建筑暖通空调设计问题综述

刘占辉

摘要：一个好的建筑物暖通空调设计， 需要达到良好的使用效果， 当然是各工种综合的好效果。用我们的政策语言， 就是适用、经济、美观三者俱备。为达到此目标， 在作设计时各工种必须相互配合好。本文首先论述了民用建筑暖通空调设计中需要了解的问题，分析研究了制冷空调设备机房、风道、管井与建筑的关系。

关键词：民用建筑；暖通空调；设计

一、建筑暖通空调设计中需要了解的问题分析

一是该建筑物的位置， 四邻建筑物情况及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。二是建筑物内的人员数量、使用时间、有无废气要排等。这些可作为计算负荷及划分系统的依据。三是层数、层高及建筑物的总高度， 看其是否属于高层建筑。四是空间的实际尺寸， 外墙、梁和柱子的尺寸。五是防火分区、防烟分区的划分及防火墙的位置， 火灾时的疏散路线。六是建筑结构的方案， 如剪力墙的位置、屋面做法、外墙做法等。七是窗户的大小、层数及采用玻璃的热工性能，判断其是否满足节能要求。八是周围环境。九是室内的照明负荷、电子设备、电动机及其他发热设备。十是可能提供的制冷机房、空调机房、冷却塔、水泵房、电源室及热力点等的位置。

二、空调设计与建筑的关系分析研究

1.分区

内区与外区。现代办公楼多为高层， 面积大， 玻璃窗也大， 室内电子办公设备多， 照明散热量大， 有的人员也多， 这些都会形成空调冷负荷。室外温度波动和太阳辐射热也能引起通过围护结构的传热， 但只影响到进深一定的区域， 这一区域称为外区。外区一般为距外墙 4～ 6 m 内的区域。而室内负荷只有照明负荷、人员负荷、电子设备负荷等不受外界温度波动影响的区域称为内区。

2.常用的空调系统方式

一是全空气空调系统： 就是我们常说的集中空调系统， 也即平常用得最多的大风道空调系统， 冷风或热风由空调机房用风道送出， 通过散流器或百叶风口等送入室内， 室内有回风口。这一系统要有机房、要有吊顶空间。二是变风量空调系统（ 又叫 VAV 系统） ： 变风量空调系統是按照房间负荷的改变而相应改变送入室内的风量的全空气系统， 多用在办公楼等公共建筑中。变风量空调系统除风道外， 还有末端装置， 称为 VAV 箱（ 变风量末端） ， 有时外区的 VAV箱也要接热水水管， 有的有小风机需要接电源。三是多联机空调系统： 这是一种风冷直接蒸发冷却室内空气、变频调节制冷剂量的系统， 它不需要机房， 没有风管， 设计简单， 中国建筑设计研究院新楼就采用了多联机空调系统。

3.吊顶空间及层高

建筑师对于自己所设计的建筑物在设备、电气等方面先进到什么程度要心中有数。特别要了解各专业在建筑物中都需要占有哪部分空间； 竖井需要多大， 设在哪个部位好； 水平管线走在吊顶内还是走廊内； 空调机房是集中还是分散， 各要多大面积， 设在什么位置； 垂直风管和水平风管的大致方向。对于这些管道空间， 建筑师要有完整的概念，这样才能解决好专业矛盾， 抓好设计质量。

4.制冷空调设备机房、风道、管井与建筑的关系

一是制冷机房：①有地下室时一般设在地下室， 无地下室时设在 1 层， 也有设在顶层的， 但很少。②在地下室中设在平面的几何中心为好， 这样可以节省管网的投资， 减少运行时的水泵能耗。③要靠近变配电站和水泵房。④要考虑管网的出路。⑤要预留大型设备搬进搬出的孔洞及通道。二是直燃机房。燃气机房有防火要求， 根据燃气和防火规范，其机房的位置应当符合以下要求：①有直接对外的门窗。②有通风换气。③在地下室时有泄烟面。三是空调机房。空调机房应当放在其所负责的防火分区内， 不能把一个防火分区的机房放在另一个防火分区内。空调机房在平面上与主要房间至少应有一室之隔， 为的是避免噪声振动给使用带来无法解决的先天不足。燃气管道不允许设在管井里。一定要设时， 要设单独管井， 还得做管井通风。

三、民用建筑空调系统设计问题分析

1.旅馆、公寓等居住建筑这类建筑的空调系统应考虑

一是室内上部、下部温度的均匀性， 切勿有吹风感。二是空调设备应选用噪声及振动较小者。三是各房间空调系统应有单独调节与启停的可能。旅馆客房多用风机盘管， 可以做到按客人的需要调节室温， 也可以在客人离开房间时停掉风机盘管， 以利节能。

2.办公楼、事务所等行政办公建筑

一是平面上的内外分区。二是过渡季节的运行问题。三是节假日个别楼层或个别办公室的加班问题。四是要考虑系统的灵活性。特别是出租性质的办公楼， 业务性质不同对空调的要求不一样， 不同业主的室内布置也不一样； 内隔墙的位置经常变更； 空调负荷多变化。

3.商场类建筑

百货公司、商场的冷负荷主要来自照明和人员散热， 其数值大小视建筑的档次而定。过渡季的通风换气十分重要， 几乎需 80%的排气才能满足卫生要求， 因此这类建筑宜采用双风机系统或单风机加排风机系统。商场出入口处人流不息， 一年四季大门敞开。冬季流入大量冷空气， 夏季室外热气入侵， 增加空调负荷。风幕的吹出口风速不能太大， 也不能过小， 大了会吹掉顾客的帽子， 小了挡不住室外气流的入侵。商场中循环空气污染严重， 空气过滤器以自动清洗式为佳。

4.医院建筑

一是如何防止交叉感染。二是如何防止尘埃问题。也就是尽量减少医院内的污染和细菌传播， 空调系统负有重要的责任，送、排风系统的过滤十分重要。空调系统的法兰垫片应采用橡胶垫。排风过滤是指对烧伤病房、传染病房的空调排风进行过滤。三是病房的个别控制问题。病房的温度应能个别调节。四是只供暖、不设空调的医院必须有完善的通风系统。

四、设备间布置的基本要求分析研究

1.制冷机房要与变电室、泵房一并考虑。锅炉房要建在供应燃料方便又有可能在附近建立烟囱的地方， 并且要考虑车辆进出的线路。空调机房应设置在送风路线不长， 且便于冷热水管连接， 又能有室外空气接入的地方。排风机房要注意室外的风向和周围环境。

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.为确保主要设备搬入搬出的方便， 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。

4.锅炉房、制冷机房有高压、可燃的危险， 必须遵守国家的有关规范， 采取可靠的安全措施。锅炉房燃烧需要大量空气， 电动机要通风散热， 而且引风、鼓风机噪声甚大， 均要注意。制冷机房应设在一般人员不去的地方如地下室， 机房内应有充分的维修通道。为了保证操作人员安全， 原则上应考虑有两个门。因主机房会产生噪声和振动， 所以在其上方不宜设置噪声要求较严的房间。室外冷却塔还应考虑对周围环境的噪声影响。