時間:2022-09-26 16:25:22
序論:在您撰寫暖通空調設計論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
論文摘要:如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。本文根據實際工作經驗,對暖通空調設計方案應注意的一些問題進行粗淺的分析。
一、方案應吸收設備工種參加
現在有不少工程,在方案階段只有建筑師埋頭創造,不吸收設備工程師參加方案設計,結果建筑方案中選后設備空間沒有考慮,造成設備設計很大困難。機房設在某一角落,風道拉得很遠,既不經濟也影響通風效果;進風口與排風口擠在一起,不合規定;管道夾層當機房使用,噪聲、振動直接影響上、下客房,不但增加了消聲減振的費用,還難以取得滿意的效果。諸如此類舉不勝舉。要改變這一現實,要想適用、經濟、美觀地建造起現代化建筑,建筑師在方案階段就吸收設備工程師參加設計實為當務之急。
二、設計前對建筑物要了解清楚
要想做好一個建筑物的空調設計,達到真正良好的使用效果,應當是各工種綜合的好效果。用我們的政策語言,就是適用、經濟、美觀三者俱備。為此目標在做設計的時候各工種必須配合好。一般說來以下幾個問題首先要了解清楚,才好采取對策,即選用適合的方案和系統。
2.1弄清該建筑物在總圖中的位置,四鄰建筑物及其周圍供熱、供水、供電等管線的敷設方式與可能的接口地點。這可為本建筑物設計供熱入口時的客觀條件。也可作為計算負荷時考慮風力、日照等因素的參考,還可以根據主要入口的朝向,確定大門的做法。
2.2弄清建筑物內的人員數量,使用時間,有無廢氣要排等。作為計算負荷及劃分系統的依據。
2.3層數、層高及建筑物的總高度,看其是否屬于高層建筑。按現行的規范規定:十層及十層以上的住宅;建筑高度超過24m的其他民用建筑,應遵守高層民用建筑設計防火規范的條款。
三、可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。
四、經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
五、調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題??照{系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高??照{系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
六、安全性問題
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
七、環境影響問題
關鍵詞:暖通空調設計方案技術經濟比較
引言
設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。暖通空調設計方案的評價因素很多,一些因素很難定量表述,許多因素又不具可比性,每種設計方案往往都有各自的優缺點,面對眾多的設計方案,由于考慮問題的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相徑庭。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。筆者根據從事設計、審圖和方案評審工作的一些體會,對暖通空調設計方案比較中應注意的一些問題進行粗淺的分析。
1、可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內空氣參數的重要工程以及空調系統故障停機將產生嚴重損失的場所,如航天發射場,應考慮系統中設備的工作可靠性和備份問題,進行系統工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數和安全系數的確定也應特殊考慮。
2、經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關注的一個參數,在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用,而這些在實際設計工作中容易被遺漏。由于同一種設備的生產廠家較多,價格各異,因此在不同方案經濟性計算比較時各種設備的價格應采用平均價格。以上都是直接費用,在一些情況下間接效益也應綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓的空調機房節省的面積,作為商業用房可產生的效益。如果采用貸款進行建設,全面的經濟性比較還應考慮貸款利率和還貸期限等動態因素。
