论文部分内容阅读
【摘要】景园小区内拟新建社区服务综合体一座，功能涵盖便民收费大厅、便民超市、社区服务、活动室等多个便民惠民功能，本文对该建筑的暖通设计部分进行详细阐述。
【关键词】新建建筑；社区服务综合体；暖通设计
一、概述
拟新建龙北小区社区服务综合体选址地点位于景园小区景园小学北侧，服务区域主要是景园小区与西寨小区，辐射69栋住宅楼、3344户居民。
拟新建综合体建筑面积约3011m2，建筑层数为局部三层，采用框架结构。使用功能主要分四个区块：社区服务、超市、活动室及收费大厅。功能涵盖了便民收费大厅、便民超市、社区服务、活动室等多个便民惠民功能。建成后，周围小区居民足不出小区就可以享受缴费、购物、休闲、活动等多项服务。
二、设计内容
本文仅对新建龙北小区社区服务综合体暖通方面的设计进行介绍，包括采暖设计、通风设计以及防排烟设计，具体内容如下：
（一）采暖设计
1、外网部分
本建筑的采暖设计热负荷，采用面积热指标法进行概算，具体公式如下：
Qh—采暖设计热负荷，kW；
qh—采暖热指标，W/m2；
Ac—采暖建筑物的建筑面积，m2。
该综合体为新建节能建筑，采暖热指标取55W/m2，由以上公式得出设计热负荷为166kW。
采暖热力网设计流量按以下公式进行计算：
G—供热管网设计流量，t/h；
t1—供热管网供水温度，℃；
t2—供热管网回水温度，℃。
本建筑所在的供热二级网供回水温度为80/60℃，通过上述公式可得出设计流量为7.2t/h。
根据所得出的设计流量G确定该管段的热网比摩阻R，计算公式如下：
K—管壁的当量绝对粗糙度，m；
ρ—热媒的密度，kg/m3；
d—管线内径，m。
根据上述公式，K、G、ρ均为已知条件，通过不断尝试变换d的值来确定管线的经济比摩阻，使比摩阻R保持在30-70Pa/m之间，同时根据新建建筑所在该区域热力站的位置，对管网进行水力计算，综合两个结果得出最优管径，管径采用DN80。
得出外网管径后，应根据该建筑的坐落位置及室内采暖系统布局，以方便、合理、美观为原则，确定热用户的入户位置，最终选择由综合体楼梯间的东侧外墙入户。
此外，根据规范要求，对于集中供暖的新建建筑必须设置热量计量装置，本设计考虑在建筑入口处装设热量表，采暖系统设置过滤器、压力表及温度表等附件，以上设备均放置在一层北侧楼梯间下方的阀组间内。
2、室内部分
由于该综合体设计的外窗均为落地窗，亦考虑建筑内人员密集程度较高，为保证供热效果和美观程度，室内采暖系统选择热水地面辐射供暖，即地热系统，具体设计内容如下：
a、阀组间部分
由于地热系统设计供回水温度为60/50℃，而外网设计供回水温度为80/60℃，故热力入口处应设置混水器和混水泵，此设计不仅可以使二次水得到不同于一次水的温度和供回水温差，同时不会影响整个系统的水力和热力平衡。根据2.1.1的计算方法，计算出室内采暖系统管径应采用DN100，同时选出混水泵的流量为18m3/h，扬程为14mH2O。
在设计过程中应注意，混水器处应设置温度传感器，并设定好最高供水温度，并与一次水，即集中供热系统的二级网入口处的电动调节阀进行联动，改变一次水进入混水器的流量，进而控制二次水，即室内地热系统的供水温度。同时，混水器管径应较二次水管径大1-2号，且一次水和二次水各进口与出口的间距，应取不小于6倍混水器直径。
以上装置均与热力入口计量装置共同放置于一层北侧楼梯间下方的阀组间内，设备应合理布局，以方便维修及管理。
b、室内热负荷计算
在供暖室外计算温度取-24.2℃，门厅、走廊、卫生间及楼梯间室内温度取16℃，其余办公室等室内温度均取20℃的情况下，对该综合体逐个房间进行耗热量计算并汇总。
计算时应注意，该建筑为节能建筑，门窗及外墙的传热系数应与土建专业进行结合后确定。
计算得出该建筑各房间总耗热量为160kW，与2.1.1中通过面积热指标法进行计算得出的结果基本一致，由此可以进行下一步的地热系统的布置。
c、地热系统布置
根据上述计算各个房间的耗热量，使用天正暖通设计软件对各个房间进行地热盘管设计，同时综合考虑分集水器的数量及位置，使每个分集水器的分支环路不多于8个，且每个分支环路的长度应大致相同，并小于120m，以利于各环路之间的平衡调节。
本建筑共设计分集水器17个，考虑美观，均设置在卫生间、楼梯间或房间的隐蔽位置，同时，各个分集水器及总立管上均设置自动排气阀。
