暖通設計如何像建築設計那樣有所創新?
暖通行業的確比較沉悶,缺乏活力。如果我們換個角度看待這個問題,或者只是擴大一點討論範疇,或許我們會有一些新思路。
在我看來,暖通行業的創新需要從更大範疇來看,要放到整個建築設計領域來進行創新設計方法,我大概分析一下暖通設計的創新點。
一:傳統的暖通設計是處於建築設計過程中的介入事件比較滯後的一個專業子系統。基本上是為解決建築設計後的一些採暖空調通風問題。這種方式意味著,暖通系統設計只是為了解決建築方案在暖通方面的審核和使用功能的作用。不可能對建築物本身的設計形態,設計內容產生本質性的改變。如果改變這種現狀的話,暖通設計的前景的方式方法將會產生很大的變化,創新點也將隨之產生。
二:從整個建築物來看,傳統的設計方法、過程是有待改進的。因為對於一個建築物,其組成部分理應更加有機,系統之間聯繫更加緊密。這種關係對於倚重設備來解決建築物使用功能的建築(比如公建,或者使用功能較為複雜的民用建築)尤為重要。建築設計過程中,假如在方案設計階段就有暖通工程師參與的話,可以規避一些設計漏洞與浪費。
三:暖通設計與建築節能設計的專業配合。目前建築工程行業對於建築節能工程師的角色定位非常模糊,甚至只是為了出具建築節能計算書,應付國家規範標準而設定的職位,實際功用並不大。而且,目前建築節能與否或許也不是建築師或者甲方首要考慮的問題。這項工作並沒有有效地實施,所以,目前建築節能問題其實還是很有潛力。
暖通設計師在進行系統設計時,對建築物負荷的計算是選用當地室外設計計算溫度,通過對典型計算日的計算方式來進行的。而且暖通設計是也不太會有能耗的概念,這樣計算往往會比較粗淺和較大誤差。這種情況下,暖通設計師往往會選用更大的設備來規避設計風險,這無疑是一種浪費,有違節能的初衷。暖通設計如果和建築節能工程師進行配合,就能發揮更大的節能潛力。因為假如有建築節能工程師對建築能耗的準確計算,將有助於暖通工程師更加合理地進行系統設計和設備選型。可以有效地規避水力失衡、設備選型過大(過小)的各種問題。
四:暖通系統的自動控制。正如我們大學教授的課程科目一樣,暖通設計是一個非常龐雜的系統問題。而自動控制與系統運行問題,在實際的暖通設計中比較難以顧及到的設計因素。一方面這是相對超出暖通設計師知識範圍的事情;另一方面,任務書上也不會有這方面的要求。這就會導致暖通設計師並不願意(也沒有精力)去設計那些並不常用的暖通系統。這無疑是會抑制暖通設計師的創造力的。
五:人體舒適度與環境保護需求。暖通設計在這兩方面是具有很大影響力的,佔有重要位置。而不幸的是這兩項評價對於一個建築物來說,往往是排在比較次要的位置。我國建築「堅固、適用、美觀」的原則,甚至未提及這類的要求。所以,對於一個造價成本有限的建築,往往對於這方面的需求也很有限。即便是造價充沛,建築自由度大的建築,錢也往往花到「美觀」上去了。而暖通設計僅僅是「適用」這條原則的一小部分,其地位可想而知了。更甭提花費成本用來改善使用人員的舒適度,和作為公益義務的環境保護問題了。這是一個社會整體環境的問題,公眾與政府對建築的認知與審美將會決定這類需求會到一種什麼樣的程度。假如有一天公眾對「空調病」再無忍耐之心,政府也主動承擔起環境保護的責任並要求企業建築單位強制執行的話,以上的行業內的創新與改變將是順理成章的事情。
希望能與大家一起討論這個問題。
暖通設計在建築領域大有創新的機會。
第一方面,如何保證身體健康和人體舒適度。比如通過合理的設計降低室內空氣中的有害物質,在自然通風的情況下如何降低室內溫度或提高人體的舒適度...至少不要讓出風口對著人直吹。
第二方面,建築節能。自己付電費的人都知道。
第三方面,保護環境。別把熱氣對著外面亂吹,涼快了自己害了環境。怎樣回收再用餘熱?這些都是文章。
第四方面,同最新科技和設備研究等結合。也許那天我們就要在火星上蓋房子了。
無論是從設計細節還是系統(設備)設計,設備專業都有大把項目可以研究及創新。現在中國衛星可以上天馬桶卻還漏水,就是缺少了創新及實幹。暖通代表的建築物設備這一塊,可以看作是利用機械和電氣設備來實現或者補充建築土木結構的功能。