運行能耗和運行費用是暖通空調設計方案技術經濟性比較必須考慮的重要參數。運行能耗除了應計算暖通空調主機(鍋爐和制冷機等)的能耗外,還應計算其他輔助設備(如風機和水泵等)的能耗。不能簡單按照設備銘牌功率和運行時間的乘積來計算能耗而應考慮在全年季節變化的情況下,建筑物實際負荷的變化,同時應考慮設備非標準狀態下的效率。辦公樓、教學樓、寫字樓和游泳館等建筑物的暖通空調設備通常間歇運行,其運行時間應為扣除停機時間后的實際運行時間。在計算過程中應注意不同地區、不同時期、不同時段各種能源的價格可能不同。由于影響因素和不確定因素較多,如何準確地計算建筑物暖通空調設備全年的實際能耗和運行費用,目前仍然是一個沒有完全解決的技術難題。運行費用除了能耗費用如電費、燃油費、燃煤費、燃氣費外,還應包括消耗的水費、人工費等。
在經濟性比較時,切忌圖省事可直接采用有關廠家給出的比較數據和結果。筆者曾發現,對電供暖的運行費用,3個不同設備(電鍋爐、水源熱泵和戶式燃氣供暖爐)廠家提供的計算結果大相徑庭。通過對其計算過程的詳細核對,發現不同設備生產廠家由于考慮問題的角度不同,計算中存在一些有利于自己產品、不利于他人產品的失誤或假設。對此設計人員應給予足夠重視,對廠家提供的數據應認真分析和核對。
在設計方案經濟性比較時應綜合考慮投資、運行費用以及設備的使用壽命,以相同的使用周期為基準,進行綜合經濟性的計算比較,而不能簡單地根據設備報價進行比較。對于同時有供暖和空調要求的項目,應考慮冬季和夏季設備綜合利用問題,進行冬夏季綜合經濟性比較。對于可以兼供生活熱水的工程,應綜合考慮生活熱水供應的投資和能耗。
3、調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題??照{系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高??照{系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
4、安全性問題
設計方案的安全性是以往考慮較少的問題,隨著美國“9·11”等恐怖襲擊事件的發生以及SARS的出現和迅速蔓延,暖通空調系統的安全性問題已經成為公眾關注的焦點,在SARS嚴重流行時期,人們甚至對空調系統產生恐懼而不敢使用,這將對暖通空調行業的發展產生深遠的影響。經過對這些事件的認真分析、研究和反思,將會在工程設計、設備研制、運行管理、規范和技術措施等諸多方面進行改進,使暖通空調系統的安全性得以提高。在大中型建筑方案設計階段,對其暖通空調系統進行安全性評估將是十分必要的。
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
人員環境安全主要包括暖通空調系統對人體的危害、防止恐怖襲擊和防止傳染性疾病擴散這3個方面的問題。采用氨制冷方案時,應考慮氨泄漏對人體的危害。鍋爐房的布局應考慮人員安全性問題。在防止恐怖襲擊方面和防止傳染性疾病擴散方面,應注意空調新風口是最薄弱環節,因此必須采取可靠的防范措施,新風口應設置在人員難以接近、不易受到污染的地方。由于全空氣空調系統回風口很多,因此它是最容易遭受生化襲擊的空調系統形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病擴散的空調系統形式。從這方面來說,分體空調、一拖多空調系統、風機盤管空調系統的安全性較好。在確定系統新風量時,除了要考慮以往的一些因素外,還要考慮在流行性疾病暴發期間,稀釋室內有害病毒濃度的要求。在這方面,應注意不要走向另一個極端,對空調系統安全性的過度恐慌是沒有必要的。例如,為了防止傳染性疾病擴散而采用全新風直流系統,顯然是不合理的,這將使投資、能耗和運行費用大大增加,關鍵是要合理確定系統方案和新風量,加強有組織排風,并采用隔絕式的熱回收裝置、加強對空氣的過濾與消毒處理。系統新風量應能調節,平時按正常風量運行,流行性疾病暴發期間或室內受到生化污染的情況下按較大風量運行。吊頂暗裝風機盤管的回風應采用風管連接,不應采用將吊頂作為靜壓箱的吊頂回風方式。另外在表冷器、蒸發器和冷卻塔等結露積水、病菌容易繁殖的地方應采取可靠的排水和消毒措施。
