探讨房屋建筑工程中暖通设计
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摘 要：当今社会，可持续发展已经深入民心，房屋建筑工程中暖通设计更要以节约能源为主要设计方向，不断完善设计方案。在现实生活中，暖通设计者已从以往的死板设计方向趋向于动态的设计发展中来，在应用较多的动态发展中慢慢采用了更多的高科技技术，不仅提高了暖通设计的准确性还在以前的死板设计中不断创新。从而使暖通设计向着规范化、合理化的方向发展，同时在节约能源的基础上将环保发挥到最大化。
关键词：暖通设计；取暖设备；环保；房屋建筑
Abstract: In today's society, sustainable development has already thorough popular sentiment, housing construction in the HVAC design in order to be more energy saving is the main design direction, and constantly improve the design scheme. In real life, design development of HVAC designers from the rigid design direction past tends to dynamic process, high-Tec technology more slowly in the dynamic development of the application of more, not only improve the innovation continuously rigid design accuracy was previously in HVAC design. So the HVAC design toward standardization, rationalization of the direction of development, at the same time to maximize play in saving energy on the basis of environmental protection.
Key words: HVAC design; heating equipment; environmental protection; housing construction
中图分类号：TU2
1 前言
在当今能源日益缺乏的时代，可持续发展战略已经深入人心，面对我国房屋采暖能源大量消耗的现状问题，应从采暖设计上入手，通过研究房屋建设中采暖设计方案，并提出有利于未来的社会发展形式。
采暖设计是房屋建设过程中一项重要环节，面对我国房屋每平米采暖能源消耗已远远超出世界其他国家消耗量的问题，如何节能减排在房屋建设中起着关键作用。
2 房屋建设工程中暖通的主要方式
2.1 冷暖房间空调器采暖
空调器采暖分为两种类型：一种是电热型，通过电热器将空气加热，然后送入屋内，由于压缩机在冬天因寒冷天气不能正常运行，要打开空调器的风机，导致电量消耗较大；另一种是热泵型，在空调器的制冷系统中安装上四通换向阀门和单向阀门等设备，与冷风空调器的原理基本相似。
2.2 热水器采暖
热水器同样有两种采暖方式，一种是燃气热水器，通过燃烧天然气将冷水加热，向屋内供暖，但导致天然气大量消耗，用户很少使用；另一种是电热热水器取暖，由于耗电量比较大，大多用户只在供应热水时使用，很少用其采暖。
2.3 电暖器采暖
电暖器采暖主要用于取暖房间的局部区域，通常使用有石英电热管、电暖风机和辐射采暖板等采暖设施，与电热热水器一样，要消耗很大的电量，设备功率较大，使用时用注意安全。
3 暖通设计出现的常见问题
3.1 屋内空气参数设计不完善
许多房屋设计者在暖通设计上往往忽略了由于早晚开窗通风时和进出房屋时冷空气的流动参数，并未将其消耗热能量的参数算入其内，导致房屋暖通设计中的空气参数不合理。另外针对房屋内不同房间内温度没有合理计算，不同房间对空气温度要求也不一样，如卧室、客厅及浴室等，往往人们对卧室空气温度要求比较高一些。
3.2 卫生间的供暖设施选用上不完善
大多房屋设计规范中提到，卫生间内的取暖器应根据室内湿度情况进行采用，如铸铁取暖器应在湿度较大的房间内安装，有效防范湿度对取暖器的腐蚀，然后大多数房屋的卫生间内安装的是钢制取暖气，在湿度较大的房间内对其腐蚀相当严重。因此，在常年湿度较大的卫生间内尽量选择铝制取暖器或铸铁取暖器。
