暖通设计中几个典型问题

4.供暖管道热补偿设计建议 1）波形补偿器是一种不得已而采用的东西，设计时应尽量 采用方形补偿器或L形补偿器自然补偿。低温水地暖系统 的管道一般均满足自然补偿条件。 2）必要时可采用无推力波形（套管）补偿器。由于此类补 偿器体积大，投资高，维修更换复杂，一般不推荐。如果 采用无推力波形补偿器，设计时必须显著位置在注明型号 参数。 3）采用波形补偿器时，应计算固定支架水平推力，按照推 力选用支架标准图。并应提交结构专业对固定支架生根的 梁、柱进行校核。 4）固定支架位置应合理，应设在框架梁、柱上，不应随意 设置。
4）应满足节能标准对输送能效比的要求。省公建节能标准 已经比国家标准放宽要求，冬季热水温差按10℃计算，合 理选择水泵，输送能效比是完全可以达到的。标准给出的 能效比是最高限值，实际工程需要可能更低。
三.供暖系统波形补偿器的使用
1.存在问题 1）补偿器一端不设固定支架。如：采暖主立管拐 弯处不设固定支架。 2）补偿量不根据水温计算，随意选用。如地面辐 射采暖系统，很多情况下可以自然补偿，却设了 补偿量很大的补偿器，不但增加了投资，还形成 薄弱环节。 3）固定支架做法套用标准图错误。 4）固定支架设置位置较随意。
3.固定支架标准图的使用 1）室内管道支吊架标准图05R417-1总说明中注明，表中的 固定支架水平推力计算条件为：间距为60m，保温管按方 形补偿器计，不保温管按L型补偿器计。也就是说，表中 与管径对应的推力数值仅适用于采用方形补偿器和自然补 偿的管系。 2）标准图05S9附表7中给出的固定支架水平推力明显有缺 陷，其计算中没有涉及到不平衡内压力，虽然在计算条件 中说明包括不平衡内压力。表中与管径对应的推力数值同 样仅适用于采用方形补偿器和自然补偿的管系。 3）采用普通轴向波补时，不平衡内压力很大，尤其对于高 层建筑地下室的水平干管，其主固定支架的推力比采用方 补时高数倍。如果套用标准图，将造成安全隐患。
3）高低区采暖负荷差别过大原因主要是由冷风渗 透热负荷计算引起的。利用计算软件计算时，高 层建筑中和面以上冷风渗透负荷为0，而低层又过 多统计了窗缝，造成高低区差别太大。 4）空调热负荷过大原因 a.没有计算，而是根据以往经验拍脑袋。 b.计算错误。主要是新风热负荷计算问题。冬季新 风是否加湿对热负荷影响很大，加湿比不加湿的 处理过程新风负荷大50%左右，当新风量较高时， 对总热负荷的影响巨大。设计中很多空调系统没 有加湿，却按室内相对湿度50%~60%计算。 c.采用新风换气机时没有考虑热回收效率。
2.波形补偿器使用要求 1）手册给出的适用范围： a.变形与位移量大而空间受限制的管道； b.变形与位移量大而工作压力低的大直径管 道。 2）安装要求： 标准图05N1-179页对普通轴向型波形补偿器 的安装有如下规定：在管道的盲端、弯头、变截 面处、装有截止阀或减压阀部分，及分支管线进 入主管线入口处，都应设置固定支架。 以上要求的核心是由于使用波补时产生不平 衡内压力，波补两侧直管段上均应设固定支架。
3.设计思路 1）设备房一般不需要温湿度控制，通风用于排除余热和有 害气体，设计思路是设机械排风，机械送风或百叶窗自然 补风，补风不需处理。 2）厨房、餐厅 通风设计应设机械排风（局排、全排），机械补风。 补风分两部分，一部分由餐厅经设在隔墙上的防火风口补 入，这部分来自于餐厅的新风系统；不足部分设机械送风 系统，新风是否需要加热处理视情况而定。由餐厅补风的 优点是，充分利用餐厅排风的余热（余冷），改善厨房环 境，达到节能效果，减少设备投资。 审图中发现一些设计，餐厅厨房分别都设置了机械排 风和机械送风系统，餐厅排风系统将室内空气直接排至室 外，是不合理的。
3.解决办法
1）采暖系统新风量的确定应合理，为保证人员必需的新风 量，各层房间均应按0.3~0.5次/h换气次 数进行校核计算， 取两者较大值。建筑上层也应考虑新风热负荷。 由于建筑节能标准的提高，冷风渗透热负荷占采暖热 负荷的比重越来越大，已经达到40%左右，因此，此部分 的计算将影响整个采暖系统的设计，应引起重视。 2）空调新风量应合理，新风热负荷计算时应考虑设计处理 过程，区分加湿、不加湿两种状态。 3）考虑热回收效率。冬季空调热负荷计算时已经考虑了过 多的安全储备，如灯光、人体、设备散热均没有扣除，对 于很稳定的热回收应该考虑回收效率。
