暖通工程師：暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與建筑關(guān)系

簡(jiǎn)介：住宅采暖的集中形式，各種采暖形式對(duì)建筑的要求，戶式空調(diào)及其安裝要求，廚房、衛(wèi)生間的通風(fēng)孔洞，各專業(yè)綜合考慮;常用的空調(diào)方式，吊頂空間和層高，制冷機(jī)房設(shè)備機(jī)房、風(fēng)道、管井與建筑的關(guān)系。

1.采暖設(shè)計(jì)與建筑的關(guān)系

(1)住宅采暖的集中形式：

1)集中供熱分戶計(jì)量熱水散熱器采暖。也就是過(guò)去常用的采暖系統(tǒng)。這種采暖系統(tǒng)的形式有單管、雙管兩種，現(xiàn)在的住宅設(shè)計(jì)要求戶內(nèi)為可計(jì)量的分戶熱計(jì)量系統(tǒng)。室內(nèi)為雙管系統(tǒng)。這系統(tǒng)的熱水由集中鍋爐房、城市熱網(wǎng)經(jīng)換熱站供給。

2)分戶壁掛式燃?xì)鉅t為熱源的熱水采暖散熱器采暖系統(tǒng)。即通常所說(shuō)的小爐子，它既能供采暖，又供生活熱水，室內(nèi)系統(tǒng)可以是散熱器也可以是地板輻射采暖。

3)低溫?zé)崴匕宸笤O(shè)采暖系統(tǒng)，即是以不高于60℃的熱水作熱媒，將加熱管埋設(shè)在地板中的低溫地板熱水輻射采暖。

(2)各種采暖形式對(duì)建筑的要求：

1)建筑物都要有一個(gè)供熱入口，集中供熱的采暖系統(tǒng)在進(jìn)入建筑物時(shí)均設(shè)一個(gè)叫“建筑物熱力入口”，它可以是一棟建筑物一個(gè)，或一個(gè)單元一個(gè)。住宅有地下室時(shí)，建筑物熱力入口設(shè)在地下室中。無(wú)地下室時(shí)，建筑物熱力入口設(shè)在首層樓梯間第一層樓梯下邊。

2)采暖管井和地溝樓梯間應(yīng)設(shè)采暖主管的管井，每戶一個(gè)斷面約1000mm×500mm左右開門于戶外。地溝做法和以前一樣。

3)戶外接散熱器的采暖管道若為交聯(lián)聚乙烯PEX或鋁塑復(fù)合管暗裝埋設(shè)于墊層內(nèi)時(shí)，樓板上邊墊層的厚度不得小于50cm。

4)若為地板輻射采暖系統(tǒng)時(shí)，其地面的做法如下：

土壤上部、與不采暖房間相鄰樓板上部和住宅樓板上部的地板加熱管之下，以及輻射采暖地板沿外墻的周邊，應(yīng)鋪設(shè)絕熱層。絕熱層采用聚苯乙烯泡沫塑料板時(shí)，厚度不應(yīng)小于下列要求：

樓板上部 30mm(住宅受層高限制時(shí)不應(yīng)小于20mm)

土壤上部 40mm

沿外墻周邊 20mm

注：當(dāng)采用其他材料時(shí)，宜按等效熱阻確定其厚度。加熱管應(yīng)采用卵石混凝土填充層覆蓋，并符合下列要求：

①加熱管以上的填充層厚度不應(yīng)小于30mm。

②地面荷載大于20KN/m2時(shí)，加熱管上皮的填充層，應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算確定加固構(gòu)造措施。

輻射采暖地板鋪設(shè)在土壤上時(shí)，絕熱層以下應(yīng)做防潮層;輻射采暖地板鋪設(shè)在潮濕房間(如衛(wèi)生間、廚房和游泳池等)內(nèi)的樓板上時(shí)，填充層以上應(yīng)做防水層。具體構(gòu)造見圖1.3.1-1、2。

圖1.3.1-1和圖1.3.1-2的構(gòu)造明細(xì)表

(3)戶式空調(diào)及其安裝要求：

什么是戶式空調(diào)：在1999年猛然間戶式中央空調(diào)的名字和產(chǎn)品如雨后春筍般地在中國(guó)大地上冒了出來(lái)。有一種是風(fēng)冷冷水機(jī)，末端用風(fēng)機(jī)盤管，供暖面積可達(dá)100～600m2。這種做法就是把風(fēng)冷冷水機(jī)吊在過(guò)道吊頂上或衛(wèi)生間等處，吊頂內(nèi)凈高約450mm。

另一種就是風(fēng)冷熱泵式系統(tǒng)。室內(nèi)機(jī)置于吊頂內(nèi)，吊頂內(nèi)凈高約400～500mm，用軟風(fēng)管接到各送風(fēng)口。

