建筑工程暖通空調(diào)設(shè)計與施工的質(zhì)量控制措施

陳小益

（建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計院有限公司，北京100007）

1 引言

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們對建筑的舒適度要求越來越高，需要保證暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮作用，在面對外部環(huán)境變化時，可以提供良好的內(nèi)部環(huán)境。設(shè)計與施工是兩個相互銜接、相互影響的重要階段，如果設(shè)計質(zhì)量不高，施工效果也不會好，如果施工質(zhì)量把控不嚴(yán)，那么再好的設(shè)計方案也難以實現(xiàn)，所以，必須同時從設(shè)計與施工兩個方面出發(fā)，加強質(zhì)量管理，將設(shè)想和計劃有效落到實處。

2 工程簡介

某工程位于張家口市懷來縣沙城鎮(zhèn)四街村境內(nèi)，東至華新路，南至迎賓大街，西至原化工廠鐵路，北至北環(huán)路，總建筑面積2 377.46 m2，其中，地上建筑面積1 544.14 m2，地下1 層建筑面積833.32 m2，建筑高度11.1 m，結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計使用年限50 年，地上建筑耐火等級為二級，地下建筑耐火等級為一級，本文對該工程的暖通空調(diào)設(shè)計與施工進行研究，為其他項目建設(shè)積累經(jīng)驗、提供參考。

3 建筑工程暖通空調(diào)設(shè)計質(zhì)量控制措施

3.1 做好初步調(diào)查研究

為了保證建筑工程暖通空調(diào)設(shè)計質(zhì)量，必須根據(jù)設(shè)計任務(wù)書和相關(guān)部門的審批意見，嚴(yán)格遵守國家有關(guān)規(guī)范及規(guī)程，全面、準(zhǔn)確地掌握與暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)的技術(shù)參數(shù)。本項目位于張家口市，室外主要氣象參數(shù)如下：在夏季，空調(diào)計算干球溫度為32.1 ℃，濕球溫度為22.6 ℃，通風(fēng)溫度為27.8 ℃，室外平均風(fēng)速為2.1 m/s，在冬季，采暖計算溫度為-13.6 ℃，空調(diào)計算溫度為-16.2 ℃，通風(fēng)濕度為-8.3 ℃，室外平均風(fēng)速2.8 m/s，這些數(shù)據(jù)都是主要的設(shè)計依據(jù)。同時，要加強建筑朝向、建筑體形系數(shù)研究，空調(diào)房間的朝向最好向陽，處于最大頻率風(fēng)向下風(fēng)一側(cè)，這樣有利于降低空調(diào)負(fù)荷，能夠達到節(jié)能的目的，建筑的體形系數(shù)越大，外表面積越大，散熱越容易，充分考慮不同季候分區(qū)特點，適當(dāng)調(diào)整建筑體形系數(shù)，著力提升暖通空調(diào)系統(tǒng)的工作效率。加強建筑外門和外窗的設(shè)計研究，如果建筑外門正對冬季主導(dǎo)風(fēng)向，那么應(yīng)該做好防風(fēng)設(shè)計。外窗的遮陽系數(shù)、保溫性能、氣密性也十分關(guān)鍵，必須符合相關(guān)規(guī)定要求[1]。

3.2 融入綠色環(huán)保理念

在綠色環(huán)保理念不斷深入人心的情況下，暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計也應(yīng)該有所體現(xiàn)。在具體設(shè)計時，既要從經(jīng)濟性的角度出發(fā)，科學(xué)規(guī)劃系統(tǒng)運行路徑，選擇相關(guān)設(shè)備，減少系統(tǒng)建設(shè)和運行費用，同時，也要積極體現(xiàn)綠色環(huán)保理念，降低系統(tǒng)運行能耗，結(jié)合建筑規(guī)模、用戶數(shù)量，準(zhǔn)確計算暖通工程荷載，然后根據(jù)峰值荷載合理進行設(shè)備選型，保證實際運行荷載能夠與額定荷載保持一致，這樣能夠有效降低系統(tǒng)運行故障、延長設(shè)備使用壽命。選擇相關(guān)設(shè)備時，應(yīng)盡可能采用具有自動控溫變頻功能的變頻設(shè)備，能夠獲得不錯的節(jié)能效果。在系統(tǒng)運行過程中，除了節(jié)能設(shè)計，噪聲污染的影響也不可小覷。如果長時間在噪聲環(huán)境中生活，可能會威脅人們的身體健康，所以，要加強消聲設(shè)計，盡可能減少機械噪聲、水流噪聲。在進行暖通空調(diào)系統(tǒng)消聲設(shè)計時，應(yīng)該以降噪為導(dǎo)向，注重管道之間的協(xié)調(diào)性，通過設(shè)置消聲器，能夠有效降低噪聲污染。