设计时应注意，敷设地热盘管时，地面除设计找平层及填充层外，还应设计绝热层及防潮层，以保证供热效果。
d、热风幕布置
根据规范要求，对严寒地区公共建筑经常开启的外门，应采取热空气幕等减少冷风渗透的措施，故应在一层超市、收费大厅及综合体主入口外门处设置敷设电热板，并与电气专业结合配电问题。需要注意的是，此处应尽量考虑设置开关而不是插座，以方便电热板的开启。
（二）通风设计
本建筑仅需对卫生间考虑通风设计。
在卫生间内设置机械排风系统，换气次数为10次/小时，采用自然补风。
设计中需要注意的是，换气扇最好选用自带止回阀的天花板型换气扇，既美观又实用。同时，应及时与土建专业进行结合，在卫生间内设置通风竖井，以免在卫生间外墙到处开孔而影响外墙的整体美观。
（三）防排烟设计
在进行防排烟设计时，首先应仔细研究建筑物各层平面布置图，看是否有建筑面积超过300m2，且经常有人停留的房间，或者存在长度大于20m的内走廊。
经过观察发现，一层超市面积为364m2，但其室内有可开启的外窗，可开启扇面积总和为24.12m2；二层内走道长度为43.2m，走道面积195 m2，内走道中间部位有可开启的外窗，可开启面积总和为5.6m2；三层内走道长度43.2m，走道面积195m2，内走道中间部位有可开启的外窗，可开启面积总和为4.6m2。以上场所可开启窗户的面积均能达到该房间建筑面积的2%-5%，满足规范中关于自然排烟的要求，可不设置机械防排烟系统。
由于设置机械排烟设施投资较大，且对电气专业要求较高，大部分建筑周围的电气系统均无法满足要求，故在进行新建建筑防排烟设计的时候应注意，若可通过适当的增加房间可开启外窗的面积来满足自然排烟要求，又不影响新建建筑的整体美观时，应尽量避免设置机械排烟设施，仅采用自然排烟方式。
三、结束语
本文对新建龙北小区社区服务综合体进行了综合暖通设计，对采暖、通风及防排烟设计进行了详细阐述，在设计过程中从实际出发，尽量从方便使用及管理的角度考虑问题，使设计既美观又实用。暖通设计虽然是建筑结构设计的辅助工程，却起着举足轻重的作用，因此设计中，不仅要严格遵守现有的设计规范及工艺标准，更要结合实际情况，从本工程出发进行人性化设计，从而实现经济效益和社会效益的双重利益。
【关键词】新建建筑；社区服务综合体；暖通设计
一、概述
拟新建龙北小区社区服务综合体选址地点位于景园小区景园小学北侧，服务区域主要是景园小区与西寨小区，辐射69栋住宅楼、3344户居民。
拟新建综合体建筑面积约3011m2，建筑层数为局部三层，采用框架结构。使用功能主要分四个区块：社区服务、超市、活动室及收费大厅。功能涵盖了便民收费大厅、便民超市、社区服务、活动室等多个便民惠民功能。建成后，周围小区居民足不出小区就可以享受缴费、购物、休闲、活动等多项服务。
二、设计内容
本文仅对新建龙北小区社区服务综合体暖通方面的设计进行介绍，包括采暖设计、通风设计以及防排烟设计，具体内容如下：
（一）采暖设计
1、外网部分
本建筑的采暖设计热负荷，采用面积热指标法进行概算，具体公式如下：
Qh—采暖设计热负荷，kW；
qh—采暖热指标，W/m2；
Ac—采暖建筑物的建筑面积，m2。
该综合体为新建节能建筑，采暖热指标取55W/m2，由以上公式得出设计热负荷为166kW。
采暖热力网设计流量按以下公式进行计算：
G—供热管网设计流量，t/h；
t1—供热管网供水温度，℃；
t2—供热管网回水温度，℃。
本建筑所在的供热二级网供回水温度为80/60℃，通过上述公式可得出设计流量为7.2t/h。
根据所得出的设计流量G确定该管段的热网比摩阻R，计算公式如下：
K—管壁的当量绝对粗糙度，m；
ρ—热媒的密度，kg/m3；
d—管线内径，m。
根据上述公式，K、G、ρ均为已知条件，通过不断尝试变换d的值来确定管线的经济比摩阻，使比摩阻R保持在30-70Pa/m之间，同时根据新建建筑所在该区域热力站的位置，对管网进行水力计算，综合两个结果得出最优管径，管径采用DN80。
得出外网管径后，应根据该建筑的坐落位置及室内采暖系统布局，以方便、合理、美观为原则，确定热用户的入户位置，最终选择由综合体楼梯间的东侧外墙入户。
此外，根据规范要求，对于集中供暖的新建建筑必须设置热量计量装置，本设计考虑在建筑入口处装设热量表，采暖系统设置过滤器、压力表及温度表等附件，以上设备均放置在一层北侧楼梯间下方的阀组间内。