如北京地區(qū)熱泵冬天加熱量不夠時(shí)，應(yīng)設(shè)輔助熱源。

(4)廚房、衛(wèi)生間的通風(fēng)孔洞：

廚房自然通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于房間地面積的10%，不小于0.6m2。

無(wú)外窗的衛(wèi)生間，應(yīng)設(shè)置有防回流構(gòu)造的排氣通風(fēng)道，并預(yù)留安裝排氣機(jī)械的位置和條件。

(5)各專業(yè)綜合考慮：

住宅的建筑設(shè)計(jì)，應(yīng)能滿足建筑設(shè)備各系統(tǒng)合理布局，使其功能有效發(fā)揮，創(chuàng)造一個(gè)安全運(yùn)行，節(jié)約能源的先天條件，為此：

1)要合理劃分各專業(yè)的占用空間。

2)燃?xì)?、給排水、采暖空調(diào)、電氣等設(shè)備管線應(yīng)相對(duì)集中布置，配合好，盡量不交叉。

3)散熱器、電源插座、電視電話插座合理布置，有的插座被散熱器或支管遮擋，影響使用。

2.空調(diào)設(shè)計(jì)與建筑的關(guān)系

一般公共建筑多為空調(diào)建筑，有空調(diào)的建筑物，建筑與暖通專業(yè)的關(guān)系就更密切。為使大家了解公共建筑中空調(diào)的情況，下面介紹一下現(xiàn)代公共建筑(以辦公樓為例)的分區(qū)與常用的空調(diào)方式：

(1)分區(qū)：

1)內(nèi)區(qū)與外區(qū)?，F(xiàn)代辦公樓多為高層大面積，玻璃窗也大，室內(nèi)電子辦公設(shè)備多，照明散熱也多，有的人員也多，這些都是空調(diào)冷負(fù)荷。室外溫度波動(dòng)和太陽(yáng)輻射熱也能作用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳熱等，但只影響到進(jìn)深一定的區(qū)域，我們稱為外區(qū)。外區(qū)一般為距外墻4～6m內(nèi)的區(qū)域。而室內(nèi)負(fù)荷只有照明、電子設(shè)備等不受外界溫度波動(dòng)影響的區(qū)域稱為內(nèi)區(qū)。內(nèi)區(qū)全年的空調(diào)負(fù)荷均為冷負(fù)荷。

2)內(nèi)區(qū)多用全空氣定風(fēng)量或變風(fēng)量(VAV)的空調(diào)方式;外區(qū)(周邊區(qū))常用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的空調(diào)方式或VAV帶末端加熱的方式。

(2)常用的空調(diào)方式：

1)全空氣空調(diào)系統(tǒng)：就是我們常說(shuō)的集中空調(diào)系統(tǒng)也即平常用得最多的大風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng)，由空調(diào)機(jī)房用風(fēng)道將冷風(fēng)或熱風(fēng)通過(guò)散熱器或百葉風(fēng)口等送入室內(nèi)，且室內(nèi)還有回風(fēng)口的空調(diào)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)要有機(jī)房、要有吊頂空間。

2)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)(又叫VAV系統(tǒng))：變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是按照房間負(fù)荷的改變而相應(yīng)改變送入室內(nèi)的風(fēng)量的全空氣系統(tǒng)，多用在辦公樓等公共建筑。變風(fēng)量系統(tǒng)除風(fēng)道外，有末端裝置，叫VAV箱(變風(fēng)量末端)，有時(shí)外區(qū)的VAV箱也要接熱水管，有的有小風(fēng)機(jī)需要接電源。

3)VRV空調(diào)系統(tǒng)：這是一種風(fēng)冷直接蒸發(fā)冷卻室內(nèi)空氣變頻調(diào)節(jié)制冷劑量的系統(tǒng)，它不要機(jī)房，沒(méi)有風(fēng)管，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院新樓就是它的實(shí)例。

4)風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)：風(fēng)機(jī)盤管顧名思義就是一個(gè)水表面冷卻盤管加上一個(gè)風(fēng)機(jī)，有進(jìn)水、出水兩個(gè)水管接口和進(jìn)風(fēng)出風(fēng)兩個(gè)風(fēng)口，所以凡是裝風(fēng)機(jī)盤管的地方都有冷熱水管道連接。另外夏天時(shí)冷卻盤管內(nèi)通9～12℃的冷水，其表面溫度比室內(nèi)空氣的露點(diǎn)低，所以風(fēng)機(jī)盤管下邊有集水盤，盤中還接出一根凝結(jié)水管。這根管道是將水盤中的凝結(jié)水排走，它是無(wú)壓的自流排水管。所以要有一定的坡度，i≥0.005。否則，凝結(jié)水盤就會(huì)溢出，損壞吊頂裝修。

