多个垂直分区,而且高区冷负荷比较大的话,可考虑采用高区制冷机房来解决。
3 排风与排烟
地下室的排风与排烟是往往难以统一起来 地下车库的换气次数若接6次/时,如果地下室层高为4 m,则车库的通风强度为24 m3 /h.M2 就够了。而按照《《高规》》的要求,若接一台风机负担一个防烟分区来考虑,排烟风机的排风强度为60 m3 /h.㎡ ,排风量与排烟量的比值为1:2、5。若接一台风机负担两个或以上的防烟分区来考虑,排烟风机的排风强度为120 m3 /h.㎡ ,排风量与排烟量的比值为1:5,一般来说,为增大地下车库的可利用空间高度,减少风管的重叠,排风与排烟往往合用一个系统。排风量与排烟量的不平衡
可考虑采用以下几种方案来解决:(1)变速风机;(2)双风机}(3)电动支路阀。
3.1 双速风机变速风机往往采用调压或变极的方式来改变风机的风量和风压,而市场上能找到的变速风机的马达一般都是4极变6极的居多。根据风机的相似律,有:Q1 /Q2=n1/n2,H1/H2= (n1/n2) ,而4极电机的转速一般为1450 rpm,6极电机的转速一般为960 rpm,因此,常见的双逮风机的风量比一般为:960/1450=1:1.5,压头的比例一般为: (960/1450)2=l:2.25。若选用变极调速的双速风机,如果要满足消防排烟的需要,平时通风量就会偏大一些。而且风管截面要适当选择一下,以满足两种工况的工作条件。
3.2 双风机双风机方案可较为容易地满足平时通风及消防排烟这两种通风方式 具体实施时可有两种选择。
(1)接平时排风与消防排烟的排风量和系统压头分别选风机,各自独立工作。
(2)风机1接平时排风的风量选,排风2的风量按排烟量与排风量的差值来选,两台风机的风压都接排烟时的系统压损来选,平时排风用风机l,消防排烟时加开风机2。
采用这两种方案,均需在风机的压出段加装止回阀。
3.3 各支路装电动风阀如果采用变速风机或双风机受到现场条件限制的话,可考虑采用电动支路阀 用烟垂或结构梁把通风区域分成若干个排烟分区,每个分区设置一个排风支路,支路上安装电动风阀。排风机接最大的一个防烟分区所需的排烟量来选择 平时所有电动风阀均打开,消防排烟时,只打开火区支路上的风阀,关闭其余支路上的风阀,以保证着火区内足够的排烟风量 采用这种方案时,排风支管的截面要适当放大,以保证各支路单独工作时,管内风速不会超过规范所允许的最大流速。
4 结束语
空调设计中有二个问题需特别注意:一是节能问题;二是与其它各专业工种间的协调配合问题。空调设计与建筑、结构、绐排水、电气、装修等各专业设计均有密切的关系,出圈前应加强校对与审核,从工程实例看,这方面的工作还需加强。建设单位的良好配合也是提高工程设计质量必不可少的重要因素。
参考文献
[1]李勇,章明札华侨宾馆空调系统技改的体会与探讨 [J]浙江制冷,2000,(02) 57—59
[2]GB 50189—93旅游宾馆建筑热工与空气调节节能设计 [S]
[3] 陆耀庆暖通空调设计指南[M]北京:中国建筑工业出版 ,1997