3.3 做好關(guān)鍵細(xì)節(jié)處理

暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在細(xì)節(jié)處理上，所以，必須有效控制細(xì)節(jié)處理效果，這樣才能保證最終的設(shè)計質(zhì)量。在進行各種系數(shù)換算時，需要注意不同構(gòu)造、不同材料圍護結(jié)構(gòu)材料的導(dǎo)熱系數(shù)的修正系數(shù)有所不同，比如，如果圍護結(jié)構(gòu)是實心墻體，材料是加氣混凝土、礦渣混凝土、粉煤灰陶粒混凝土、爐渣混凝土等，那么導(dǎo)熱系數(shù)的修正系數(shù)應(yīng)該為1.15；如果采用了多孔保溫材料，而且其作為夾心層澆筑在屋面、墻體等構(gòu)件中，那么導(dǎo)熱系數(shù)的修正系數(shù)應(yīng)該為1.6；如果采用多孔保溫材料，并且將其鋪設(shè)在密閉屋面中，那么導(dǎo)熱系數(shù)的修正系數(shù)應(yīng)該為1.2。在計算封閉空氣間層的熱阻值時，必須全面研究熱流方向和空氣間層厚度。本工程冬季室內(nèi)采用地板輻射采暖系統(tǒng)，直接與室外空氣接觸的樓板以及與不供暖房間相鄰的地板為供暖地面時，需要做好絕熱層設(shè)計，采用聚苯乙烯泡沫塑料板，在樓層之間樓板上絕熱層厚度為20 mm，與土壤或不供暖房間相鄰的地板上絕熱層厚度為30 mm，與室外空氣相鄰的地板上絕熱層厚度為40 mm。室外管網(wǎng)應(yīng)該嚴(yán)格進行水力平衡計算，保證各環(huán)路水量符合設(shè)計要求，如果室外管網(wǎng)采用閥門節(jié)流的方式平衡阻力時，需要控制各并聯(lián)環(huán)路之間的壓力損失差值，一般不能超過15%，如果經(jīng)過計算達不到該要求，則需要在熱力站和建筑物熱力入口處設(shè)置靜態(tài)水力平衡裝置[2]。

3.4 積極引入信息技術(shù)

BIM 是信息技術(shù)在建筑工程設(shè)計行業(yè)的典型應(yīng)用代表之一，通過建立暖通空調(diào)系統(tǒng)模型，具有傳統(tǒng)二維設(shè)計不可比擬的協(xié)同設(shè)計優(yōu)勢。在狹小空間，暖通空調(diào)系統(tǒng)管線設(shè)計難度較大，精度要求較高，不僅要考慮管道規(guī)格尺寸，而且涉及保溫層厚度、法蘭大小、附件安裝等多個方面，依靠傳統(tǒng)的二維設(shè)計手段，很難實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的設(shè)計。運用BIM 技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同視圖之間的相互關(guān)聯(lián)，可以從多角度確認(rèn)管道的空間位置，從而有效避免碰撞問題的出現(xiàn)，滿足凈高設(shè)計要求。通過BIM 平臺，自動檢查不同區(qū)域最低凈高值，如果存在不合理之處，可以在三維視圖中直觀顯現(xiàn)。同時，暖通空調(diào)系統(tǒng)機房布置也是重難點問題，運用BIM 技術(shù)建機械設(shè)備參數(shù)體塊族，在設(shè)計初期可以實現(xiàn)機房布置的多方案對比，等到機械設(shè)備具體參數(shù)型號確定后，可以通過參數(shù)修改實現(xiàn)機房的合理優(yōu)化。另外，管線綜合碰撞檢測是BIM 技術(shù)應(yīng)用的一大優(yōu)勢，用于不同專業(yè)系統(tǒng)管道的碰撞情況檢測，以及管道安裝空間、檢修空間的預(yù)留情況檢測，根據(jù)碰撞檢測結(jié)果進行管線優(yōu)化設(shè)計，避免后期施工過程中發(fā)現(xiàn)問題后再去變更。除了這些已經(jīng)相對成熟的應(yīng)用，BIM 技術(shù)在負(fù)荷計算、水力平衡計算、系統(tǒng)阻力計算等方面也發(fā)揮著越來越重要的作用[3]。

