民用建筑暖通空调设计实例分析

民用建筑暖通空调设计实例分析

作者：李卿华 宋华阳

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第10期

摘要：随着当前国民经济的不断增长，人们对生活质量的要求越来越高，同时对暖通空调的适度需求也逐步增大。因此，在进行设计过程中，必须充分考虑到设计方案的可行性、可靠性及调节性、操作性与经济性的问题，按照设计规范要求，以保证暖通空调工程可以顺利实施。

关键词：民用建筑；暖通空调；设计方法 1工程概况

本工程为某地花园住宅小区基地，位于城区东侧，形状为略不规则矩形，项目规划用地面积160397m2，一期建设用地面积132765m2。本次暖通共条设计范围为花园住宅小区项目一期工程内所有住宅建筑及总平面图、室外管网图，共包括17栋住宅楼、1栋配套商业和小区幼儿园、2个地下车库。

2民用建筑暖通空调设计中的问题 2.1空调循环水泵的选型问题

当前我国是普遍存在循环水泵容量过大的问题，其容量通常能达到实际需要的两倍，其原因主要为设计冷负荷偏大、系统循环阻力计算结果偏大、系统水力平衡计算问题、净水压力问题，以及错误的将净水压力造成了极大的投资费用和运行费用的浪费。 2.2设置空调通风系统防火、防烟阀问题

在对空调通风系统防火、防烟阀设置中，有些工程防火阀的位置设置不当，在风管穿防火墙处未设防火阀，或风管穿过变形缝时仅在一侧设有防火阀，而另一侧则未设。由于防火阀与排烟防火阀不同，不能将这两种不同功能的阀门混合使用，防火阀一般设在通风空调管路穿越防火分区或变形缝处，平时开启，火灾发生时，烟气温度达到70℃时，阀体内的易熔片熔断，从而切断烟、火沿通风管道向其他防火分区蔓延。此外，有些工程通风空调风管上的防火阀随意设置，并远离防火墙，其间的风管既来说明加厚，亦未采取任何保护措施，而捧烟防火阀是设在专用排烟风道或兼用风道上，排烟阀体上加装280℃熔断的温度熔断器，当排烟温度高达280℃时温度熔断器动作，阀门关闭，停止排烟。 2.3供暖方面的问题

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根据采暖通风与空气调节设计规范规定，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。而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，造成设计失误。对此，设计人员不仅要考虑室内供暖系统的合理性，又要考虑室外管线衔接的合理性，同时规范规定楼梯间或其他有冻结危险的场所，散热器应由的立支管供热，且不得装设调节阀。 3民用建筑暖通空调的合理设计 3.1采暖系统

本工程热源引入市政热源，根据小区负荷分配，并便于今后运行管理，分东西两个热交换站，换热站为住宅提供供回水温度为50～40℃。每栋住宅楼采暖热水干管系统采用双管下供下回式，工作压力均由定压站统一定压，其系统工作压力不超过0.8MPa。地下室设热力小室，小室内设置总热量表及相关配件。同时，在每栋住宅楼内，设置采暖管井，采暖主管、户用热计量表等均设于管井内，管井均设于公共部分，便于检修、查表。本工程住宅采暖干管及管井内明装立管均采用热镀锌钢管。所有居住建筑按民用建筑节能设计标准和当地相应的民用建筑节能设计标准设计，住宅户内采暖系统采用地暖方式供热，每组分水器均设手动排气阀、恒温阀及每环路设电热执行器若干，为实现用户分室温控，在各供暖房间设温控器，与室内照明开关并排设置。此外，所有住宅户内采暖系统均采用低温热水地面辐射采暖系统。加热管的敷设间距一般不应小于150mm，也不应大于300mm。连接在同一组分、集水器上的加热管，其长度宜接近，且不宜超过120m。每组散热器均配带三通调节阀。 3.2通风设计