2、室内部分
由于该综合体设计的外窗均为落地窗，亦考虑建筑内人员密集程度较高，为保证供热效果和美观程度，室内采暖系统选择热水地面辐射供暖，即地热系统，具体设计内容如下：
a、阀组间部分
由于地热系统设计供回水温度为60/50℃，而外网设计供回水温度为80/60℃，故热力入口处应设置混水器和混水泵，此设计不仅可以使二次水得到不同于一次水的温度和供回水温差，同时不会影响整个系统的水力和热力平衡。根据2.1.1的计算方法，计算出室内采暖系统管径应采用DN100，同时选出混水泵的流量为18m3/h，扬程为14mH2O。
在设计过程中应注意，混水器处应设置温度传感器，并设定好最高供水温度，并与一次水，即集中供热系统的二级网入口处的电动调节阀进行联动，改变一次水进入混水器的流量，进而控制二次水，即室内地热系统的供水温度。同时，混水器管径应较二次水管径大1-2号，且一次水和二次水各进口与出口的间距，应取不小于6倍混水器直径。
以上装置均与热力入口计量装置共同放置于一层北侧楼梯间下方的阀组间内，设备应合理布局，以方便维修及管理。
b、室内热负荷计算
在供暖室外计算温度取-24.2℃，门厅、走廊、卫生间及楼梯间室内温度取16℃，其余办公室等室内温度均取20℃的情况下，对该综合体逐个房间进行耗热量计算并汇总。
计算时应注意，该建筑为节能建筑，门窗及外墙的传热系数应与土建专业进行结合后确定。
计算得出该建筑各房间总耗热量为160kW，与2.1.1中通过面积热指标法进行计算得出的结果基本一致，由此可以进行下一步的地热系统的布置。
c、地热系统布置
根据上述计算各个房间的耗热量，使用天正暖通设计软件对各个房间进行地热盘管设计，同时综合考虑分集水器的数量及位置，使每个分集水器的分支环路不多于8个，且每个分支环路的长度应大致相同，并小于120m，以利于各环路之间的平衡调节。
本建筑共设计分集水器17个，考虑美观，均设置在卫生间、楼梯间或房间的隐蔽位置，同时，各个分集水器及总立管上均设置自动排气阀。
设计时应注意，敷设地热盘管时，地面除设计找平层及填充层外，还应设计绝热层及防潮层，以保证供热效果。
d、热风幕布置
根据规范要求，对严寒地区公共建筑经常开启的外门，应采取热空气幕等减少冷风渗透的措施，故应在一层超市、收费大厅及综合体主入口外门处设置敷设电热板，并与电气专业结合配电问题。需要注意的是，此处应尽量考虑设置开关而不是插座，以方便电热板的开启。
（二）通风设计
本建筑仅需对卫生间考虑通风设计。
在卫生间内设置机械排风系统，换气次数为10次/小时，采用自然补风。
设计中需要注意的是，换气扇最好选用自带止回阀的天花板型换气扇，既美观又实用。同时，应及时与土建专业进行结合，在卫生间内设置通风竖井，以免在卫生间外墙到处开孔而影响外墙的整体美观。
（三）防排烟设计
在进行防排烟设计时，首先应仔细研究建筑物各层平面布置图，看是否有建筑面积超过300m2，且经常有人停留的房间，或者存在长度大于20m的内走廊。
经过观察发现，一层超市面积为364m2，但其室内有可开启的外窗，可开启扇面积总和为24.12m2；二层内走道长度为43.2m，走道面积195 m2，内走道中间部位有可开启的外窗，可开启面积总和为5.6m2；三层内走道长度43.2m，走道面积195m2，内走道中间部位有可开启的外窗，可开启面积总和为4.6m2。以上场所可开启窗户的面积均能达到该房间建筑面积的2%-5%，满足规范中关于自然排烟的要求，可不设置机械防排烟系统。
由于设置机械排烟设施投资较大，且对电气专业要求较高，大部分建筑周围的电气系统均无法满足要求，故在进行新建建筑防排烟设计的时候应注意，若可通过适当的增加房间可开启外窗的面积来满足自然排烟要求，又不影响新建建筑的整体美观时，应尽量避免设置机械排烟设施，仅采用自然排烟方式。
三、结束语
本文对新建龙北小区社区服务综合体进行了综合暖通设计，对采暖、通风及防排烟设计进行了详细阐述，在设计过程中从实际出发，尽量从方便使用及管理的角度考虑问题，使设计既美观又实用。暖通设计虽然是建筑结构设计的辅助工程，却起着举足轻重的作用，因此设计中，不仅要严格遵守现有的设计规范及工艺标准，更要结合实际情况，从本工程出发进行人性化设计，从而实现经济效益和社会效益的双重利益。