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【摘 要】 近年来,我国社会经济建设的脚步不断加快,居民的生活质量和生活水平都有了很大的提升。在物质生活得到了极大的改善之后,城镇居民已经不满足于过去的生活环境,开始追求更加舒适、便捷的生活方式。暖通工程的建设,作为建筑工程的重要组成部分之一,对于居民的生活品质有着极其重要的影响。空调的设计与安装施工又是暖通工程中的重中之重,其施工质量的好坏,直接关系到暖通工程效益的优劣。因此,就需要加强暖通设计与现场施工的配合问题进行分析阐述。
【关键词】 暖通设计;现场施工;配合
一、暖通设计与现场配合施工的重要性
近年来国家建筑市场规模的不断扩大,建筑行业专业技术人员的素质和数量如雨后春笋般蓬勃发展,业主对投资项目的要求也越来越高。设计单位要想得到持续发展和业务的不断拓展,不仅要提供质量好的施工图纸,对于大、中型项目来说,设计人员参与现场施工配合愈显重要,住建部鼓励设计施工总承包文件也旨在通过设计和施工的密切结合使项目的工期缩短和达到项目增值的目的。因此,对于设计人员,在现场面对的不仅仅是专业技术问题,处理问题的同时还要考虑到业主的目的取向,不仅要考虑设计方的利益,还要考虑到项目的整体利益,而不能把思想仅仅停留在技术层面上去看问题。暖通在安装各个专业中以其工作量大、制作加工复杂、管线调整困难的特点,在施工过程中出现的问题也较多。因此,在工序安排上要优先考虑在主体封顶后最先开始实施。
二、暖通设计对暖通施工现场配合影响因素
(一)设计负荷计算偏差对施工的影响
暖通设计中冷热负荷数值是设计的基础数据,计算不准确会对设备选型、系统运行造成偏差,影响设施配备以及运行管理。由于计算繁琐耗时,设计中存在对冷热负荷计算不够重视,有在施工图阶段依然以冷热指标确定建筑耗热量、耗冷量的现象。某些项目因工程信息掌握不足,气象资料、热媒参数取值不准确,与工程所在地的数据有较大偏差。室内计算温度取值标准过高,不符合相关的节能技术规定、规范的指标要求。混淆通风量与冷风渗透、外门侵入冷风量概念,仅计算采暖冷风渗透耗热量而漏算冬季通风应给予的补热量。这些问题都会影响冷热负荷的计算结果,造成设计偏离、影响建筑整体运行的能耗,应予以重视。
暖通专业负荷计算是施工图设计的一个重要环节,直接关系到整个系统的投资和能耗,设计规范对负荷计算做了明确的要求:除方案设计或初步设计阶段可采用冷负荷指标进行必要的估算之外,应对空气调节区进行逐项逐时的冷负荷计算。目前负荷计算可优先选用设计计算软件,既迅速、准确,又便于根据条件变化调整和校核。首先可根据工程地点选取相应地域的气象参数和基本数据,对所计算的空调区域的围护结构传热系数要和建筑专业保持一致,人员、照明、新风量、设备发热量等情况要有确切的资料为依据。设备厂家提供的设备选型计算数据不能直接作为设计计算的依据,但可作为核查比对使用。对于一些室内环境参数要求较高或要求全年保证的特殊工程,应进行全工况的模拟计算分析,以确定系统季节变化的适应性。随着对能源和环保问题的日益重视,正确的负荷计算对暖通空调的节能分析越来越显得重要。但实际设计中因种种因素和设计人员习惯的影响,直接参考手册经验数据作为确定负荷选取设备的依据仍然存在。
(二)施工图对施工产生的影响