3.3 膨胀水箱与冷热水系统相连接处不完善
现实房屋中的许多冷热水系统通过阀门连接到膨胀水箱，这大大影响了房屋设计规范，规范中要求不应该在膨胀水箱与冷热水系统交界处设置阀门，很容易在使用操作中出现安全隐患。
3.4 供暖系统安装设计上不完善
3.4.1 回、供水管道制高点不完善
房屋内供暖系统在回、供水管道高点设计中往往将排气装置漏掉，在管内气体聚集时，很难及时将其排出，导致热水无法输入到高点，长期下来，应该采暖系统的正常使用。
3.4.2 主立管引进设计方面不完善
一条主立管在引进时分为多个环路，然而并未在多个环路上设置阀门，当供暖系统需要维修时，须将整个主立管的阀门关掉，造成了不必要的麻烦，同时在供暖系统运行中也不能很好的控制各个环路。
3.4.3 供暖系统两侧连接处不完善
供暖系统散热器双侧的回、供水的管径是在同一条路径上，由于热负荷能量与散热器数量存在很大的差距，从而引起双侧水的压力失去平衡，不能按照规范设计中进行合理分配。
3.5 房屋暖通设计中管道布置不完善
许多建筑房屋内的层高往往很低，在布置采暖管道时并未合理的考虑整体建筑结构，有些房屋的取暖主管道安置在顶层的梁下，不仅使房屋内的使用空间按大大降低，而且对房屋建筑层高上造成严重影响。有些则是将取暖管道设置在通道的地面或着墙角处，这样既影响了住户出行，造成安全隐患，同时减少整体空间。
3.5供暖方面主要问题
3.5.1入口入户装置问题
根据采暖通风与空气调节设计规范（以下简称设计规范）规定，热水采暖系统，应在热力入口的供回水总管上设置温度计、压力表及除污器，必要时应装热量计。设计人员往往只注意入户热力装置的设置，忽略了入口装置，有些图纸标注了入口装置所采用的标准图集号，而有的图纸则被遗漏，所以审图部门经常提出意见。设计人员在施工图中，除要说明遵循上述规定外还应特别强调两点：
热力入口的供水管上最好设置两级过滤器，一级宜为3.00mm孔径的粗过滤器，二级宜为60目的精过滤器，回水管上宜设置滤网规格不小于60目的过滤器。
在入户前的供回水支管上加装泄水旋塞。如小店某住宅小区，采用分户计量的集中供暖方式，供暖后许多住户的散热器不热，查其原因，过滤器处并未发现堵塞物，散热器均为无砂铸铁型，最后拆卸管道后发现，原因是管井内入户前支管下翻处的弯头内堵满了大量的细砂粒，虽然设有水过滤器，但网滤孔径太大，所以造成了堵塞，后加装了泄水阀堵塞后放过几次水，再未出现不热的问题。
3.5.2入口数量问题
关于入口数量问题，做法不一，有的开发商要求一个单元一个入口，目的是便于管理及收取采暖费，有的开发商则要求一栋楼一个入口，原因是可以节省基建投资，所以没有一个统一的模式，但无论采用哪种方式，设计人员既要考虑室内供暖系统的合理性，又要考虑与室外管线衔接的合理性，不能只图室内系统设计方便、省事，而不顾及室外管线系统。同时，设计图纸中应标明入口管线距建筑轴线的水平距离、耗热量及管径，若为多个入口时，应分别注明每个单元的热负荷及管径，而有些设计仅标明了总热负荷，这是不妥的，因为大多数情况下，室外热网是由热力系统来设计安装的。
3.5.3楼梯间散热器立支管应单独设置
设计规范规定，楼梯间或其他有冻结危险的场所，其散热器应由独立的立支管供热，且不得装设调节阀，然而，有的工程将楼梯间散热器与相邻房间散热器共用一根立管，采用双侧连接，一侧连接楼梯间散热器，另一侧连接邻室房间散热器，这样，由于楼梯间难以保证密闭性，一旦供暖发生故障，可能影响邻室的供暖效果，甚至冻裂散热器。
3.5.4带有底层商铺的住宅的采暖问题
对于带有底层商铺的住宅设计规范明确规定，对建筑内的公共用房和公用空间，应单独设置采暖系统和热计量装置，现设计中存在的问题是，或者商铺未单独设热计量装置，或者与住宅采用共用系统，目前，沿街带底商的建筑越来越多，设计人员应严格遵循规范要求来设计，以免使用后引起不必要的麻烦。
3.6空调通风方面
3.6.1制冷机装机容量偏大
目前在空调系统设计过程中，部分设计人员采用负荷指标估算，致使制冷机装机容量普遍偏大，造成初投资的很大浪费，同时影响部分负荷下的冷机效率。
空调与制冷技术手册、采暖空调制冷手册等给出的商场类建筑夏季冷负荷的概算指标为210W/m2～240W/m2，旅馆办公类的冷负荷指标为94W/m2～163W/m2。在实际设计过程中，由于考虑各种各样的安全系数，使单位空调面积的制冷机装机容量大多比手册中冷负荷概算还要大，远大于实际运行中单位空调面积峰值冷量，造成空调系统初投资的大量增加，而且从全年来看，建筑的实际负荷处于峰值的时间很短，所以实际上冷机的大多数时间将在比较小的负荷率下运行，COP不高，从太原地区统计的结果来看，商场冷负荷在100W/m2～150W/m2之间，办公冷负荷在70W/m2～90W/m2之间即可满足使用要求。
