暖通空调工程设计方法与系统论文

《暖通空调工程设计方法与系统》课程论文学院：土木工程学院专业：建环101姓名：学号：201011013任课教师：二〇一三年十二月PAGE10暖通空调设计方法的研究邓玉梅E-Mail:摘要:随着人们生活水平的提高,大家对室内环境品质也越来重视。空调虽然能够为人们提供舒适的工作环境和生活环境，但是空调工作时所消耗的能源却是相当巨大的。本文对暖通空调进行概述，对一些建筑采暖通风空调系统设计和系统特点进行研究，从而提出暖通空调工程的优化设计方法。关键词：暖通空调设计；优化；研究ResearchonHVACdesignmethodDengYumeiAbstract:Aspeoplelivingstandardrise,peoplearemoreattentiontotheindoorenvironmentquality.Airconditioningeventhoughitcanprovidepeoplewithacomfortableworkingandlivingenvironment,buttheenergyconsumedbytheairconditioningworkisquitehuge.Inthispaper,anoverviewoftheHVAC,buildingonsomeoftheHVACsystemdesignandsystemcharacteristicswerestudiedinordertooptimizethedesignmethodproposedHVACengineering.Keywords:HVACdesigning;optimization;research1.引言随着科学的进步，人们对于暖通系统设计问题不断进行研究和探讨，其中缘由不仅是因为新时期社会发展对于建筑工程的要求不断提高，同时也是为了满足人们所必需的物质生活条件。供暖环境以及条件的不同，会导致不一样的暖通系统的具体设计方案。在实际施工中，暖通系统的设计会受到各种因素制约，从而导致各种不同的问题。而许多的设计工作者缺乏对于问题的总结，可能会导致不同的设计方案出现同样的问题，或许这些问题的出现正是由于某些设计细节的欠妥导致。细节决定成败，希望通过本文能给各位暖通设计工作者以一定的启发，为行业的发展以及规范贡献自己的微薄的力量。2.暖通空调工程设计方法暖通空调工程设计应考虑的因素：（1）建筑物的位置，周围建筑物情况以及邻近供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这些可以作为客观条件在当时这个建筑设计加热入口、计算负载还可以用作参考当考虑因素,如风力、阳光，也可以根据主要入口朝向，确定门的方向。（2）建筑物里面的人员多少、时间使用、废气排放等。这些都可作为计算负荷及系统划分的根据。（3）建筑的层高度和总高度，看它是否属于高层建筑。当前规范中规定,超过10层的住宅建筑和其他民用建筑建筑高度超过24米的都应符合防火规范设计高层建筑。（4）实际大小的空间,外墙,梁和柱子的大小。（5）了解消防分区，不同的方式防烟分区的划分和防火墙的位置，消防疏散路线。（6）建筑结构,如位置的剪力墙、屋面、外墙等。（7）窗的大小、层数和使用玻璃热性能，它是否满足节能的要求。（8）环境。建筑是开放或周围建筑物、周围环境的背景噪音水平。周围的建筑热负荷计算时应考虑阴影区域；水的存在，砂、停车场和建筑物低于建筑屋顶。这些可以反射太阳辐射,高层建筑，增加太阳辐射的热量；在植物、锅炉房、厨房等，应注意选择室外空气的摄入量。（9）室内照明负荷、电子设备、汽车及其他加热设备。（10）可以提供冷却机、空调房间，冷却塔、水泵房、电力室、热力学点置等。（11）结构的水平。（12）投资额、投资回收期。（13）施工水平，源设备。（14）操作和管理水平，更换标准维护。（15）建筑区。（16）假期工作与否。（17）装饰设计是建立在一个时间或谁租装饰。（18）构建企业自己使用租赁物业或政府。（19）谁应该承担费用的空。（20）自动控制水平的要求[1]。3.暖通空调系统的设计原则建筑工程所采用的不同的暖通系统，决定了对于暖通系统的设计原则。在对建筑物的暖通网络进行设计之前，对该建筑的各种参数指标要有充分的了解，才能使设计臻于完美并且使用。针对传统的中央空调设计，其中不仅要考虑到建筑工程的具体地理位置、周围资源等基础性情况，更要充分考虑需要供暖的建筑处于供热网点中的什么位置、周围建筑的供热、供电、供水等情况以及其敷设方式和潜在的接口地点。这样才能更好选择建筑供暖系统的接入点。也可以为计算负荷时的参数确定提供良好的数据。在注重自身管路设计的同时也要综合考虑到工程建筑方面的各种特点以及要求，对其使用情况认真做清调查严格按照相关规程对建筑进行暖通工程设计。还应确定建筑物内人员数量、使用时长为计算负荷时的依据。如果是属于十层及十层以上的住宅或者其他超过24米的民用建筑在设计过程中应着重注意防火规范的条款。在设计暖通管网过程中除了需要建筑师的努力，同时也少不了设备工程师的参与。如果将机房设计在角落，会使风道拉的距离相对远，除了造成经济上的浪费，也会影响通风效果。此类现象不胜枚举，要避免此类错误的发生，就需要结合多工种，共同参与设计过程。