暖通专业设计图纸深度应满足《建筑工程设计文件编制深度的规定》、相关规范、有关技术措施和本单位有关质量管理文件的要求,施工图应当能够满足可施工性、操作性和可维护性的要求。但由于暖通设计涉及的设备材料品种多,形式灵活,设计周期短等因素影响,对于影响设计性能、施工安装和操作使用的重要数据和技术做法往往未能表示清楚,主要表现为图纸中局部节点可能简化处理,一些重要尺寸和技术做法在图纸中没有表示或确定,引起施工过程中因图纸不明晰而影响正常进行;也有未对重要部位进行有效控制和细致考虑而影响使用性能,造成返工和损失。因此可尽量采用标准图中的做法并标明采用的标准图号,用较少的工作量又能使图纸详尽。从目前暖通专业设计技术的发展趋势来看,设计绘图正在逐步简化,而设计计算和设计方案优化则在逐步加强。例如,某办公检验生活配套中心为五层框架结构综合楼,总建筑面积90697m2,建筑高度22.50m。动力中心主要包括空压站、制冷站、高低压变配电间、变压器室、锅炉房及辅助办公室等,建筑面积12488m2,建筑高度9.30m。联合工房、动力中心空调冷源集中设置,安装6台离心式冷水机组,配装6台冷水循环泵,车间采用组合式空调机组集中送回风,辅房等采用风机盘管加新风系统;办公检验生活配套中心安装4台离心式冷水机组,配装4台冷水循环泵,主要采用风机盘管加新风系统。该办公建筑暖通空调系统设计施工中,施工所产生的影响因素(如图1):
图1 风管调整前后对比图
1) 从图1可以看出因没有考虑风管所在安装位置,也没有画出必要的局部剖面图致使风管影响人流和运输通道。根据规范要求,穿越变形缝处的两侧的通风、空调风管上需设置防火阀,设计人员仅考虑了技术要求,在技术措施上遵守防火阀宜靠近防火分隔处设置,且距防火分隔处的距离不宜大于200mm的要求,而忽视了风管所在位置对使用功能的影响。从图中可以看到风管内面和墙体间距近1.20m(弯头内弧半径0.80m,防火阀阀体厚度0.28m,安装空间不小于0.10m),加上风管厚度0.8m,已经对人流和运输通道产生影响。通过适当调整防火阀位置和风管弯头的形式(矩形内弧形R=250mm),并保证防火阀与墙面间风管钢板的耐火极限值不小于1h,可使通道宽度加大,由原来的2.50m扩大到3.25m。在不违反规范的前提下,最大限度满足使用功能的要求。2)冷却塔一般安装在屋面上,本项目联合工房冷却塔共6座,每座流量1400m3/h。供水管主管道管径DN600mm(充水后每米重量约500kg),经过分流后的最小管径也为DN200mm(充水后每米重量约200kg)。设计人员没有考虑到管道安装时承重生根的地方,将管道直接铺设在冷却塔顶部,显然这样在施工时是行不通的,因为冷却塔外壳板和其内部的钢构支撑架根本承受不了管道的重量。因此,设计时不考虑图纸的可实施性、可操作性会带来返工,变更,索赔等很多涉及技术、造价和工期的问题。供水主管(DN600mm~DN200mm)可在屋面上作混凝土支墩或钢支架支撑,支管(DN125mm)可利用冷却塔侧壁钢架拉结固定。 (三)暖通设计中的经济运行和安全性
通常来说,暖通设计以全年最差的气候条件即最不利工况作为设计计算标准,要在各个季节都能经济、安全运行,就需要暖通设计方案具有良好的调节能力和性能,当前很多的设计方案中都并没有将这种情况考虑全面,或者调节、转换能力较差。设计的可操作性对于用户来说也是较为关心的问题,虽然空调系统大量采取自动化方式,而缺少相关的要求以及对实际情况的考察,仍不能综合权衡经济价值。在暖通的设计过程中,安全性问题更是重中之重,在很多的建筑暖通设计中,对这个问题的考虑也较少,很多重要的资料库以及机房等都采取吊顶设置风机模式,一旦空调发生漏水现象,则就会造成较大的经济损失,这种不分场合不分地点的暖通设计则极有可能带来安全问题。