装配式建筑暖通空调系统设计技术措施探讨
朱耿志 孙青峰 申建立 冀武林 冯潇潇 王超
中国船舶集团国际工程 100121
摘要:随着装配式建筑的快速发展,其对于暖通空调系统的设计提出了更高的技术要求。本文探讨了装配式建筑暖通空调系统设计的关键技术措施,包括系统选择、节能设计、施工规范及智能化控制等方面。通过详细分析这些技术措施,旨在为装配式建筑暖通空调系统的设计和施工提供指导,以实现节能减排、提高居住舒适度的目标。
关键词:装配式建筑;暖通空调系统;节能设计;施工规范;智能化控制
装配式建筑作为一种新型的建筑方式,以其施工速度快、能耗低、环保等优势,在现代建筑领域得到了广泛应用。然而,装配式建筑对于暖通空调系统的设计带来了新的挑战和要求。如何确保暖通空调系统在装配式建筑中的高效运行,同时满足节能减排和居住舒适度的要求,成为当前亟待解决的问题。本文将从系统选择、节能设计、施工规范及智能化控制等方面,对装配式建筑暖通空调系统的技术措施进行探讨。
一、装配式建筑特征及对暖通空调的技术要求
装配式建筑是将建筑、装修和暖通等工厂化、集成化,采用先进技术和工艺,实现建筑部品的标准化生产和现场快速装配。其主要特征包括:大量的建筑部品由车间生产加工完成;现场大量的装配作业,减少原始现浇作业工作量;采用建筑、装修一体化设计和干式工法施工;设计标准化和管理信息化,提高性价比;碳排放量符合绿色建筑要求。对于暖通空调系统,装配式建筑要满足舒适节能的使用要求,合理选择冷热源、末端及通风系统,提供冷暖适中的生活环境,在保证良好舒适度的前提下,尽可能减少能源消耗,满足既舒适又节能的技术要求。还要满足干式工法的施工要求,暖通系统的输配管路尽量采用集成分配技术,地暖及辐射板等辐射末端应满足干式工法的施工要求。此外,要满足智能化控制要求,采用暖通系统自动控制技术,对空气的温度湿度进行合理控制,既保障室内舒适度,又有效实现暖通系统的节能设计。
二、装配式建筑暖通空调系统选择
(一)供暖通风和空气调节系统及冷热源方式
装配式混凝土住宅供暖通风和空气调节系统及冷热源方式的选择,应根据气候分区、能源利用状况、经济技术条件确定,并应符合《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736的规定。例如,在北方寒冷地区,宜采用低温热水地面辐射供暖系统,而在南方温暖地区,则可考虑采用散热器供暖系统。
(二)系统节能技术
装配式混凝土住宅应采用适宜节能技术,使室内既能维持良好的热舒适性又能降低建筑能耗和减少环境污染。室内热环境设计指标应符合国家及当地现行建筑节能设计标准。例如,在冷热源节能设计中,应根据暖通空调系统的使用情况,对风冷、水冷等系统进行协调,按照因地制宜的原则减少不可循环资源的损耗,充分发挥太阳热泵、地源热泵等设备的使用价值。
三、装配式建筑暖通空调系统节能设计
(一)水力平衡设备设计
在装配式建筑的暖通空调设计中,科学设定水力平衡设备参数至关重要。如在变流量系统设计中,通过设置旁通调节阀门实现水力平衡,避免系统流量出现大幅度变化,从而提高系统的稳定性和节能效果。
(二)冷热源优化
冷热源的选择应根据具体的气候条件和能源供应情况来确定。在北方地区,由于冬季寒冷,可采用集中供暖系统,利用城市热网或区域锅炉房提供的热源。在南方地区,则可考虑采用分体式空调或户式中央空调系统,结合当地电力供应和电价政策,实现冷热源的优化配置。
(三)末端设备选型
末端设备的选型应根据房间的功能和使用需求来确定。例如,在卧室和客厅等居住区域,可采用低噪音、高效率的风机盘管或辐射板作为末端设备;在厨房和卫生间等潮湿区域,则应采用耐腐蚀、易清洁的散热器或暖风机。
(四)智能化控制系统
智能化控制系统是实现暖通空调系统节能降耗的关键。通过采用先进的传感器、控制器和执行机构,实时监测和调节室内环境参数,如温度、湿度、空气质量等,从而实现对暖通空调系统的精确控制。同时,结合物联网和大数据技术,对系统运行数据进行收集和分析,为系统的优化运行提供科学依据。
四、装配式建筑暖通空调系统施工规范
(一)预留预埋:精确规划,细致实施
预留预埋是装配式建筑施工中的关键环节,它要求施工人员根据暖通空调系统的设计要求,在预制构件上精确预留孔洞和预埋管件。对于穿预制外墙的新(排)风口预留孔洞,不仅要根据产品的具体尺寸来确定孔洞的大小,还要特别注意孔洞的位置,确保避开预制结构外墙的钢筋,防止因孔洞开设不当导致的钢筋断裂,从而影响结构的整体稳定性。同时,针对需要穿越楼板或墙体的管道,施工人员应提前预埋钢套管或柔性套管,这些套管不仅能保护管道免受外界环境的损害,还能确保管道的顺利穿越,为系统的安全运行提供有力保障。
(二)安装工艺:精细操作,确保质量
暖通空调系统的安装工艺同样不容忽视。在安装散热器时,施工人员必须确保散热器的挂件或可连接挂件的预埋件预埋在实体结构上,以保证散热器的稳定性和安全性。在安装空调室外机时,不仅要考虑室外机的位置,还要合理规划其安装通道,确保室外机在安装和维修时能顺利进出,同时,室外机的通风散热条件也是关键因素,必须确保其有足够的空间进行散热,避免因散热不良导致的设备故障。在安装新风系统时,新风进风口与排风口之间的距离必须满足规范要求,以防止气流短路和交叉污染,确保室内空气的清新和卫生。
(三)调试与验收:严格把关,确保性能
暖通空调系统安装完成后,系统的调试和验收工作同样重要。调试内容涵盖了系统的启停、运行参数调整、故障排查等多个方面,通过调试,可以及时发现并解决系统在安装过程中可能存在的问题,确保系统能够正常运行。验收工作则包括系统的性能测试、安全检查和资料审查等,通过全面的性能测试和安全检查,可以验证系统是否满足设计要求和使用需求,同时,资料审查也是验收工作的重要环节,它要求施工人员提供完整的施工记录和检测报告,以确保施工过程的合规性和可追溯性。通过严格的调试和验收,我们可以确保暖通空调系统的性能和安全性,为后期的使用和维护提供有力保障。
五、结论
装配式建筑暖通空调系统的设计和施工是一项复杂而细致的工作。通过合理选择系统方案、采用节能技术、遵循施工规范以及实现智能化控制等措施,可以确保系统在满足居住舒适度的同时实现较好的节能效果。未来,随着技术的不断进步和应用推广,装配式建筑暖通空调系统将在现代建筑领域发挥更加重要的作用。
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