在居住類建築上,因為居住的舒適度和內部空間已經在建築設計環節考慮到了,後期設備實現的功能就局限在衛生,溫度,空氣質量上面,在光照和音效方面和建築技術方向有所重疊。居住類建築大都有比較成熟的方案,因此創新的餘地不大,前些年讀書的時候,綠色建築,太陽能整合比較熱一些,現在有被建築設計跨界納入的趨勢。如果能兼修建築方面的課程是最好的事情了。
對工業建築和科研設施來說,創新的餘地就比較大些,尤其是內部環境要求較高的建築物,暖通設備設計與系統集成完全嵌入到整體建築設計中,比如通過BIM之類的建築建模信息系統,比如通過各類跨領域建造規範,尤其是諸如超低溫,動壓要求的。某些例子中,暖通系統和建築內支撐結構強度聯繫緊密。
對內部環境比較挑剔的劇場和對垂直溫度場有要求的體育設施也是需要定製建築內環境系統:比如水立方和滑冰場館。
有某些特殊要求的軍事設施和政要居所也需要訂製建築環境系統,比如香港富商,內地富豪們的市場暫時還沒有打開。
如果把艦船與飛行器看作金屬構築物的話,也是暖通系統應用的地方。
總的來說,建築設備和建築設計一樣,大投資的需要定製的暖通系統能夠有創新機會多一些。
配合併幫助實現建築師的意圖,提供更多的可能性。一個創新的建築項目背後,必定同時存在一個創新的設備工種團隊。
善於發現每個建築的特點,每個建築對於能源的利用都有自己的特點,根據特點調整整體方案,保證方案的合理性。
隨著人類生活水平的提升以及對室內環境要求越來越高,以及智能化設備的發展,再伴隨著節能要求不斷增高,暖通將是一個最重要的專業
赫爾穆特·楊的一個機場,大跨建築,玻璃圍護。很可能變成大溫室,消耗大量能量。為了減少能源消耗,暖通工程師反其道而行,提出特殊的解決辦法:將空調的製冷範圍控制在2.5米高的範圍內,混凝土地面里埋著熱交換水管,2.5米以上的高度的氣溫高於室外,熱量通過玻璃屋頂向外輻射。正是因為有了這樣的設計,屋頂可以用單層普通玻璃,重量減輕,視覺效果變得極其輕薄。這是一個對建築物本身的設計形態和設計內容產生本質性的改變的例子。暖通工程師在非常早期就介入了方案的思考。
如果暖通要想創新,要學習一點建築師的思維方式,案例式地去學習和思考,具體情境地、有獨特性地去解決問題。雖然轉業了,不過暖通設計還是有幾個方向是比較新的
building envelope結合高層建築的自通風系統設計
智能化的空調控制系統,類似nest
好的暖通應該能根據建築特性做出合適,經濟,靈活的空調系統,採用合理的模擬分析預測,翔實的數據論證,已經是很高質量的設計了
毫不誇張的說,暖通專業不管是從設備、管道佔用面積,還是從人體舒適度,至後期能源使用,都是建築業中至關重要的一個重點,所以暖通的創新,首先是需要從建築層面的考量,其次,是需要從智能化控制的實施。
1、與建築的配合:
1)前期建築方案的設定需要與外立面考慮到是否能借用自然通風達到減少能耗的目的,如果無法借用自然通風,是否考慮設備與建築整體的融合,這裡不是指佔用大型的設備機房,暖通是否能做與建築貼合的設備類型,類似於太陽能做貼面幕牆,設備與不同建築的互相融合,減少不必要機房的佔用,同時能達到隨室外、室內環境變化,對室內人體舒適度的提升,這個問題其實不僅僅是自己專業系統的調整,更多的是需要業主、設計方、廠商一起配合的結果。
2)其次受限於管道的面積影響,我們一直被強調的是在提供最高舒適度的同時,不要佔用太多的建築層高,所以是否在管道布置方面,我們可以做到與建築外觀的一種契合,現在國內的建築師太過「嚴肅」的對待「建築外立面」,好像整整齊齊的大塊玻璃幕牆就是最好的設計,不要有百葉,不要有管道,任何影響所謂「美觀」的東西一律不許出現,但事實上所謂的建築,是要把各種「不美」相互協調至「美」,國外很多圖書館、展覽館等建築,暖通大體積的管道裸露在外,但施以各種造型搭配,立刻與建築外觀融為一體,如果不明說,根本看不出這是大型的設備管道,以為是構造搭配,所以這種觀念需要改進,不能即享受舒服,又不肯自己損失,天底下哪裡來的好事?