5、環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。在這方面暖通空調設計人員既要有環境保護的責任感,同時也要考慮建設方和用戶的經濟承受能力,不要盲目冒進,以免給建設方和用戶增加不必要的經濟負擔。在對設計方案進行經濟性比較分析時,還應綜合考慮暖通空調設備的廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理的費用。如何對設計方案污染物排放的危害、對臭氧層的破壞和產生的溫室效應的危害、系統和設備全過程(包括設備制造、使用和淘汰處理的全過程)的能源和資源消耗等進行全面、科學、定量的經濟性評估比較,是一個需要深入研究的問題。
6、設計方案比較中的一些誤區
由于設計方案比較是一項影響因素多、專業技術性很強的復雜技術工作,即使是暖通空調專業的設計人員,要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事,對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區。例如,認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案,出現不管使用條件而盲目追求新技術的傾向,甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案,但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。另外往往認為投資最低的方案就是最佳方案,但是一次投資低的方案有可能因為其運行費用很高或設備壽命很短,需要經常更換,從長期運行來說并不合算。在評價設計方案時,往往認為復雜的方案就是高水平的方案。但實際上因為系統越復雜,通常其設備越多、投資就越高,系統的可靠性、可操作性、可控性和可維護性就越差,因此復雜的方案并不一定就是高水平的設計方案,在滿足使用要求的前提下,系統越簡單越好。此外,在選擇設計方案時切忌不加分析地采用建設方的意見,因為建設方通常不是暖通空調專業設計人員,不可能對設計方案進行全面技術經濟性分析比較。因此應對建設方的意見進行認真的分析,通過全面技術經濟性分析比較來確定最佳的設計方案。
關鍵詞:暖通空調設計方案技術經濟比較
引言
設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。暖通空調設計方案的評價因素很多,一些因素很難定量表述,許多因素又不具可比性,每種設計方案往往都有各自的優缺點,面對眾多的設計方案,由于考慮問題的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相徑庭。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。筆者根據從事設計、審圖和方案評審工作的一些體會,對暖通空調設計方案比較中應注意的一些問題進行粗淺的分析。
1、可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內空氣參數的重要工程以及空調系統故障停機將產生嚴重損失的場所,如航天發射場,應考慮系統中設備的工作可靠性和備份問題,進行系統工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數和安全系數的確定也應特殊考慮。
2、經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關注的一個參數,在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用,而這些在實際設計工作中容易被遺漏。由于同一種設備的生產廠家較多,價格各異,因此在不同方案經濟性計算比較時各種設備的價格應采用平均價格。以上都是直接費用,在一些情況下間接效益也應綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓的空調機房節省的面積,作為商業用房可產生的效益。如果采用貸款進行建設,全面的經濟性比較還應考慮貸款利率和還貸期限等動態因素。
