住宅建筑工程暖通规划与设计思路研究

摘 要：随着经济的发展及生活条件的改善，人们对当前居住的环境提出了更高的要求，这在一定程度上促进了我国建筑行业的进步与发展。在此形势下，住宅建筑企业为适应城市现代化的发展进程，满足人们的需求，就需要做好工程的暖通设计工作。

关键词：住宅建筑工程；暖通规划；设计思路

在住宅建筑工程中，暖通设备为工程设计的重要组成部分，指的是供燃气、供热及空调工程等，主要包含通风、采暖与空气调节这几个方面。在科技与社会生产力不断发展的影响下，人们有效提升了控制建筑环境的能力；另外，人们的生活逐步朝着多样化的方向发展，为满足生活活动对环境的要求，同样需要对住宅建筑环境展开能动控制。在这一背景的影响下，以建筑内外环境干扰因素为出发点，以改进住宅建筑内部的空气品质及热湿环境为重点的暖通技术也逐步发展并成熟起来。

1 住宅建筑工程暖通设计概述

1.1 建筑工程暖通设计的概念

暖通设计指的是建筑工程项目中所需的空调系统，该系统通常包含新风、排风，以及供暖制冷等系统的设计，因而在住宅建筑工程的规划与设计中，暖通设备占据着举足轻重的地位。作为住宅建筑设计中重要的分项之一，暖通空调的设计与使用都应当遵循建筑的具体功能以及投资者的实际需求来展开。

1.2 建筑工程暖通设备的设计特点

作为住宅分户中央型空调，暖通设备最大特点便是能够为住户提供适宜的室内环境。不同于只能解决环境冷暖问题的分体型家居空调，暖通空调还可有效解决空气处理这一过程。其中，空气处理过程的步骤具体如下：空气首先进来，在引进新风的同时，冷却处理空气，接着进行过滤处理，随后利用电子除尘器来对细小的颗粒灰尘进行捕捉，最后边通过加湿设备来使房间达到40%左右的舒适湿度。

2 住宅建筑围护结构的热量计算

在对住宅建筑暖通工程进行规划与设计时，通过自然通风或改进围护结构热工性能等手段，可减小室内温度受到室外温度波动的影响，进而达到降低空调能耗的目的。其中，空调系统在夏季消耗的费用要远高于冬季的费用，这是因为在冬季，空调室内的压力要比大气压高，因而不需要将渗透冷风产生的热负荷计算进来。住宅建筑围护结构消耗的热量值便是在室内外空气存在温度差的情况下，热量将房间的门窗及地板等围护结构作为媒介由内向外传输的数值。当传热条件处于稳定状态下时，我们可根据以下公式来计算住宅建筑围护结构消耗的热量：

q=KF（tw-tn）a

在上式中，q指的是住宅建筑围护结构消耗的热量，单位为W；F为围护结构表面积，单位为m2；K为围护结构传热系数，单位为W/（m2・℃）；tw与tn分别是指冬季室内与室外的计算温度，单位均为℃；a为常数，指的是围护结构温差的修正系数。

其中，整个空调房间消耗的热量为其各部分围护结构消耗的热量总和，也即：

Q=∑q=∑=KF（tw-tn）a.

上述公式计算出来的围护结构耗热量是基于传热条件稳定的前提下。然而事实上，住宅建筑的实际情况及气象条件等因素都会对传热条件产生影响。考虑导致这些影响因素的存在，我们有必要来修正住宅建筑围护结构消耗的基本热量。将高度、风力、朝向等修正耗热量考虑在内，推出了以下计算公式：

Q=q（1+A%+B%）（1+C%）

在公式中，Q为围护结构的修正耗热量，A%、B%、C%分别指的是高度、风力、朝向的修正率。

针对高度修正，当房间高于4米时，每高出1米则附加2%；对于风力修正，由于本建筑的房间维持在正压，因而冷风的侵入量为0；对于朝向的修正，具体如表1所示。

表1 围护结构朝向修正表（%）

朝向 东 西 南 北 西北 水平

修正值 -5 -5 -25 10 10 0

3 优化住宅建筑工程暖通规划与设计的措施

3.1 加大变频技术的使用力度

随着科技的进步与现代化设备的普及，使用变频技术已成为必然的发展趋势。通过将变频技术应用在住宅建筑的暖通系统中，可使空调设备随着负荷的变化对水流量或风流量进行改变，通过调节自身的输出功率，从而达到节能减排等目标。一方面，空调的变风系统利用末端装置来补偿室内的负荷，通过对风量的调整进行优化，进而确保室内温度适宜。变风量系统相比于定风量系统，可节约50%左右的能源。另外一方面，空调的变水量系统可通过对数量进行控制，实现温度的自动调节，消耗的电量也远小于定水流量系统。

3.2 确保热源系统选择的合理性

住宅建筑设计人员在对暖通设备进行挑选时，首要工作便是认真研究建筑物的具体情况，确保选择的热源系统符合要求。目前，热电站、热泵、吸收式热水机组等为我国使用比较广泛的几种热源。从利用能源的效率展开分析，热电站具备最高的运行效率，其次则为热泵。热泵应用的热源主要来源于自然中低品位的再生能源，可分为家用热泵空调器、商用热泵空调机组以及热泵冷热水机组等地源热泵，就土壤型展开分析，此种热泵的使用可节约超过30%的能源。另外，直燃型吸收式机组与燃气锅炉具备类似的供热效率，但相比于小型区域的锅炉，大型锅炉房具有更为明显的蓄冷系统。

3.3 有效降低热媒介消耗的能源

在环保意识不断深化的影响下，住宅建筑的暖通空调系统也通过应用节能设备，逐步形成了整体的节能体系。其中，作为暖通空调一项不可或缺的组成部分，热媒介质传输系统的材料及输送热能的方式均会影响到节能的效果。基于此，针对热媒介质的材料，我们就应选择直埋管等具有保温性能的材料，通过预制保温水流，从而有效降低传输热能时产生的损失。此外，还可利用计算机网络技术对暖通空调系统的运行状况进行全面测评，并采用平衡阀及智能管网等设备，促进管网流量的优化，在提升空调系统运行效率的基础上，达到节能减排的目的。

4 结语

综上所述，在生活水平不断提升的现代社会，人们对住宅暖通系统的运行方式也提出了舒适、健康、节能的要求。在此种形势下，为在节能减排的基础上，给人们创造出舒适的居住环境，建筑设计人员就需要加大对先进技术的学习及引进力度，做好暖通工程的规划与技术工作，使我国住宅建筑暖通设备朝着更为舒适、节能的方向发展。

参考文献

[1] 杨明岳.探讨居民住宅暖通设计及应注意的问题[J].山西建筑，2012 （34）：165-166.

[2] 耿士泉，朱爱华.浅谈房屋建筑工程暖通设计的思路与方法[J].城市建筑，2012，9（17）：258-259.

[3] 曹理.浅谈房屋建筑工程暖通设计的思路与方法[J].中华民居（下旬刊），2013（04）：160-161.

作者简介：马原良（1982- ），男，安徽六安人，硕士，工程师，研究方向：暖通设计。