为了能够适应全年的设备负荷变化,机房主机不单是满足总的冷热负荷,台数选择要考虑在不同季节负荷时可以调控(停运一台比机组低负荷运行或许更经济),充分利用建筑功能及其高低峰负荷的时间差,如写字楼、教学楼等建筑设施与居住性建筑可以错峰、交叉运行,或选择局部用变频多联机(虽然前期投资较高,但其运行能耗相对较低)综合运行方式,都应在设计阶段考虑周全,在进行经济成本的计算时,选取适宜的角度来权衡考虑。精简自动化控制系统提高整体系统的安全性以及可靠性,在换季时,利用阀门操作就可以省去自动控制过程,对于商业办公以及写字楼,设计时应考虑到管理控制、运行费用分别计算。应充分的考虑建筑工程的整体安全性,包括安全防火能力、易燃易爆环境、人员办公环境以及重要物资设备的贮藏环境等,类似煤矿以及火药厂房的特殊建筑工程,在进行暖通设计时应重点考虑其安全性能,防火防爆以及水系统的防渗水、漏水问题,并且采取相应的防护措施,制定解决对策,设置出预警报警系及连锁装置,杜绝事故的发生。
三、结语
建筑工程暖通设计是一项较为复杂的系统工程,其设计的领域和环节较为庞杂,无论哪个细节问题出现失误,都有可能导致整个设计方案的失败。所以,暖通工程的相关设计人员应该充分权衡各方面因素,提前预测可能出现问题的地方并制定出合理的解决方案,避免在实际的现场施工中产生问题,做好设计工作于现场施工的有效配合,提高暖通设计与施工的整体质量水平,进而可以大幅度降低建筑工程的总体能耗,实现科学设计。
参考文献:
[1]邓飞鹏.住宅暖通设计中的常见问题及解决方法分析[J].广西城镇建设.2013(05)
[2]王宝清.建筑暖通设计中存在的问题以及改进策略[J].科技致富向导.2013(35)
[3]谢滨.建筑暖通设计的方案研究[J].产业与科技论坛.2013(19)[9]王小平.暖通设计中常见问题和对策探索[J].现代商贸工业.2014(04)
[4]李萍.贵州铜仁市电信大楼的暖通设计[J].山西建筑.2008(03)
【关键词】 暖通设计;现场施工;配合
一、暖通设计与现场配合施工的重要性
近年来国家建筑市场规模的不断扩大,建筑行业专业技术人员的素质和数量如雨后春笋般蓬勃发展,业主对投资项目的要求也越来越高。设计单位要想得到持续发展和业务的不断拓展,不仅要提供质量好的施工图纸,对于大、中型项目来说,设计人员参与现场施工配合愈显重要,住建部鼓励设计施工总承包文件也旨在通过设计和施工的密切结合使项目的工期缩短和达到项目增值的目的。因此,对于设计人员,在现场面对的不仅仅是专业技术问题,处理问题的同时还要考虑到业主的目的取向,不仅要考虑设计方的利益,还要考虑到项目的整体利益,而不能把思想仅仅停留在技术层面上去看问题。暖通在安装各个专业中以其工作量大、制作加工复杂、管线调整困难的特点,在施工过程中出现的问题也较多。因此,在工序安排上要优先考虑在主体封顶后最先开始实施。
二、暖通设计对暖通施工现场配合影响因素
(一)设计负荷计算偏差对施工的影响
暖通设计中冷热负荷数值是设计的基础数据,计算不准确会对设备选型、系统运行造成偏差,影响设施配备以及运行管理。由于计算繁琐耗时,设计中存在对冷热负荷计算不够重视,有在施工图阶段依然以冷热指标确定建筑耗热量、耗冷量的现象。某些项目因工程信息掌握不足,气象资料、热媒参数取值不准确,与工程所在地的数据有较大偏差。室内计算温度取值标准过高,不符合相关的节能技术规定、规范的指标要求。混淆通风量与冷风渗透、外门侵入冷风量概念,仅计算采暖冷风渗透耗热量而漏算冬季通风应给予的补热量。这些问题都会影响冷热负荷的计算结果,造成设计偏离、影响建筑整体运行的能耗,应予以重视。