運行能耗和運行費用是暖通空調設計方案技術經濟性比較必須考慮的重要參數。運行能耗除了應計算暖通空調主機(鍋爐和制冷機等)的能耗外,還應計算其他輔助設備(如風機和水泵等)的能耗。不能簡單按照設備銘牌功率和運行時間的乘積來計算能耗而應考慮在全年季節變化的情況下,建筑物實際負荷的變化,同時應考慮設備非標準狀態下的效率。辦公樓、教學樓、寫字樓和游泳館等建筑物的暖通空調設備通常間歇運行,其運行時間應為扣除停機時間后的實際運行時間。在計算過程中應注意不同地區、不同時期、不同時段各種能源的價格可能不同。由于影響因素和不確定因素較多,如何準確地計算建筑物暖通空調設備全年的實際能耗和運行費用,目前仍然是一個沒有完全解決的技術難題。運行費用除了能耗費用如電費、燃油費、燃煤費、燃氣費外,還應包括消耗的水費、人工費等。
在經濟性比較時,切忌圖省事可直接采用有關廠家給出的比較數據和結果。筆者曾發現,對電供暖的運行費用,3個不同設備(電鍋爐、水源熱泵和戶式燃氣供暖爐)廠家提供的計算結果大相徑庭。通過對其計算過程的詳細核對,發現不同設備生產廠家由于考慮問題的角度不同,計算中存在一些有利于自己產品、不利于他人產品的失誤或假設。對此設計人員應給予足夠重視,對廠家提供的數據應認真分析和核對。
在設計方案經濟性比較時應綜合考慮投資、運行費用以及設備的使用壽命,以相同的使用周期為基準,進行綜合經濟性的計算比較,而不能簡單地根據設備報價進行比較。對于同時有供暖和空調要求的項目,應考慮冬季和夏季設備綜合利用問題,進行冬夏季綜合經濟性比較。對于可以兼供生活熱水的工程,應綜合考慮生活熱水供應的投資和能耗。
3、調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高。空調系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
4、安全性問題
設計方案的安全性是以往考慮較少的問題,隨著美國“9·11”等恐怖襲擊事件的發生以及SARS的出現和迅速蔓延,暖通空調系統的安全性問題已經成為公眾關注的焦點,在SARS嚴重流行時期,人們甚至對空調系統產生恐懼而不敢使用,這將對暖通空調行業的發展產生深遠的影響。經過對這些事件的認真分析、研究和反思,將會在工程設計、設備研制、運行管理、規范和技術措施等諸多方面進行改進,使暖通空調系統的安全性得以提高。在大中型建筑方案設計階段,對其暖通空調系統進行安全性評估將是十分必要的。
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
人員環境安全主要包括暖通空調系統對人體的危害、防止恐怖襲擊和防止傳染性疾病擴散這3個方面的問題。采用氨制冷方案時,應考慮氨泄漏對人體的危害。鍋爐房的布局應考慮人員安全性問題。在防止恐怖襲擊方面和防止傳染性疾病擴散方面,應注意空調新風口是最薄弱環節,因此必須采取可靠的防范措施,新風口應設置在人員難以接近、不易受到污染的地方。由于全空氣空調系統回風口很多,因此它是最容易遭受生化襲擊的空調系統形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病擴散的空調系統形式。從這方面來說,分體空調、一拖多空調系統、風機盤管空調系統的安全性較好。在確定系統新風量時,除了要考慮以往的一些因素外,還要考慮在流行性疾病暴發期間,稀釋室內有害病毒濃度的要求。在這方面,應注意不要走向另一個極端,對空調系統安全性的過度恐慌是沒有必要的。例如,為了防止傳染性疾病擴散而采用全新風直流系統,顯然是不合理的,這將使投資、能耗和運行費用大大增加,關鍵是要合理確定系統方案和新風量,加強有組織排風,并采用隔絕式的熱回收裝置、加強對空氣的過濾與消毒處理。系統新風量應能調節,平時按正常風量運行,流行性疾病暴發期間或室內受到生化污染的情況下按較大風量運行。吊頂暗裝風機盤管的回風應采用風管連接,不應采用將吊頂作為靜壓箱的吊頂回風方式。另外在表冷器、蒸發器和冷卻塔等結露積水、病菌容易繁殖的地方應采取可靠的排水和消毒措施。
5、環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。在這方面暖通空調設計人員既要有環境保護的責任感,同時也要考慮建設方和用戶的經濟承受能力,不要盲目冒進,以免給建設方和用戶增加不必要的經濟負擔。在對設計方案進行經濟性比較分析時,還應綜合考慮暖通空調設備的廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理的費用。如何對設計方案污染物排放的危害、對臭氧層的破壞和產生的溫室效應的危害、系統和設備全過程(包括設備制造、使用和淘汰處理的全過程)的能源和資源消耗等進行全面、科學、定量的經濟性評估比較,是一個需要深入研究的問題。
6、設計方案比較中的一些誤區
