暖通空調設計的一些淺見

摘要：本文介紹了民用建筑暖通空調設計中需要重點了解和解決的問題，公共建筑的分區和常用的空調方式，民用建筑空調系統選用時的注重點及設備間布置的基本要求。分析了制冷空調設備機房、風道、管井與建筑的關系，進行了詳細的闡述。

關鍵詞：建筑工程;暖通空調;設計

一、前言

一個好的建筑物暖通空調設計，需要達到良好的使用效果，同時要適用、經濟、美觀三者俱備。為達到此目標，在作設計時應做全面了解和分析，并且各工種必須相互配合好，配合好不僅是要互提資料，還有很重要的一點是作好全面了解和溝通，并在滿足業主要求的前提下，結合設計的總體要求作好相關設計。對暖通設計人員來講，既要全面了解清楚設計對象，又要抓住一些關鍵問題。

二、設計前的幾個重點問題

（1）建筑物所處的位置、四鄰建筑物及其周圍的道路情況，以及周邊供熱、供水、供電等市政管線的接點情況、方式與可能的接口地點、位置。這些是設計供熱入口、計算負荷及系統布置時的客觀條件，同時參考風力、日照及入口的朝向等，來確定大門、大廳的做法。

（2）建筑物內的人員數量、使用時間周期、有無廢氣要排放等情況。這些可作為計算負荷及劃分系統的依據。

（3）空間的大小、層高、外墻、梁和柱子的尺寸，為確定系統方案和管線布置做準備。

（4）防火分區、防煙分區的劃分及防火墻的位置，火災時的疏散路線，為防排煙系統的設計做準備。

（5）周圍環境：

①周圍環境的建筑性質和使用情況，以及對噪聲敏感程度或要求;被樓群包圍時計算冷暖負荷時要考慮陰影區和日照長短。

②有無水面、沙地、停車場等反射太陽輻射給高層建筑，增加負荷。

③周圍有無工廠、鍋爐房、廚房等，在選擇室外進風口或新風口時應盡可能避開和做好防護措施。

（6）室內情況了解和考慮：

①室內的照明負荷、電子設備、電動機及其他發熱設備。

②制冷機房、空調機房、冷卻塔、水泵房、配電室及熱力點等的位置。

（7）其他因素的考慮如建筑物的級別要求;投資的大小、回收年限;施工的難易程度、設備來源;運行管理水平、維修更換標準;建筑物各區的使用時間;裝修設計和裝修是一次成型還是入住招商后各自設計、裝修;窗戶的大小、層數及采用玻璃的熱工性能;建筑物是出租性質還是自行使用等。

三、空調系統的設計方式與建筑的關系

一般公共建筑多為設置空調系統的建筑，有空調的建筑物，建筑與暖通專業的關系就更密切。下面介紹一下民用建筑暖通空調常用空調系統方式與建筑關系。

3.1分區

（1）內區與外區。現代寫字樓多為樓層高、面積大、玻璃窗面也大，室內電子辦公設備多，照明散熱量大，人員也相對較多和固定，室內的照明、人員、電子設備等都會形成空調冷負荷，但這一不受外界溫度波動影響的區域稱為內區。而室外溫度波動和太陽輻射熱也能通過圍護結構進行傳熱，但只影響到一定進深的區域，這一區域稱為外區（一般為距外墻4～6m內的區域）。

（2）內區和外區往往根據建筑的不同使用功能和布置而采用不同的空調方式，內區常采用風機盤管加新風或VAV變風量的空調方式，或者是VRV變頻空調系統;而外區（周邊區）常采用全空氣的定風量或VAV變風量的空調方式。

3.2常用空氣調節系統方式在建筑上的應用

（1）全空氣空調系統：平常使用得最多的是混合式空調系統，即處理的空氣來源一部分新鮮空氣，一部分是室內回風。冷風或熱風通過空調機房的空氣處理機沿風道送出.通過散流器或百葉風口等送入室內，室內另設回風口讓氣流沿風道返回空氣處理機。這一系統一般要有空調機房（末端空氣處理機），還要有吊頂空間或較高的層高，常用在使用區域比較開闊的空間。

（2）半集中方式空調系統：是一種對空氣的局部處理和集中處理相結合的方式，即在室內設置風機盤管機組（末端裝置），再加上經集中處理后的新風送入房間，由兩者結合運行。最典型的半集中方式就是風機盤管加新風系統。風機盤管是由冷卻盤管加上風機組成.有進水、出水兩個水管接口和進風、出風兩個風口。在風機盤管下邊還設有集水盤，盤中還接出一根凝結水管排放凝結水，凝結水管是無壓的自流排水管，所以要有一定的坡度（≥0.005），否則，凝結水就會溢出。