每一个防火分区各两个防烟分区，每个防火分区设1个排烟机房，排风与排烟系统兼用，排烟及排风换气量取6次/h，排风（排烟）由井道排至室外，每个防火分区均设自然补风口，自然补风口接管至排烟（排风）口标高下端。考虑到车辆实际出、入频繁性，为了降低机械通风系统风机运行能耗，送排风机选用变频风机，车库内设置CO气体浓度传感器，传感器为多点分散设置。 3.3空调系统 （1）室外设计参数 空调设计参数如表1所示。 表1 室外空气参数表

序号 空气参数 数值 空气参数 数值

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1 夏季空调室外计算干球温度tw 35.6℃ 夏季空调室外计算湿球温度ts 27.9℃ 2 夏季空调室外日平均温度twp 32.1℃ 夏季通风室外计算温度 33℃ 3 冬季空调室外计算干球温度 -3℃ 冬季通风室外计算温度 5℃ 4 冬季室外计算相对湿度 74% 夏季室外计算相对湿度 75℃ 5 夏季室外平均风速 2.7m/s 冬季室外平均风速 3.8m/s 6 全年主导风向 N 冬季日照率 34% （2）空调负荷计算 ①空调冷负荷计算方法

计算方法有两种：a.谐波反应法（负荷温差法）；b.冷负荷系数法。谐波反应法（负荷温差法）计算的冷负荷的形成包括两个过程：在第一个过程中，存在两中冷负荷计算的是由于外扰（室外综合温度）形成室内得热量的过程（既内扰量）。此一过程考虑外扰的周期性以及围护结构对外扰量的衰减和延迟在空调工程设性。二是内扰量形成冷负荷的过程。此一过程是将该热扰量分成对流和辐射两种成分。前者是瞬时冷负荷的一部分，后者则要考虑房间总体蓄热作用后才化为瞬时冷负荷。两部分叠加即得各计算时刻的冷负荷。冷负荷系数法是在传递函数的基础上为便于在工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。 ②冬季空调热负荷的计算

空调热负荷是指空调系统在冬季里，当室外空气温度在设计温度条件时，为保持室内的设计温度，系统向房间提供的热量。对于民用建筑来说空调冬季的经济性对空调系统的影响要比夏季小。因此，空调热负荷一般是按稳定传热理论计算的。 3.4通风系统防火措施

风道穿越防火墙、机房、变配电等重要房间及垂直风道与每层水平风道交接处，设70℃熔断的防火阀。排烟风机入口、垂直干管及穿越防火分区的排烟管道设280℃熔断的防火阀。排烟风机入口处排烟防火阀与排烟风机连锁。 3.5防火与保温

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所有冷（热）水系统的管道、管件、风管等均采用不燃材料进行保温；风管保温材料采用岩棉保温，其外缠玻璃丝布，外刷二道防火涂料；水管及阀门等均采用橡塑管壳材料保温。此外，厨房用排油烟风管采用壁厚δ=1.6mm的不锈钢板制作。 3.6节能设计

节能设计要严格执行国家相关节能规范，从建筑热工设计上满足建筑的保温隔热性能达到节能要求指标。集中采暖系统采用分室（户、区）温度调节措施及分栋、分户计量装置。散热器的供水管上设自力式两通恒温阀，各并联环路之间的压力损失相对差额小于15%，同时每个采暖回路的供、回水管上设闸阀和手动平衡阀，以实现水力平衡调节。住宅的采暖系统和商场与配套公建的冷热水与补水均设置热计量装置和水表。管道保温厚度必须满足民用建筑节能设计标准要求。配套公建层的新风换气机内应设全热交换器。 4结束语

随着社会经济的不断增长，城市化进程日益加快，暖通空调成为了现代化建筑中不可缺少的设施之一，暖通空调设计的好坏直接关系到民用高层建筑暖通的成败优劣，因此，暖通空调设计人员必须结合各种因素及工程特点对设计方案进行全面综合考虑，并通过科学合理的设计寻求最大的经济效益与功能要求，从而保证经济效益与社会效益共同实现。