淺議暖通空調設計的設計問題

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提要　對照有關設計規(guī)范、規(guī)定、標準,列舉了目前暖通空調系統(tǒng)設計、設備選型、管網(wǎng)布置、制圖等方面存在的典型問題,分析了產(chǎn)生問題的原因,提出了解決辦法和改進措施。

   由于工作上的關系,接觸到一些設計單位的暖通空調工程設計,對照《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GBJ19-87(以下簡稱《設計規(guī)范》)、《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB 50045-95(以下簡稱《高規(guī)》)、《采暖通風與空氣調節(jié)制圖標準》GBJ 114-88(以下簡稱《制圖標準》)、《建筑工程設計文件編制深度的規(guī)定》(以下簡稱《設計深度規(guī)定》)等有關規(guī)范、規(guī)定、標準,發(fā)現(xiàn)目前暖通空調設計人員在貫徹執(zhí)行現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)定、標準方面,在系統(tǒng)設計、設備選型、管網(wǎng)布置方面都存在著不少問題。現(xiàn)將發(fā)現(xiàn)的問題及原因分析和解決辦法綜述如下。

    1　貫徹執(zhí)行暖通設計規(guī)范、標準方面存在的問題

1.1　室內外空氣計算參數(shù)不符合規(guī)范要求
《設計規(guī)范》規(guī)定,冬季室內空氣計算參數(shù),盥洗室、廁所不應低于12℃,浴室不應低于25℃。然而,有的公共建筑的廁所、盥洗間(設有外窗、外墻)、住宅建筑的衛(wèi)生間(冬季有洗澡熱水供應,應視作浴室)未設散熱器,很難達到室溫不低于12℃和25℃的要求。還有的住宅建筑的廚房不設散熱器,筆者以為不妥,住宅廚房室內溫度亦應按不低于12℃的要求設置散熱器。
《設計規(guī)范》規(guī)定,一些主要城市的室外氣象參數(shù)應按該規(guī)范附錄二采用。按該附錄二,北京地區(qū)冬季供暖室外計算溫度除延慶、密云外應為-9℃。而有的工程地處北京近郊區(qū),卻取用-12℃,顯然是不妥當?shù)摹?/p>

1.2　供暖熱負荷計算有漏項和錯項
《設計規(guī)范》規(guī)定,冬季供暖系統(tǒng)的熱負荷應包括加熱由門窗縫隙滲入室內的冷空氣的耗熱量。但有的工程在計算供暖熱負荷時卻未計算這部分耗熱量,致使供暖熱負荷出入較大;《設計規(guī)范》對圍護結構耗熱量計算各朝向修正率做了明確規(guī)定,北0~10%,東、西-5%,南-15%~30%,而有的工程卻將各朝向修正率變?yōu)楸?0%,東、西15%,南-5%,有悖于規(guī)范要求。

1.3　衛(wèi)生間散熱器型式選擇不妥
《設計規(guī)范》規(guī)定,相對濕度較大的房間宜采用鑄鐵散熱器。然而,不少工程的衛(wèi)生間采用鋼制散熱器,亦未加強防腐措施,這是不妥當?shù)?。筆者曾看到有些辦公樓的廁所采用鋼制閉式散熱器,但沒使用幾年,散熱器的串片就被腐蝕了,剩下的兩根光管也銹蝕嚴重。實踐證明,此類場所最好采用鑄鐵散熱器或鋁制散熱器。

1.4　樓梯間散熱器立、支管未單獨配置
《設計規(guī)范》規(guī)定,樓梯間或其它有凍結危險的場所,其散熱器應由單獨的立、支管供熱,且不得裝設調節(jié)閥。然而,有的工程將樓梯間散熱器與鄰室供暖房間散熱器共用一根立管,采用雙側連接,一側連接樓梯間散熱器,另一側連接鄰室房間散熱器,而且散熱器支管上設置了閥門。這樣,由于樓梯間難以保證密閉性,一旦供暖發(fā)生故障,可能影響鄰室的供暖效果,甚至凍裂散熱器。