因為風機盤管的作用是將室內空氣循環冷卻。不能解決室內空氣質量問題.故一般風機盤管都和新風系統聯合使用。新風系統就是將室外空氣經過空氣處理機冷卻（或加熱）、加濕、過濾等處理后送入室內的系統。這種系統常用在房間分隔較多的空間，如酒店客房、宿舍房間等。

（3）變風量空調系統（又叫VAV系統）：變風量空調系統是按照房間負荷的改變而相應改變送入室內風量的全空氣系統。是隨著能源危機出現的一種產物，它對系統的運行費用相當經濟，對于大容量空調裝置尤為顯著，多見于辦公樓等公共建筑中。變風量空調系統并不是一種新的、特殊的空調方式，只是在裝置上最大限度的考慮經濟運行。

（4）變頻多聯機空調系統（又叫VRV系統）：這是一種風冷直接蒸發冷卻室內空氣、變頻調節制冷劑量的系統.它具有無需機房、沒有風管、布置靈活、舒適節能、設計簡單等特點，現在很多中小型寫字樓、商業和民用建筑均采用這種多聯機空調系統。

3.3制冷空調設備機房、風道、管井與建筑的關系

3.3.1制冷空調設備機房面積和層高

制冷機房面積約占公共建筑總建筑面積的0.5～l%;換熱站面積約占公共建筑總建筑面積的0.3～O.5%;鍋爐房面積約占公共建筑總建筑面積的1%;空調機房面積約占公共建筑總建筑面積的4～6%。

3.3.2制冷機房、空調機房的設置與建筑的關系和要求

（1）制冷機房

①有地下室時一般設在地下室，無地下室時設在一層，也有設在頂層或中間設備層的，但較少;在地下室中設在平面的兒何中心為好，這樣可以節省管網的投資和布置管路，減少運行時的水泵能耗：同時要靠近變配電站和水泵房，盡量縮短管線;

②要預留大型設備搬進搬出的孔洞及通道，尤其冷水機組和大型空調機的吊裝安裝;

③制冷機房的高度要求（凈高）：電制冷機組大型4.5m，小型3.5m;直燃機組大型5m，小型4m。

（2）空調機房

①空調機房面積約占其所負責區域總建筑面積的5%：其所處的位置，應當位于其所負責區域所處的防火分區內。不能把本防火分區的空調機房放在另一個防火分區內;

②空調機房在平面上與主要房間至少應有一室之隔，為的是避免噪聲振動影響到主要房間或其他場所的使用。

四、民用建筑空調系統設計時的注重點

4.1旅館、公寓等居住類建筑的空調系統應重點考慮

（1）室內上部、下部溫度的均勻性、舒適性，切勿有吹風感。

（2）空調設備應選用噪聲及振動較小者，尤其是夜深入靜時，臥室內出風口處的噪聲不宜超過30dB，最大不得超過35dB，在旅館客房采用風機盤管時容易達到，但在公寓中采用空調系統時就必須有相應的消聲措施，而且空調機房應設侄遠離臥室處。

（3）出風口和回風口的設置，在旅館客房應盡量靠近門邊和衛生間，這樣可以縮短風管的長度和冷凝水的排放，同時可以節省空間，利用好吊頂;而公寓的房間則要配合好裝修，選擇帶有一定隱蔽性而又不影響出回風效果的部位，同時要考慮好冷凝水的排放，縮短管路。

4.2辦公樓等建筑的空調系統應考慮的幾個問題

4.2.1平面上的內、外分區

現代的辦公建筑，面積越來越大，層數越來越多，在每層的平面上設置空調系統時，應考慮按內外區分別設置。由于內外區的空調負荷不同，所以空調系統最好能分開設置;有的建筑也可以根據本身的建筑特點按朝向分區：分區太多也會增加設備的初投資，但是從舒適度和長遠來看，合理的分區是可以提高空調的舒適性效果，并節省運行費用的。

4.2.2過渡季節運行問題的考慮.