除了以上的几点设计原则还应注意一些其他细小的设计要求。在暖通设计过程中，由于建筑工程的楼梯间是暖通系统中比较容易出现冻结现象的地区。所以需要对楼梯间的散热器管道支管单独设置，并且对于散热器的立支管的供热需要进行独立安装，以避免发生供暖事故。还要注意在立支管上不可以安装调节阀，如若不然会影响到正常的供暖系统运行。在设计的时候还要注意到公用立管的承压问题。因为许多建筑中都是共用立管，所以要注意共用立管在安装时的伸缩问题。如果忽略了对立管伸缩设置进行考虑，将会对影响到供暖系统的正常运行，更为甚者会造成供暖支管的爆裂。设备间布置的基本要求设备房的布置，是根据结构的样式、大小、设备、机器和系统来展开的。一般中小型建筑,集在主要设备之间的最下层,每一层之间设置辅助设备,并配备相应的管井、管沟。主要设备之间的连接到外部,如冷、热水、电等引入推导,并连接到配电设备在建筑内部的结束,从而形成一个全面的经济流动系统,这样可以节省一次投资,可以减少开销。如（1）冷却机要随着变电室、泵的房间的位置考虑。锅炉房将建在燃料供应方便和可能的构建烟囱附近,考虑车辆进出路线。空调房间应该设置在空气供给线不长,便于对冷热水管连接,室外空气的地方互相流通。通风设备的房间应该注意风向及周围的户外环境。（2）控制室应处于维护管理方便的地方,尽可能设在各设备间的中心地带,设在靠近楼梯或直接通往走廊等易于疏散的地方。（3）为确保主要设备移动的方便,门宜直接通向道路,向外开,运输时不应妨碍居住部位。应考虑必要的面积。此外,机电设备的寿命比建筑物本身要短,所以设置机房时应考虑设备的更新问题。预留安装孔洞时要有保证能打开的措施。（4）锅炉房、冷却机的危险高压、易燃,必须遵守相关的国家标准,采取可靠的安全措施。锅炉燃烧需要大量的空气马达通风、冷却和风力,风扇噪音很大,应该注意。制冷机房应位于一般人员不要去的地方如地下室,房间应该有足够的维修通道。为了确保操作人员的安全,原则上应被考虑,有两扇门。主机房会产生噪音和振动,所以是严格的说，它不应该设置在房间旁边。室外冷却塔噪声影响周边环境也应该被考虑。（5）空调机房、配管、风道及排风机房等一般要配置在建筑的核心部位。在平面设计时,必须确定其位置和大小。标准层内的设备间是设备和管线集中的地方,宜设在建筑物中央,或分散在若干地方。这些地方往往是各工种“互争”的地盘,这一问题解决得好,将给整个工程带来先天的优点；若解决不好,不但管线互碰打架,使系统不能合理布置,而且会造成能量无谓的消耗,后患无穷,在设计时必须注意,最好在初步设计阶段的工作类型是合理划分空间[2]。暖通空调方案设计优化5.1.暖通空调的设计。首要关键问题应该是满足客户的需求，不能满足客户需求的方案是没有意义的；其次，暖通方案的设计应该是标准化的，即暖通工程的设计和施工应该满足国家、地方、行业的相关标准及法律法规、环保要求。在一些特殊场合，如构筑物由于客观局限无法使用标准设备，不得已只能使用非标设计，要考虑并验证其可行性。有些工程要求全年空气质量都稳定，我们需要对全年的空调工况进行分析。空调设计方案工程能够满足需求并可行。暖通空调设计过程中要考虑经济性，在相同的设计要求下，也许我们能够设计出两套甚至更多的方案，这就要求我们来权衡对比这几套方案的经济性。具体就是要比较设备一次性投资、能源价格、占地面积、舒适度等。有些设备如风冷热泵冷热水机组，虽然一次性投资较大，但由于其日常的运行维护成本较低，若常年使用，会摊薄空调设备成本，对大型工厂及商业用比较适合。暖通空调在设计时还要考虑设备的可操作性及可调节性。一般来讲，暖通空调的设计往往基于该地区气候条件最差的情况来设计。以石家庄为例，一年中春季秋季干燥多风；夏天酷热，雨水集中；冬季寒冷少雨雪。若想让地处石家庄的暖通空调达到稳定舒适的工况，需要空调系统有一定的操作弹性，这样的确会增加工程成本，但随着自动化程度的提高，会减少人工费，降低管理费用及数量，长远看是合适的。在暖通空调的设计中还应考虑安全因素，比如在设计煤矿和库房等刮风空调系统时应采用防爆技术方案，设计燃气锅炉房时应设置报警系统和事故通风系统。在设计制药厂空气洁净室时应考虑到生物安全，车间排出的空气应做灭菌处理后再放入环境。还有防火安全，重要设备物品安全，操作人员安全等。5.2.在暖通工程的设计中应避免一些认识上的误区如最新的设备就是最好的设备，美观至上、成本至上、利润至上、施工方便至上等。设计者应该站在国家节能减排、可持续发展的高度，带着历史使命感来设计暖通空调。建立相应的评估支撑平台，除了体系本身的科学性、客观性和公正性之外，有一个支撑监督此系统公正运行的平台也至关重要。可培育出一个独立的建筑方案评估行业，对各种中大型建筑项目的竞标过程实行全面的建筑方案综合评估。同时，对暖通空调设计人员进行评估培训，使之在设计过程中对设计方案有一定的评价和决策能力，从而指导设计，规范设计过程，从源头上促进整个暖通空调行业规范、健康发展[3]。6.结论与讨论由于现代使用者对建筑的使用要求和功能要求越来越高，与之对应的对暖通工程的要求也随之增高。因此，在暧通工程的设计与施工过程中，除了要严把质量关，使工程在设计使用年限内不发生质量问题。同时，建筑施工单位对于相关技术人员的技能培训及现场监理人员的规范化培养也应增强，通过建筑施工技术与质量监理人