由于設計方案比較是一項影響因素多、專業技術性很強的復雜技術工作,即使是暖通空調專業的設計人員,要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事,對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區。例如,認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案,出現不管使用條件而盲目追求新技術的傾向,甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案,但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。另外往往認為投資最低的方案就是最佳方案,但是一次投資低的方案有可能因為其運行費用很高或設備壽命很短,需要經常更換,從長期運行來說并不合算。在評價設計方案時,往往認為復雜的方案就是高水平的方案。但實際上因為系統越復雜,通常其設備越多、投資就越高,系統的可靠性、可操作性、可控性和可維護性就越差,因此復雜的方案并不一定就是高水平的設計方案,在滿足使用要求的前提下,系統越簡單越好。此外,在選擇設計方案時切忌不加分析地采用建設方的意見,因為建設方通常不是暖通空調專業設計人員,不可能對設計方案進行全面技術經濟性分析比較。因此應對建設方的意見進行認真的分析,通過全面技術經濟性分析比較來確定最佳的設計方案。
關鍵詞:暖通空調設計方案技術經濟比較
引言
設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。暖通空調設計方案的評價因素很多,一些因素很難定量表述,許多因素又不具可比性,每種設計方案往往都有各自的優缺點,面對眾多的設計方案,由于考慮問題的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相徑庭。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。筆者根據從事設計、審圖和方案評審工作的一些體會,對暖通空調設計方案比較中應注意的一些問題進行粗淺的分析。
1、可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內空氣參數的重要工程以及空調系統故障停機將產生嚴重損失的場所,如航天發射場,應考慮系統中設備的工作可靠性和備份問題,進行系統工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數和安全系數的確定也應特殊考慮。
2、經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關注的一個參數,在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用,而這些在實際設計工作中容易被遺漏。由于同一種設備的生產廠家較多,價格各異,因此在不同方案經濟性計算比較時各種設備的價格應采用平均價格。以上都是直接費用,在一些情況下間接效益也應綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓的空調機房節省的面積,作為商業用房可產生的效益。如果采用貸款進行建設,全面的經濟性比較還應考慮貸款利率和還貸期限等動態因素。
運行能耗和運行費用是暖通空調設計方案技術經濟性比較必須考慮的重要參數。運行能耗除了應計算暖通空調主機(鍋爐和制冷機等)的能耗外,還應計算其他輔助設備(如風機和水泵等)的能耗。不能簡單按照設備銘牌功率和運行時間的乘積來計算能耗而應考慮在全年季節變化的情況下,建筑物實際負荷的變化,同時應考慮設備非標準狀態下的效率。辦公樓、教學樓、寫字樓和游泳館等建筑物的暖通空調設備通常間歇運行,其運行時間應為扣除停機時間后的實際運行時間。在計算過程中應注意不同地區、不同時期、不同時段各種能源的價格可能不同。由于影響因素和不確定因素較多,如何準確地計算建筑物暖通空調設備全年的實際能耗和運行費用,目前仍然是一個沒有完全解決的技術難題。運行費用除了能耗費用如電費、燃油費、燃煤費、燃氣費外,還應包括消耗的水費、人工費等。
在經濟性比較時,切忌圖省事可直接采用有關廠家給出的比較數據和結果。筆者曾發現,對電供暖的運行費用,3個不同設備(電鍋爐、水源熱泵和戶式燃氣供暖爐)廠家提供的計算結果大相徑庭。通過對其計算過程的詳細核對,發現不同設備生產廠家由于考慮問題的角度不同,計算中存在一些有利于自己產品、不利于他人產品的失誤或假設。對此設計人員應給予足夠重視,對廠家提供的數據應認真分析和核對。