3.6.2保温材料选用不当
保温材料的选择应考虑到使用寿命及使用场合，市场上的保温材料品种不少，但由于费用与便于施工等原因，很多工程采用铝箔玻璃棉保温。铝箔玻璃棉制品作为风管的保温材料效果还可以，因为风管的表面温度高，不易结露，但在施工过程中应对材料的容量及铝箔胶带的质量加强控制，以保证材料的使用寿命和绝热效果。由于玻璃棉的吸水性太强，不适宜用于冷冻水管特别是立管的保温。前几年由于经验不足，早期空调设计中使用玻璃棉保温的水管系统已经出现了结露现象，所以建议业主尽可能使用较好的保温材料，如“欧文斯克宁”、“福乐斯”等闭孔保温材料，或目前市场普遍使用的“橡塑”材料，以免今后造成不必要的返工及浪费。
3.6.3水泵扬程选择不当
水系统扬程选择，各个设计差异很大，如某工程冷却塔放置在60多米高的屋顶，冷却水为闭式循环系统，而设计者在选择水泵扬程时竟将高程也加进了水泵的扬程中，结果所选水泵扬程高达80多米。还有的设计在选择冷冻水泵时，不考虑冬季与夏季流量的不同，如某工程夏季空调所需7℃～12℃冷冻水的循环流量是600m3/h，而冬季所需50℃～60℃热水循环量为289m3/h，可见夏季空调冷冻水循环量要比冬季采暖热水循环量大得多，所以冬夏季合用一台水泵是不合适的。冷冻水泵热水泵应分别设置。
4 房屋取暖设计的要点分析
4.1 安全分析
随着人们生活水平的不断提高，对物质安全性的要求也越来越高，然后房屋取暖的安全问题也成为房屋建筑工程中的重点。商家为了吸引用户，在暖通设计上进行深入分析，尽可能的保证用户的安全。例如在取暖工程中住户安全问题，在取暖空调系统中是否能传播一些严重型疾病及室内空气环境对人体的危害；或者在使用取暖设备时防火问题，根据相关法律法规，商家应在房屋建筑中考虑到这些可能出现的隐患，建立好预警措施，及时检测出安全故障，做好防范等。
4.2 可行性分析
房屋建筑工程中取暖设计要严格按照国家的有关规定，从供水和供热等方面进行分析，提出能够满足国家法律法规的设计方案，合理的解决取暖设计中的相关问题。在针对温度、湿度要求较高的暖通设计中，更要认真分析以往的数据，提出符合特殊要求工艺的设计方案，确保完善。
4.3 环保性的分析
当今环境问题已经受到人们的广泛关注，随着环境污染日趋严重“，环保”观念深入人心。用户人群在购买房屋时首先考虑的是环境问题，这就要求暖通设计者要在暖通设计时采用环境温然相对将少的环保产品或者新型环保产品，同时也要考虑暖通系统在使用中产生的污染，针对这些要求，设计者应不断提高自身的环保意识，才能设计出对环境污染较少的设计方案。
4.4 经济性的分析
经济效益无疑对商家和用户都存在较大的吸引力，投资方在购买取暖设备时往往从设备的价格、质量、使用情况及档次几方面考虑，投入一定的限额资金完成设计方案的施工建设，在材料和设备的选用上结合实际情况行购买，既要保证暖通设备的实用性，同时还要防范漏项和重项现象的发生，保证设计方案与实际施工情况合理的相结合。暖通设计者要根据其经济性做出有效的方案，确保各项资金合理分配使用。
5 合理解决暖通设计方案中存在的问题
5.1 完善房屋暖通设计中的可行性
暖通设计者应根据所在地区的环境气候的实际情况，设计出满足房屋内温度、湿度的方案，合理的安装取暖设备，尽可能的减少因四季变化对取暖设备负荷的需求，采用自动化系统调节技术，从而减少施工人员的操作性。
5.2 遵守暖通设计的相关规范
加强暖通设计者对相关设计规范的学习，定期给与设计人员进行培训，增强设计者自身对执行房屋暖通设计规范的自觉意识，同时注重暖通相关规范的宣传工作及现场实施情况，以便在减少安全隐患的同时获取更多效益。
5.3 完善房屋建筑中设备合理应用
在暖通设计方案中要注重不同房屋对温度的需求，如浴室要求温度在 25 度以上，而卫生间则只要求温度在 15 度以上就可以了，所以在明确室温的需求下，合理选取取暖设备。在房屋采用地暖设计工程中，要注重所供应的热水温度不应高于 60 度，否则会减少采暖设备的一定程度上的使用寿命。
6 结束语
可持续发展已经成为我国经济发展的必要战略，当前许多企业积极响应国家的号召，尤其是房地产行业，在房屋建设上采用新型环保资源。就目前房屋暖通采用的主要方式，在建筑中暖通设计的情况及系统之间存在的关系进行分析，以便使房屋建设更加合理，安全。
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