建筑空调系统的几种设计理念

摘要：暖通从功能上说是建筑的一个重要组成部分，暖通设计从设计上说是建筑总体设计的一个重要分支，空气调节设计又是暖通设计的一个重要组成部分。空气调节简称为空调，主要用于调节建筑空间内的温度、湿度和清洁度，主要以达到为建筑物提供足量新鲜空气为目的。本文结合本人在建筑暖通设计方面多年来的从业经验，首先简要介绍了建筑空调设计方案的论证，通过具体项目重点介绍建筑空调的几种设计思想在建筑中的具体运用。

关键词：建筑；中央空调；分户单元式空调；设计；室内环境

0 前言

建筑设计是一个整体工程，它由很多分项组成，一般情况下可分为以下几项：建筑主题设计，结构设计，基础设计，电力（强、弱电）设计，给排水设计，暖通设计，配套园林绿化景观设计等，暖通设计是建设设计的重要组成部分之一，暖通设计的质量效果已成为现代建筑的重要评价指标。暖通设计是指对建筑设计项目中所需要的“空气调节系统”进行设计。一般来说，“空调系统”的设计也就是对建筑的制冷系统、供暖系统、新风系统、排风排油烟等系统的综合设计。在一个建筑中，“空调”可能是“中央空调系统”，也可能是“中央空调与分户单元式空调的混合系统”，也可能全部是“分户单元式空调”。中央空调的最大特点,是能够创造一种舒适、洁净的室内环境。而分户单元式空调，它只能解决冷暖问题，而解决不了空气湿度及空气洁净度。

1 建筑空调设计方案的论证分析

一个建筑应用哪种空调系统，都要经过严格的专家论证。下面就建筑空调方案设计过程中需要论证的问题进行分析。

1.1 空调设计方案的适用性分析

所有设计的最终出发点都是能够最大限度的满足用户需要，能否满足用户需求是设计方案首先考虑的问题。具体细节内容有：设计方案适用的前提是设计必须符合国家和当地政府有关法律法规的要求，对于一些没有明文规定的特殊现象，要进行详细说明并备案。对于一些室内空气参数要求比较高的建筑工程及空调系统故障停机将产生严重损失的项目，应充分认识空调设备的可靠性和备份问题，进行系统工作可靠性分析。在这种情况下，室外气象参数和安全系数的确定也应充分考虑。

1.2 空调设计方案的安全性能分析

安全重于泰山，安全工作是所有工作的前提保障，暖通空调系统的安全性问题主要考虑以下几方面，如：环境安全、人员安全、设备安全、防火防爆安全、系统运行安全等。特殊建筑（弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程）的空调设计要对安全提出更高的要求，必须采取相应的防爆技术方案和措施，应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统。

1.3 建筑空调经济性能分析

赢利是现代企业的首要目标，项目所需资本是企业最为关注的一个参数。经济性能是在适用性能基础上需要重点考虑的问题，在评价经济性能指标时，首先应采取相的基准。如：采取相同的设计要求、使用情况、设备档次、舒适状况、美观情况等，这样才能在比较中，保证经济指标的科学性和合理性。在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资，而且应包括各种相关收费（如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等），相应的安装、调试费用，相关的工程管理等各种收费，相关水处理和配电与控制投资，机房土建投资与相应室外管线的费用等。

2 建筑空调的设计思想在具体项目中的应用

2002年-2010年期间，我曾经参与了天津市太阳城工程、天津市梅江居住小区工程、响螺湾国贸大厦等建筑的空调设计，下面通过实际案例对建筑空调设计进行阐述。

2.1 天津市太阳城工程空调设计分析

①工程空调设计要求：

建设方和用户协商后对工程空调系统做了以下要求：工程完工后的入住率为100%，需要安装设计中央空调和24h全天候热水供应。空调室内具体设计标准为：夏季23℃，相对湿度65%，冬季温度21℃，相对湿度55%，A声级噪声35db.当室外温度高于28℃或低于18℃时，空调系统自动运行。检修只能在过渡季节，检修不能影响空调系统的正常使用。