1.5　供暖管道敷設坡度不符合規(guī)范要求
《設計規(guī)范》規(guī)定,供暖管道的敷設應有一定的坡度,對于熱水管坡度宜采用0.003,不得小于0.002。然而,有的工程供暖供回水管坡度只有0.001~0.001 5。當然,如確因條件限制,熱水管道甚至可無坡度敷設,但此時應保證管中的水流速不得小于0.25 m/s。

1.6　廚房操作間通風存在問題
《飲食建筑設計規(guī)范》(JGJ 64-89)對廚房操作間通風作了明確規(guī)定:(1)計算排風量的65%通過排氣罩排至室外,而由房間的全面換氣排出35%;(2)排氣罩口吸氣速度一般不應小于0.5 m/s,排風管內速度不應小于10 m/s;(3)熱加工間補風量宜為排風量的70%左右,房間負壓值不應大于5 Pa。然而,有的工程的廚房未設排氣罩,僅在外墻上設幾臺排氣扇;有的雖然設置了排氣罩,但罩口吸氣速度遠小于0.5 m/s,選配的排風機風量不足。大多工程未設置全面換氣裝置,亦未考慮補風裝置,難以保證室內衛(wèi)生環(huán)境要求及負壓值要求。

1.7　膨脹水箱與熱(冷)水系統(tǒng)的連接不符合規(guī)范要求
《鍋爐房設計規(guī)范》(GB 50041-92)規(guī)定,高位膨脹水箱與熱水系統(tǒng)的連接管上不應裝設閥門。這里所說的連接管是指膨脹管和循環(huán)管。此條對空調冷凍水系統(tǒng)也是適用的。但有的空調冷凍水系統(tǒng)高位膨脹水箱的膨脹管接至冷凍機房集水器上且安裝了閥門,這是不允許的。一旦操作失誤,將危及系統(tǒng)安全。

1.8　通風空調系統(tǒng)防火閥的設置不符合規(guī)范要求
《高規(guī)》中規(guī)定,風管不宜穿過防火墻或變形縫,如必須穿過時,應在穿過防火墻處設防火閥;穿過變形縫時,應在兩側設防火閥。然而,有的高層建筑,風管穿防火墻處未設防火閥,有的風管穿過變形縫時僅在一側設有防火閥,而另一側則未設。另外,有些工程防火閥的位置設置不當。按要求防火閥應緊靠防火墻設置,且連接防火閥的穿墻風管厚度δ≥1.6 mm,防火墻兩側各2 m范圍內的風管應采用不燃材料保溫。但有些工程通風空調風管上的防火閥隨意設置,遠離防火墻,其間的風管既未注明加厚,亦未采取任何保護措施,存在著隱患。

1.9　防煙樓梯間前室送風口風量的確定有問題
《高規(guī)》對高層建筑防煙樓梯間前室加壓送風量作出了規(guī)定,并分情況給出了具體風量值。該條附注中說明開啟門時通過門的風速不宜小于0.7 m/s;條文說明中規(guī)定了門的開啟數(shù)量,20層以下為2, 20層以上為3?！陡咭?guī)》還規(guī)定,防煙樓梯間前室的加壓送風口應每層設一個。根據(jù)這些規(guī)定,可以推算出各層前室送風口的風量應為L/2(20層以下)或L/3(20層以上,L為前室總加壓送風量)。然而,有的工程,其防煙樓梯間前室送風口的風量卻標注為L/n(n為建筑物層數(shù)),顯然小了許多。如某12層建筑,防煙樓梯間前室總加壓送風量定為16 000 m3/h,但每層前室送風口風量卻標注為16 000/12≈1 300(m3/h),顯然其風口配小了。正確的標注應是16 000/2=8 000(m3/h),應按此配置風口大小。

1.10　誤將防煙分區(qū)排風量的計算混同于排煙風機風量的計算
《高規(guī)》對排煙風機風量作了明確規(guī)定:擔負一個防煙分區(qū)排煙時,應按該防煙分區(qū)面積每m2不小于60 m3/h計算,擔負兩個或兩個以上防煙分區(qū)排煙時,應按最大防煙分區(qū)面積每m2不小于120 m3/h計算。請注意,這里指的是選擇排煙風機的風量,并不是指防煙分區(qū)排風量加大一倍(對每個防煙分區(qū)的排風量仍然按防煙分區(qū)面積每m2不小于60 m3/h計算),而是當排煙風機不論是水平方向或垂直方向擔負兩個或兩個以上防煙分區(qū)排煙時,只按兩個防煙分區(qū)同時排煙來確定排煙風機的風量。