在設計方案經濟性比較時應綜合考慮投資、運行費用以及設備的使用壽命,以相同的使用周期為基準,進行綜合經濟性的計算比較,而不能簡單地根據設備報價進行比較。對于同時有供暖和空調要求的項目,應考慮冬季和夏季設備綜合利用問題,進行冬夏季綜合經濟性比較。對于可以兼供生活熱水的工程,應綜合考慮生活熱水供應的投資和能耗。
3、調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題??照{系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高??照{系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
4、安全性問題
設計方案的安全性是以往考慮較少的問題,隨著美國“9·11”等恐怖襲擊事件的發生以及SARS的出現和迅速蔓延,暖通空調系統的安全性問題已經成為公眾關注的焦點,在SARS嚴重流行時期,人們甚至對空調系統產生恐懼而不敢使用,這將對暖通空調行業的發展產生深遠的影響。經過對這些事件的認真分析、研究和反思,將會在工程設計、設備研制、運行管理、規范和技術措施等諸多方面進行改進,使暖通空調系統的安全性得以提高。在大中型建筑方案設計階段,對其暖通空調系統進行安全性評估將是十分必要的。
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
人員環境安全主要包括暖通空調系統對人體的危害、防止恐怖襲擊和防止傳染性疾病擴散這3個方面的問題。采用氨制冷方案時,應考慮氨泄漏對人體的危害。鍋爐房的布局應考慮人員安全性問題。在防止恐怖襲擊方面和防止傳染性疾病擴散方面,應注意空調新風口是最薄弱環節,因此必須采取可靠的防范措施,新風口應設置在人員難以接近、不易受到污染的地方。由于全空氣空調系統回風口很多,因此它是最容易遭受生化襲擊的空調系統形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病擴散的空調系統形式。從這方面來說,分體空調、一拖多空調系統、風機盤管空調系統的安全性較好。在確定系統新風量時,除了要考慮以往的一些因素外,還要考慮在流行性疾病暴發期間,稀釋室內有害病毒濃度的要求。在這方面,應注意不要走向另一個極端,對空調系統安全性的過度恐慌是沒有必要的。例如,為了防止傳染性疾病擴散而采用全新風直流系統,顯然是不合理的,這將使投資、能耗和運行費用大大增加,關鍵是要合理確定系統方案和新風量,加強有組織排風,并采用隔絕式的熱回收裝置、加強對空氣的過濾與消毒處理。系統新風量應能調節,平時按正常風量運行,流行性疾病暴發期間或室內受到生化污染的情況下按較大風量運行。吊頂暗裝風機盤管的回風應采用風管連接,不應采用將吊頂作為靜壓箱的吊頂回風方式。另外在表冷器、蒸發器和冷卻塔等結露積水、病菌容易繁殖的地方應采取可靠的排水和消毒措施。
5、環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。在這方面暖通空調設計人員既要有環境保護的責任感,同時也要考慮建設方和用戶的經濟承受能力,不要盲目冒進,以免給建設方和用戶增加不必要的經濟負擔。在對設計方案進行經濟性比較分析時,還應綜合考慮暖通空調設備的廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理的費用。如何對設計方案污染物排放的危害、對臭氧層的破壞和產生的溫室效應的危害、系統和設備全過程(包括設備制造、使用和淘汰處理的全過程)的能源和資源消耗等進行全面、科學、定量的經濟性評估比較,是一個需要深入研究的問題。
6、設計方案比較中的一些誤區