暖通专业负荷计算是施工图设计的一个重要环节,直接关系到整个系统的投资和能耗,设计规范对负荷计算做了明确的要求:除方案设计或初步设计阶段可采用冷负荷指标进行必要的估算之外,应对空气调节区进行逐项逐时的冷负荷计算。目前负荷计算可优先选用设计计算软件,既迅速、准确,又便于根据条件变化调整和校核。首先可根据工程地点选取相应地域的气象参数和基本数据,对所计算的空调区域的围护结构传热系数要和建筑专业保持一致,人员、照明、新风量、设备发热量等情况要有确切的资料为依据。设备厂家提供的设备选型计算数据不能直接作为设计计算的依据,但可作为核查比对使用。对于一些室内环境参数要求较高或要求全年保证的特殊工程,应进行全工况的模拟计算分析,以确定系统季节变化的适应性。随着对能源和环保问题的日益重视,正确的负荷计算对暖通空调的节能分析越来越显得重要。但实际设计中因种种因素和设计人员习惯的影响,直接参考手册经验数据作为确定负荷选取设备的依据仍然存在。
(二)施工图对施工产生的影响
暖通专业设计图纸深度应满足《建筑工程设计文件编制深度的规定》、相关规范、有关技术措施和本单位有关质量管理文件的要求,施工图应当能够满足可施工性、操作性和可维护性的要求。但由于暖通设计涉及的设备材料品种多,形式灵活,设计周期短等因素影响,对于影响设计性能、施工安装和操作使用的重要数据和技术做法往往未能表示清楚,主要表现为图纸中局部节点可能简化处理,一些重要尺寸和技术做法在图纸中没有表示或确定,引起施工过程中因图纸不明晰而影响正常进行;也有未对重要部位进行有效控制和细致考虑而影响使用性能,造成返工和损失。因此可尽量采用标准图中的做法并标明采用的标准图号,用较少的工作量又能使图纸详尽。从目前暖通专业设计技术的发展趋势来看,设计绘图正在逐步简化,而设计计算和设计方案优化则在逐步加强。例如,某办公检验生活配套中心为五层框架结构综合楼,总建筑面积90697m2,建筑高度22.50m。动力中心主要包括空压站、制冷站、高低压变配电间、变压器室、锅炉房及辅助办公室等,建筑面积12488m2,建筑高度9.30m。联合工房、动力中心空调冷源集中设置,安装6台离心式冷水机组,配装6台冷水循环泵,车间采用组合式空调机组集中送回风,辅房等采用风机盘管加新风系统;办公检验生活配套中心安装4台离心式冷水机组,配装4台冷水循环泵,主要采用风机盘管加新风系统。该办公建筑暖通空调系统设计施工中,施工所产生的影响因素(如图1):
图1 风管调整前后对比图
1) 从图1可以看出因没有考虑风管所在安装位置,也没有画出必要的局部剖面图致使风管影响人流和运输通道。根据规范要求,穿越变形缝处的两侧的通风、空调风管上需设置防火阀,设计人员仅考虑了技术要求,在技术措施上遵守防火阀宜靠近防火分隔处设置,且距防火分隔处的距离不宜大于200mm的要求,而忽视了风管所在位置对使用功能的影响。从图中可以看到风管内面和墙体间距近1.20m(弯头内弧半径0.80m,防火阀阀体厚度0.28m,安装空间不小于0.10m),加上风管厚度0.8m,已经对人流和运输通道产生影响。通过适当调整防火阀位置和风管弯头的形式(矩形内弧形R=250mm),并保证防火阀与墙面间风管钢板的耐火极限值不小于1h,可使通道宽度加大,由原来的2.50m扩大到3.25m。