2、與內裝的配合:
1)這個和上述第二點相同,很多室內設計師只管自己的效果美不美,一點兒都不考慮吊頂上的噴淋、揚聲器、探測器、風口等等的因素,經常出現的情況就是:室內就是這種效果,你們設備的東西要配合我的效果來,風口不能放在這裡,塞到角落裡面去。設備專業在此體現了無窮的被動型,如果碰到無知的業主,就按照室內效果來,結果實際使用的時候,各種空調不滿意,又開始怨暖通設計人員,這個現象需要大家一致的抵制;
3、與智能化控制的配合:
空調能耗一致是建築能耗的大頭,佔到了建築能耗的40%~60%,如此龐大的能源損耗會給使用方帶來沉重的負擔,如何降低能耗輸出是所有業主關心的話題,在這個問題上,我認為不僅僅是在系統設計時考慮各種參數的選擇,同時更應該注意的是空調控制方面的設計,常規設計院設計時對此部分並不是特別關注,常常使用模板文件,後期深化時候再由自控廠商去完成此部分設計,但由於自控系統的分散性,各種銜接上會缺漏與滯後,導致很多時候系統調試並不能達到滿意的效果,因此暖通不僅僅是關注自身系統設計,應該在設計階段與智能化工程師配合完成系統邏輯控制這方面的內容,以求在遞交出去的圖紙時,整套系統能在理論上進行合理和運行。
由於自身機電顧問的角色,也會對這個問題有太多的想法,其實暖通的創新有太多太多的內容,不僅僅是自身系統的與時俱進,同時還有與其他專業、單位的配合,在此之中又有太多太多的限制,作為「束手束腳」的一個專業,其實所有的暖通人在謀求自我發展的同時,應該傳遞給所有相關的專業——相互的理解、配合與團結,才是大家謀求發展的正確道路。
國內做好暖通傳統設計的就沒幾個,還想著創新,我是堅決反對的。
暖通設計和球場上的裁判一樣,越是優秀的裁判在比賽中越是看不到他的存在,如果一個裁判讓自己成為了球賽的焦點那他肯定是一個失敗的裁判。好的暖通設計也是一樣,越是優秀的暖通設計越是看不到他在建築的存在,但建築內的環境有很舒適。
本質上講,暖通這樣的行業屬於沒有太多創新餘地的行業,由於長期的工程設計累積下來的經驗,已經把可以做優化的部分修補的差不多。唯一可以選擇的是在同樣的情況下,幾種可以使用的方案的選擇,合理布管,減少能量損失。
深夜手機碼字回答。
題主這問題我自畢業來一直思考,直奔主題的好。
首先提出幾個觀點
1.設計從來都是以「 人」為重點,有想法,沒好的團隊實現(設計加施工),還是垃圾一堆(領導的超前設計,管理想法很重要)
2.暖通這行業是系統的設計,各末端 (過程或使用終端)的發展影響整個行業(施工的話,是工藝的提升,人性化的細節,良好的施工安全及設計與施工的交接互動,參照國外頂級施工單位,就夠國內的企業吃一頓了)
3.國內已有設計施工投標等流程根深蒂固,小改革難以撼動整個行業的利益鏈(我真要吐槽下關於甲方乙方的地位問題,國內外對比,國內的人際關係成本也吃的很開啊)
我想解決了以上問題就能激活一家公司的運轉提升(抱歉我無法說提高暖通界的創新,就如bim 的運用一樣,趨勢,但現階段難以實施),建築行業都是依靠前輩們辛苦鑽研的成果,失敗的經歷支撐著的,我們這一代是「繼承」後整合「創新」,並不是說依靠一人的理念,思想就能改變。
以上問題不展開討論了,我真心無力展開,水平有限,且都是備受爭議的話題,沒有對錯的討論。
署名:在暖通界工作兩年不知天高地厚的設計師(也是一位打算終生投身於暖通界並希望有所建樹的年輕小伙)
現在暖通設計有一個新的方向,綠色建築。現階段還在炒概念的階段。單純的冷量計算已經不能滿足新興市場要求。舒適性調節,溫濕度獨立控制,建築能源管理系統,建築智能控制。這些我推測都是以後的大趨勢,我現在就正在做溫濕度獨立控制以及能源計量系統的設計。
我認為暖通設計的創新是有個方向的,即更合理、更節能、更舒適,在這個基礎上來設計空調、通風、採暖系統,所以暖通設計的創新跟建築設計的創新不是一個概念,暖通設計就那麼幾種系統方式,所能做的是更合理的系統組合以及更合理的空調採暖分區,只要能夠選擇最適合最合理的系統方案,做到了節能舒適,這是創新的目的,也是設計的目的
水暖設計在整個流水線中是承上啟下的,上有建築結構,下有電氣,如果行業不在整個建築設計行業中說了算的話,很難有突破,而且現在甲方看的都是外立面,建築好不好看,誰真正關心過節能多少,他們認為水暖是很簡單的活,但是其實水暖的工作量很大,又很麻煩,用戶一說下水道堵了,散熱器不熱,空調不涼就說設備設計的是什麼玩意兒,可誰TM真正關心過建築為毛把衛生間放這,建築為毛把傳熱係數做的這麼高,呵呵呵呵呵
1.如果可能,充分利用現有可利用自然,環境資源。2.考慮新技術的適用性。3.和各專業的合理配合。
充分利用條件就是創新
個人以為:1,設計師的能力;2,大眾意識的提高
相對於當前節約能耗的大環境下,暖通空調系統會有更多的新穎的系統設計概念或者創新的設備湧現。類似於現在太陽能空調/冷熱電三聯供。。。。。
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