因?yàn)轱L(fēng)機(jī)盤管的作用是將室內(nèi)空氣循環(huán)冷卻，并不解決室內(nèi)空氣品質(zhì)(即新風(fēng)量)的問(wèn)題，為了使室內(nèi)人員能呼吸到新鮮空氣，所以一般的風(fēng)機(jī)盤管都和新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用。而新風(fēng)系統(tǒng)就是全室外空氣經(jīng)過(guò)空氣處理機(jī)(也叫新風(fēng)機(jī)組)進(jìn)行加熱(或冷卻)、加濕等處理后送入室內(nèi)的系統(tǒng)。

對(duì)建筑來(lái)說(shuō)風(fēng)機(jī)盤管在吊頂上的空間要400mm左右，梁下至少也得250mm。

(3)吊頂空間和層高：

建筑師對(duì)于自己所設(shè)計(jì)的建筑物在設(shè)備、電氣等方面先進(jìn)到什么程度心中要有數(shù)。特別要了解各專業(yè)在建筑物中都需要占有哪部分空間;豎井需要多大，設(shè)在哪個(gè)部位好，水平管線走在吊頂還是只在走廊內(nèi)。空調(diào)機(jī)房是集中還是分散?各要多大面積?設(shè)在什么位置?垂直風(fēng)管和水平風(fēng)管的大約方向。對(duì)于這些管道空間，建筑師要有完整的概念。有了這個(gè)數(shù)，才能解決好專業(yè)矛盾，抓好設(shè)計(jì)質(zhì)量。

建筑物的層高除保證建筑規(guī)范的有關(guān)凈高要求外，當(dāng)然是越小越經(jīng)濟(jì)，為了多出面積?？墒切〉焦艿蓝挤挪幌碌某潭纫膊恍?，所以在決定建筑層高時(shí)首先要看吊頂內(nèi)的空間要多少，從暖通來(lái)看采用全空氣系統(tǒng)時(shí)要梁下40～50cm，而采用風(fēng)機(jī)盤管時(shí)要梁下凈高不小于30cm。所以裙房的層高應(yīng)在4m以上，而綜合樓標(biāo)準(zhǔn)層的層高應(yīng)在3.5m以上，飯店賓館樓層的高度一般不小于3.0m。

(4)制冷機(jī)房設(shè)備機(jī)房、風(fēng)道、管井與建筑的關(guān)系：

1)制冷機(jī)房(包括電制冷和直燃吸收式機(jī)房)、空調(diào)機(jī)房的位置在做方案時(shí)就需與設(shè)備專業(yè)一起研究，確定其面積和層高?？蓞⒖急?.3.2-1、表1.3.2-2。

設(shè)備層中空調(diào)機(jī)房所占用的面積的概略值表1.3.2-2

制冷機(jī)房面積約占公共建筑總建筑面積的0.5%～1%;

熱交換站面積約占公共建筑總建筑面積的0.3%～0.5%;

鍋爐房面積約占公共建筑總建筑面積的1%左右;

空調(diào)機(jī)房面積約占公共建筑總建筑面積的的4%～6%;

而在分層面積上：500m2約要空調(diào)機(jī)房30m2;

(每層建筑面積)1000m2約要空調(diào)機(jī)房35～45m2;

2000m2約要空調(diào)機(jī)房45～55m2;

3000m2約要空調(diào)機(jī)房65～75m2。

2)制冷機(jī)房、直燃機(jī)房、空調(diào)機(jī)房的設(shè)置對(duì)建筑的要求：

①制冷機(jī)房：

a.有地下室時(shí)一般設(shè)在地下室，無(wú)地下室時(shí)設(shè)在一層，也有設(shè)在頂層的，但很少。

b.在地下室中設(shè)在平面的幾何中心為好，這樣可以節(jié)省管網(wǎng)的投資和運(yùn)行的水泵能耗，因?yàn)楣艿蓝虅t系統(tǒng)阻力小，故水泵的揚(yáng)程低，耗能少。

c.要靠近變配電站和水泵房。

d.要考慮管網(wǎng)的出路。

e.要有機(jī)器搬進(jìn)搬出的孔洞。

f.制冷機(jī)房的高度要求(凈高)：

a)電制冷機(jī)房

大型h=4.5m;小型h=3.5m。

b)直燃機(jī)房

大型h=5m;小型h=4m。

②直燃機(jī)房：

直燃機(jī)房的特殊要求：

因?yàn)槿細(xì)庥蟹阑鸱罒熞?，按燃?xì)庖?guī)范和防火規(guī)范的要求，其機(jī)房的位置應(yīng)當(dāng)符