在不违反规范的前提下,最大限度满足使用功能的要求。2)冷却塔一般安装在屋面上,本项目联合工房冷却塔共6座,每座流量1400m3/h。供水管主管道管径DN600mm(充水后每米重量约500kg),经过分流后的最小管径也为DN200mm(充水后每米重量约200kg)。设计人员没有考虑到管道安装时承重生根的地方,将管道直接铺设在冷却塔顶部,显然这样在施工时是行不通的,因为冷却塔外壳板和其内部的钢构支撑架根本承受不了管道的重量。因此,设计时不考虑图纸的可实施性、可操作性会带来返工,变更,索赔等很多涉及技术、造价和工期的问题。供水主管(DN600mm~DN200mm)可在屋面上作混凝土支墩或钢支架支撑,支管(DN125mm)可利用冷却塔侧壁钢架拉结固定。 (三)暖通设计中的经济运行和安全性
通常来说,暖通设计以全年最差的气候条件即最不利工况作为设计计算标准,要在各个季节都能经济、安全运行,就需要暖通设计方案具有良好的调节能力和性能,当前很多的设计方案中都并没有将这种情况考虑全面,或者调节、转换能力较差。设计的可操作性对于用户来说也是较为关心的问题,虽然空调系统大量采取自动化方式,而缺少相关的要求以及对实际情况的考察,仍不能综合权衡经济价值。在暖通的设计过程中,安全性问题更是重中之重,在很多的建筑暖通设计中,对这个问题的考虑也较少,很多重要的资料库以及机房等都采取吊顶设置风机模式,一旦空调发生漏水现象,则就会造成较大的经济损失,这种不分场合不分地点的暖通设计则极有可能带来安全问题。为了能够适应全年的设备负荷变化,机房主机不单是满足总的冷热负荷,台数选择要考虑在不同季节负荷时可以调控(停运一台比机组低负荷运行或许更经济),充分利用建筑功能及其高低峰负荷的时间差,如写字楼、教学楼等建筑设施与居住性建筑可以错峰、交叉运行,或选择局部用变频多联机(虽然前期投资较高,但其运行能耗相对较低)综合运行方式,都应在设计阶段考虑周全,在进行经济成本的计算时,选取适宜的角度来权衡考虑。精简自动化控制系统提高整体系统的安全性以及可靠性,在换季时,利用阀门操作就可以省去自动控制过程,对于商业办公以及写字楼,设计时应考虑到管理控制、运行费用分别计算。应充分的考虑建筑工程的整体安全性,包括安全防火能力、易燃易爆环境、人员办公环境以及重要物资设备的贮藏环境等,类似煤矿以及火药厂房的特殊建筑工程,在进行暖通设计时应重点考虑其安全性能,防火防爆以及水系统的防渗水、漏水问题,并且采取相应的防护措施,制定解决对策,设置出预警报警系及连锁装置,杜绝事故的发生。
三、结语
建筑工程暖通设计是一项较为复杂的系统工程,其设计的领域和环节较为庞杂,无论哪个细节问题出现失误,都有可能导致整个设计方案的失败。所以,暖通工程的相关设计人员应该充分权衡各方面因素,提前预测可能出现问题的地方并制定出合理的解决方案,避免在实际的现场施工中产生问题,做好设计工作于现场施工的有效配合,提高暖通设计与施工的整体质量水平,进而可以大幅度降低建筑工程的总体能耗,实现科学设计。
参考文献:
[1]邓飞鹏.住宅暖通设计中的常见问题及解决方法分析[J].广西城镇建设.2013(05)
[2]王宝清.建筑暖通设计中存在的问题以及改进策略[J].科技致富向导.2013(35)
[3]谢滨.建筑暖通设计的方案研究[J].产业与科技论坛.2013(19)[9]王小平.暖通设计中常见问题和对策探索[J].现代商贸工业.2014(04)
[4]李萍.贵州铜仁市电信大楼的暖通设计[J].山西建筑.2008(03)