過渡季節外區可以一般不用冷熱源，但內區仍需要降溫，設計空調系統時應考慮室外空氣直接送入內區的可能。選冷源時要考慮最小負荷時的工況，制冷機應大小搭配以便靈活選擇。

4.2.3節假日個別樓層或個別辦公室的加班問題

解決這個問題，最好分層設空調系統或分區設空調系統;另外加強管理分時段供應空調。

4.2.4要考慮系統的靈活性

特別是出租性質的辦公樓，不同業主對空調的要求及室內布置都不一樣，內隔墻的位置經常變更，空調負荷就相應變化。因此設計這類辦公建筑時選的設備容量要留有余地，設備配置要大小搭配，頂部送風系統宜優先采用，送、回風口最好能在每個柱距間均勻分布等。

4.3百貨公司、商場類建筑

（1）百貨公司、商場的冷負荷主要來自照明和人員散熱，其大小視建筑的檔次和規模而定;一般檔次高的人少，反之則人多。

（2）過渡季的通風換氣十分重要，幾乎需80%的排氣才能滿足衛生要求，因此這類建筑宜采用雙風機系統或單風機加排風機系統。

（3）在商場出入口處人流不息，冬季流入大量冷空氣，夏季室外熱氣入侵，這樣就增加空調負荷;大門口設置冷熱風幕是解決這一問題的好辦法，風幕的吹出口風速不能太大，也不能過小，大了會使人感覺不舒服，小了擋不住室外氣流的入侵：實踐證明風幕的吹出口風速以4～5m/s為好;另外在供暖地區大門口鋪設一些地板加熱盤管更好。

4.4影劇院、大會堂

這類建筑中的觀眾廳應為單獨的系統，化妝室、排練室、辦公室等應另設系統;空調系統的消聲隔振非常重要，從設備選用到風管設計都應注意，風管內的風速一般控制在6m/s以下;電影放映室、燈光控制室發熱量人，應有單獨的排風、降溫系統;還應特別注意防火要求。

4.5醫院建筑

（1）防止交叉感染

設計時要注意正負壓的劃分，如手術室應為正壓（20～25Pa），以防臟空氣流入;放射治療室、麻醉室應為負壓（20～25Pa），為排除密度大的麻醉氣體，手術室內的排風口應設在手術室的下部。

（2）防止塵埃問題

為減少醫院內的污染和細菌傳播，空調的送、排風系統的過濾十分重要;尤其是對燒傷病房、傳染病房的排風過濾。

（3）對只供暖、不設空調的醫院必須有完善的通風系統。

（4）特殊病房的溫濕度調節和通風要求。

五、設備間布置的基本要求

設備間的布置應依照建筑物的不同而異，一般中小型建筑最下層設主要設備間，各層設輔助設備間，并配備相應的管井、管溝。主要設備間一般是由機械室、電氣室、中央控制室組成，其既與外部相連，如冷水、熱水、電力、燃氣、電信寬帶等的進出，又與分布在建筑物內部的末端設備相連，因此要盡可能地形成全面經濟的流動線，這樣既可節約一次投資，又能減少經常性費用。

（1）制冷機房要與一些設備用房一起考慮設置;鍋爐房要建在供應燃料方便又有可能在附近建立煙囪的地方，并且要考慮車輛進出的線路;空調機房應設置在送風路線不長，且便于冷熱水管連接，又能有室外空氣接入的地方;排風機房要注意室外的風向和周圍環境等。

（2）控制室應處于維護管理方便的地方，盡可能設在各設備間的中心地帶，設在靠近樓梯或直接通往走廊等易于疏散的地方。

（3）大型機電設備往往是安裝在地下室，其壽命比建筑物本身要短，設備常常面臨著更新問題，所以設計時應盡可能考慮預留吊裝安裝孔洞。

（4）鍋爐房燃燒需要大量空氣，電動機要通風散熱，而目，風、鼓風機噪聲甚大，均要注意;制冷機房應設在一般人員不去的地方如地下室，機房內應有充分的維修通道;因主機房會產生噪聲和振動，所以其不宜設置噪聲要求較嚴的房間下方，室外冷卻塔還應重點考慮對周圍環境的噪聲影響。

（5）空調機房、配管、風道及排風機房等一般要配置在建筑的核心部位。從合理和長遠的角度考慮，末端空調系統不宜太大，且一個空調系統應以專用為主，其服務面積不宜大于500m2。

（6）標準層內的設備間是設備和管線集中的地方，宜設在建筑物的中央，而這些地方往往是各工種“互爭”的地盤，設計時千萬注意，最好在初步設計階段各工種就合理地劃分空問，做好統籌安排。

（7）頂層設備間通風機室應設在管井的上方，新風口與排風口要按一定的距離分設，并且新風口要設在常年的上風處。

六、結束語

綜上所述做好暖通空調設計，事先應做好各方面的資料收集工作，對不同的建筑物選擇合適的空調方式，分析環境影響，節能效果及管理使用的因素，努力解決好各項問題，達到一個較為完美的優秀設

計。