四.通风系统风量平衡及热平衡
1.现象及问题 在一些工程的通风设计中，往往只设机械排风，不设 送风，如设备房、厨房、浴室等房间。大量的排风无法从 门窗缝隙补风，造成风量不平衡，换气效率极低，达不到 通风效果。对于浴室等有热舒适需要的房间，窗缝补风会 影响室内设计温度，对身体健康造成不良影响。 2.案例 河北科技大学食堂通风设计，原设计只设机械排风， 风机风量很大，满足换气次数，但由于没有设机械补风系 统，油烟排不出去，影响使用。后经王教授的课题组分析 原因，主持改造，增设机械送风系统，餐厅环境大大改善。
3）建筑工程采用采暖系统时，浴室通风系统建议采用新风 换气机，这样即可达到空气平衡，还可回收余热，提高送 风温度，改善舒适度。当设有空调系统时，可以设机械排 风，补风由周边环境多余的新风通过墙上百叶风口补入， 也可采用新风换气机通风换气。
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2.案例 1）某五星级酒店，建筑面积6万平米，选用四台（三用一备） 冷水循环泵，水泵扬程48m，电机功率75kW，试运行经 常跳闸，无法正常运行，只能通过减小阀门开度的方式解 决问题。 2）某调度楼，建筑面积1.6万平米，选用三台冷水循环泵 （两用一备），水泵扬程39m，电机功率30kW 。运行中 经常跳闸。 3）某办公楼4.5万平米，采用水环热泵系统，冷却水（闭式 系统）循环水泵扬程37m，运行时测得水泵进出口压差 25m，造成超载，经常跳闸，轴承损坏。
2. 问题原因 1）采暖负荷过大一般是因为没有经过计算，热负荷值是编 造的。 2）采暖热负荷过小是因为计算时过于教条。一是过于依赖 计算软件，二是对实际情况缺乏考虑。高层住宅与其他公 共建筑相比，有以下特点： a.住宅建筑户门严密，且不经常开启； b.住宅内有人工通风，如抽油烟机、卫生间通风、必 要的开窗通风换气； c.楼梯间不采暖。 由于以上原因，风压、热压在高层住宅中新风冷负荷 的计算不起主导作用， 而人工干预的通风、及室内人员 对新鲜空气的需求成为影响冷风渗透热负荷计算的主要因 素。
暖通空调设计中几个典型问题
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
苗建忠
●采暖负荷、空调负荷计算 ●供热、空调循环水泵扬程的确定 ●供热系统波形（套筒）补偿器的使 用 ●通风设计的风量平衡及热平衡
一. 采暖、空调热负荷计算
1.存在的问题 1）采暖负荷过大或过小。普通住宅，体形系数差 不多，有的设计热指标超过30W/㎡，有的不足 18 W/㎡ 2）采暖负荷高低区差别太大。有的底层与顶层之 比达 2 倍以上，明显不合理。 3）空调热负荷过大，有的热指标超过130 W/㎡ 。
3.循环水泵扬程的确定 1）改变观念。一个工程的部分区域流量达不到设计要求不 是水泵的错，不应由水泵来承担。系统平衡才是关键。 2）系统阻力应认真计算，适当考虑安全系数。设计中很多 人不计算，更多的是靠“估”。一个有经验的设计人员 “估”出得结果可能更接近实际，这是需要多年的积累。 一般设计人员还是要通过认真计算，“估”“算”结合， 来提高自己的设计水平。 3）两管制空调水系统尤其应注意冬季热水系统循环数泵的 选用。在河北省各地区，冬季热负荷普遍比夏季冷负荷低， 而供水温差却比夏季大一倍，因此，冬季热水流量一般仅 达到冷水流量的1/3左右，动力站外系统阻力仅为冷水的 约1/9。
二.供热、空调循环水泵扬程的确定
1. 设计中的问题及危害 1）现象：空调供热循环水泵扬程过高。尤其是两管制空调 水系统热水循环泵。许多设计人员认为，水泵扬程保守一 点，尽量设计大一点对系统运行有利，于是水泵扬程选用 越来越高；有的不区分两管制空调水系统冬夏季水泵，冬 季水泵达30多米水柱。 2）危害：循环水泵扬程过高不仅对系统运行没有好处，反 而又会造成危害和浪费。 a.造成系统运行不稳定。由于实际阻力比水泵扬程低很多， 高扬程引起系统流量增大，电气系统过载跳闸； b.损坏水泵。系统过载，电机温度、轴承温度升高，造成轴 承损坏，并影响电机寿命。 c.增大初投资，提高运行费用。