②针对要求所采取的空调设计

设计人员和建筑方针对工程空调设计要求，共同论证了空调系统的适用性、安全性、经济性等指标。最后做出以下具体设计思路：制冷（热）水主机冷水泵、冷却水泵、玻璃钢冷却塔均设置2台，其中备用一台。空调系统的末端设备均采用风机盘管机组，都用卧式暗装，利用走道、房间局部吊顶进行隐藏布置。每台风机盘管均设有电动二通调节阀，冷热水供水回水总管上设有压差旁通控制器，以实现个房间的个性化舒适要求和整个空调系统的节能经济运行。空调系统室外管网采用半通行地沟敷设方式，与生活热水管同沟敷设，室外管网为机械循环通称式系统。

2.2 天津市梅江居住小区工程空调设计

①工程概况

梅江居住小区位于天津市南部，地处河西区、津南区、西青区交汇处。梅江生态居住区占地191.98公顷，总建筑面积178.24万平方米，其中住宅156.12万平方米，公建22.12万平方米,容积率为0.928。水面23公顷，占总用地面积的11%。整个居住区共分为15个住宅区和2个公建区。根据小区的建设规模住户情况和建设方的要求，小区设计为中央空调和集中生活热水供应系统。

②室内空调设计思路

住宅空调的设置必须结合户型、结构、装修需要、个性化特点等进行精细设计，在保证空调设计效果的同时尽量不占用过多的建筑空间并力求美观实用。具体设计要求有：室内管道布置要力求在方便维修的情况下尽量占据最小的空间，尽量利用走道、储物间、卫生间等次要空间。室内风机盘管的安排，最好也利用过道或壁柜等空间，送回风方式大部分为侧送底回，侧送侧回时拉大送回风口距离以免气流短路。送回风均接风管时采用高静压风机盘管。其余均为标准型风机盘管。室内空调水平管道均采用铝塑复合管和铜质管件接头熔焊连接。

③室外空调管网设计思路

小区空调室外管网系统庞大而复杂，因此，空调系统室外管网的设计要结合建筑的自身形状和特点，才能更好的通过冷（热）水机房内的分、集水器来进行各管网系统的流量分配和调节。这样既能够较充分地保证管网和住宅流量分配的均匀稳定性，又能够减少流量失调现象和系统的相互干扰，否则空调系统室外管网的供回水干管将会因为管径过大而无法敷设。以小区内每幢住宅单元为单位设置室内空调立管系统，单元内立管系统接入空调室外管网时均设有空调人口装置，供水管上设有钢质蝶阀、Y形过滤器，回水管上设有钢质蝶阀和空调水系统流量平衡阀。供回水管上设有温度计、压力表、压差测孔。系统调试时可以根据测得的供回水压差来调整流量平衡阀，以保证每个单元的空调系统均达到设计流量。

3 结束语

暖通空调的设计工作涉及面广，需要考虑的影响因素多。暖通空调设计的优劣直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益，直接关系到建筑总体设计的成败。因此，在制定设计方案时必须对工程设计项目的各项实际需求、环境条件等进行整体分析，对设计方案的适用性、经济性、安全性等进行客观评价，只有这样才能设计出科学合理的方案。

参考文献

[1]刁乃仁；地热换热器的传热问题研究及其工程应用[D];清华大学;2005年

[2]罗志文；基于用户满意度的暖通空调设计方案动态评估体系构建[J]；暖通空调.2005,35(5)

作者简介

王晓光，男，出生于1979年03月，2002年07月毕业于天津大学，暖通专业，现有职称为中级工程师，参加工作以来参加设计了响螺湾华贸项目，响螺湾中华会馆项目，宝利长江道项目，东丽规划馆项目等重大项目工程。