然而,有的工程排煙風機水平方向擔負面積大小不等的2~3個防煙分區(qū)的排煙,設計上錯誤地將排煙風機風量按其所擔負的2~3個防煙分區(qū)總面積每m2不小于60 m3/h計算,而不是按其中最大防煙分區(qū)面積每m2不小于120 m3/h計算,致使排煙風機風量偏小,難以滿足防火使用要求。還有的排風機(系統(tǒng))垂直方向擔負兩個以上防煙分區(qū)(內走道)的排煙,設計上誤將各層防煙分區(qū)(內走道)的排風量按各自的面積每m2不小于120 m3/h計算了,而不是按各自的面積每m2不小于60 m3/h計算的,無形中將垂直方向各防煙分區(qū)(內走道)排風量加大了一倍,致使各層風道、風口配置得偏大。

1.11　高層建筑排煙系統(tǒng)排煙口選型不當
《高規(guī)》規(guī)定,(通風空調)風管穿過防火分區(qū)的隔墻處
應設防火閥。筆者認為,排煙風管不宜穿過防火墻,如必須穿過時,應在穿防火墻處設當煙氣溫度超過280℃時能自動關閉的防火閥,并與排煙風機聯(lián)鎖。然而,有的工程在設計時對此有疏忽。如某工程地下室一排煙系統(tǒng)擔負3個房間及1個內走道(各房間與內走道之間的門均為防火門)的排煙,排煙總管上設有一只排煙防火閥,而各房間及走道的排煙口均為單層百葉風口,排煙管穿過各防火墻處均未設排煙防火閥。這樣帶來的問題是:各房間防火門形同虛設,一旦一個房間發(fā)生火災,將通過排煙管殃及其它房間。正確的做法是:在單層百葉排煙口后(排煙風管穿防火墻處)增設排煙防火閥(280℃自動關閉)或將單層百葉風口改為專用排煙風口(平時常閉,著火時自動開啟排煙,280℃重新關閉)。

    2　在工程設計中存在的問題

2.1　供暖入口設置過多
設置供暖入口時,既要考慮室內供暖系統(tǒng)的合理性,又要考慮與室外管線銜接的合理性,不能只圖室內系統(tǒng)設計方便、省事,而不顧及室外管網(wǎng)系統(tǒng)。然而,有的工程供暖入口設置過多。如某7層綜合樓,室內供暖系統(tǒng)分為10個環(huán)路(1~2層4個,3~7層6個),供暖入口設置亦達10個之多,同外線銜接點過多,幾個方向均有,不僅給外線施工造成麻煩,也給將來室內系統(tǒng)調節(jié)帶來不便。

2.2　供暖系統(tǒng)設計不合理
供暖系統(tǒng)設計存在不合理之處:①有的供暖系統(tǒng)由1條主立(干)管引進,分幾個環(huán)路,分環(huán)上不設閥門,給系統(tǒng)運行調節(jié)、維修管理造成不便。②有的供暖管道布置不合理,與建筑專業(yè)不易協(xié)調,或供暖立管直接立在窗子上,既影響使用,又不雅觀;或者供暖水平管道敷設在通道的地面上,既影響行走,又不便物品放置。③有的供、回水干管高點漏設排氣裝置,一旦集氣,難以排除,影響系統(tǒng)使用。④有的供暖系統(tǒng)為同程式,一個環(huán)路單程長300 m,致使供、回水干管坡度很難達到規(guī)范規(guī)定的不小于0.002的要求。⑤有的供暖系統(tǒng)為雙側連接,兩側熱負荷及散熱器數(shù)量相差懸殊,而兩則散熱器供、回水支管卻取用相同管徑,兩側水力不平衡,難以按設計流量進行分配。