4 建筑工程暖通空調(diào)施工質(zhì)量控制措施

4.1 嚴(yán)格控制材料質(zhì)量

材料、設(shè)備是暖通空調(diào)系統(tǒng)的基本組成部分，直接決定著最終的實施效果。所以，在做好設(shè)計工作的同時，必須嚴(yán)格把控材料、設(shè)備選購質(zhì)量。比如，管材在暖通空調(diào)系統(tǒng)工程中占據(jù)了較大的比重，在不同系統(tǒng)類別需要使用不同的管材，采用不同的連接方式，明裝采暖管道應(yīng)該使用熱鍍鋅鋼管，室內(nèi)埋地采暖管道應(yīng)該使用含阻氧層PERT 管，空調(diào)送回風(fēng)管、新風(fēng)管、排風(fēng)管、土建豎井內(nèi)的風(fēng)道均要采用鍍鋅鋼板，風(fēng)機系統(tǒng)需要使用鋁箔復(fù)合玻纖布通風(fēng)軟管；設(shè)備及管道上配用的閥門應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)介質(zhì)性質(zhì)、溫度、工作壓力合理選擇，保證閥門配件質(zhì)量，不得出現(xiàn)跑、滴、漏等問題。在采購時，需要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行選擇，積極與市場口碑好、綜合實力強、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的供貨商建立長期合作關(guān)系，保證材料質(zhì)量和價格的穩(wěn)定。同時，加強合同管理，做好材料質(zhì)量檢測和驗收，只有檢測合格后，材料才能進入現(xiàn)場使用；提高現(xiàn)場管理水平，按照要求設(shè)置材料儲備場所，避免由于存儲不當(dāng)導(dǎo)致材料性能受損，并且加強加工過程和使用過程管理，減少因操作不當(dāng)導(dǎo)致的質(zhì)量問題[4]。

4.2 做好前期準(zhǔn)備工作

施工單位需要積極參與圖紙會審工作，全面準(zhǔn)確地把握設(shè)計意圖，認(rèn)真仔細(xì)研究施工圖紙，檢查不同專業(yè)管道線路是否存在沖突矛盾，從實際施工的角度出發(fā)，積極發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題。不斷完善施工組織設(shè)計，明確施工順序和重難點問題，配備相應(yīng)的組織管理資源，根據(jù)施工進度，合理安排各種資源進場計劃，重視技術(shù)交底工作，詳細(xì)交代設(shè)計意圖、注意事項、特殊要求，并對相關(guān)疑問進行解答，突出施工技術(shù)的實用性和可操作性。做好相關(guān)人員的教育培訓(xùn)工作，提高人員綜合素質(zhì)，完善質(zhì)量管理制度。在安裝施工前，做好清潔、防腐、防銹、絕緣等處理工作，清除表面灰塵污垢、銹斑、焊渣以及內(nèi)部污垢和雜物，避免雜物進入引發(fā)堵塞。積極核對現(xiàn)場情況，如果發(fā)現(xiàn)實際現(xiàn)狀與設(shè)計方案存在沖突，要及時聯(lián)系相關(guān)單位，找到行之有效的處理辦法，同時，要注意暖通空調(diào)系統(tǒng)的兼容性，避免引發(fā)系統(tǒng)沖突，為后續(xù)的安裝施工奠定良好基礎(chǔ)[5]。

4.3 加強施工過程控制

暖通空調(diào)系統(tǒng)施工是在土建專業(yè)的基礎(chǔ)上進行的，涉及專業(yè)銜接問題，必須保證前期的預(yù)留預(yù)埋工作能夠滿足設(shè)計要求，防止出現(xiàn)施工條件與設(shè)計方案不符的問題。在BIM 技術(shù)參與深化設(shè)計的基礎(chǔ)上，可以更好地進行施工過程質(zhì)量管理，利用BIM 技術(shù)進行施工模擬，能夠根據(jù)施工方案和進度計劃提前開展虛擬建造，明確不同時間節(jié)點質(zhì)量控制要點，掌握建筑物、設(shè)備、管線之間的空間關(guān)系，及時發(fā)現(xiàn)不滿足規(guī)范要求的情況，提前解決技術(shù)沖突。可出圖性是BIM 技術(shù)的突出特點之一，在任意部位剖切都可以輸出二維圖紙，提供更為詳細(xì)、精確的數(shù)據(jù)參數(shù)。而且利用BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)全過程可視化、精細(xì)化管理效果。通過BIM 模型與施工現(xiàn)場的比對，可以直接提供施工指導(dǎo)，通過上傳現(xiàn)場照片、視頻等信息數(shù)據(jù)，能夠更加高效地發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，降低施工質(zhì)量監(jiān)控的成本和難度。在施工過程中，如果需要進行設(shè)計變更，可以通過BIM 模型提前進行方案比對，掌握變更前后的變化情況，明確可能造成的影響，為設(shè)計變更決策提供科學(xué)依據(jù)，避免盲目調(diào)整造成的不良后果[6]。

5 結(jié)語

綜上所述，暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑工程的重要組成部分，涵蓋了采暖、通風(fēng)、空調(diào)等一系列專業(yè)，直接決定了建筑的室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)效果，影響著人們的居住體驗，必須根據(jù)建筑特點，遵守相關(guān)設(shè)計規(guī)范，兼顧經(jīng)濟性和環(huán)保性的基本原則，積極引入先進信息技術(shù)，提高深化設(shè)計水平，從源頭上減少工程質(zhì)量隱患，同時，做好相關(guān)施工準(zhǔn)備工作，加強施工過程質(zhì)量管理，保證最終的施工效果能夠滿足設(shè)計要求。