由于設計方案比較是一項影響因素多、專業技術性很強的復雜技術工作,即使是暖通空調專業的設計人員,要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事,對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區。例如,認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案,出現不管使用條件而盲目追求新技術的傾向,甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案,但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。另外往往認為投資最低的方案就是最佳方案,但是一次投資低的方案有可能因為其運行費用很高或設備壽命很短,需要經常更換,從長期運行來說并不合算。在評價設計方案時,往往認為復雜的方案就是高水平的方案。但實際上因為系統越復雜,通常其設備越多、投資就越高,系統的可靠性、可操作性、可控性和可維護性就越差,因此復雜的方案并不一定就是高水平的設計方案,在滿足使用要求的前提下,系統越簡單越好。此外,在選擇設計方案時切忌不加分析地采用建設方的意見,因為建設方通常不是暖通空調專業設計人員,不可能對設計方案進行全面技術經濟性分析比較。因此應對建設方的意見進行認真的分析,通過全面技術經濟性分析比較來確定最佳的設計方案。
暖通空調的設計一般是運用在建筑物中,所以在設計暖通空調的方案時應該對建筑物做一個全面的了解。首先就是要了解建筑設計的圖紙,找出適合放置暖通空調的位置,其中包括空調機房、水泵房、儀表室等設備的區域。對于建筑物的頂棚、屋面等結構體系也要進行全面的了解,這樣在設計暖通空調的架設方案時才能更加科學合理的設計。另外,在進行設計之前,應該對暖通空調在建筑物中使用之后的人流量以及使用年限等具體的數據調查清楚,以此作為參考來設計暖通空調供熱系統的負荷設計,同時為暖通空調的系統劃分提供有效的參考。
二、提高暖通空調設計的操作性和調節性
暖通空調的方案設計雖是紙上談兵,所以其可操作性自然受到了人們的關注,隨著現代技術的不斷發展,暖通空調系統的使用越來越自動化,減少了人力對空調系統的控制,由于人為因素造成的損失也一定程度上得到了避免。自動控制系統實現了對空氣調節等的自動控制,使得暖通空調的利用變得更加方便快捷。暖通空調系統的自動化控制是通過DDC控制、繼電器控制和PLC控制這三種方式來實現的。這也是大型建筑物中暖通空調設計的要求,雖然很大程度上增加了設計的費用,對設計水平也提出了更高的要求。為了保證暖通空調在運行的時候可以擁有更好的調節性,對暖通空調融通量的設計就提出了更精確的要求,可以隨著外界天氣的變化,也就是外界負荷的變化,其內部進行調節[1]。
三、增強暖通空調設計方案的可行性
為了使暖通空調系統的設計可以滿足人們的需求,適應建筑物本身的使用要求,暖通空調的設計不但要考慮到建筑本身的環境,還應該考慮供水、供電以及供熱等多方面的因素,考慮到在不同的時間段內,所有供求的關系也是在不斷變化的,這樣才能保證暖通空調在長時間的運行當中都能夠穩定的運行。
四、加強暖通空調設計的安全性、經濟性
暖通空調的安全性應該是每一個空調系統設計者最需要重視的問題。為了使暖通空調系統在長時間的運行下都能夠具有較高的安全性,所以在設計的時候要保證空調系統對空氣的過濾以及凈化能力,提高空調系統的自行排風能力,保證人們能夠在一個空氣質量得到保證的環境下進行生活工作。為了進一步加強空氣的質量,應該在空調系統中很容易滋生細菌的部位采取有效的排水或者消毒措施[2]。為了控制系統的成本,在進行設計時應該同時考慮到系統設備的損耗、施工過程的支出,對于不同的設計方案應該進行全方位的經濟對比,綜合考慮不同季節空調系統的經濟性,選出最經濟但同時質量又比較高的設計方案。
五、暖通空調綠色節能設計
暖通空調的綠色設計就是指設計的暖通空調在公共建筑的使用過程中在給人們創造舒適的生活環境的同時還應該最大程度的減少對環境的污染以及對能源的消耗,使得人們與環境可以和諧發展。在暖通空調綠色設計的過程中空調的設計風格、設計形式以及設計參數都會對建筑的節能效果造成直接的影響。為了實現綠色設計減少能源的消耗,首先在選擇系統和設備的時候就應該選擇節能型的,這也是減少能源消耗的最直接的手段。對于系統產生的廢熱或者余熱也要充分利用起來。對于房間內的暖通空調,可以使用既可以增加舒適性、調節起來又方便的空調末端。在對系統的參數進行設計的時候,要使空調的總耗能比我國批準的節能標準規定值的80%要低[3]。與新能源相結合也是一個很好的發展方向,利用低品位的能源來實現對室內的供暖,使能源具有更高的使用效率。
1.1以滿足熱舒適指標為基本原則
暖通空調的使用是為了滿足人們對于舒適度的要求,尤其是對熱度的要求,在進行暖通空調的設計時,對安裝空調的房屋要進行勘察,這樣在設計暖空空調安裝時可以利用房屋本身結構的特性,減少空調需要使用的能量,平衡室內室外的溫度,減少室外溫度的變化對于房屋里溫度的影響,達到節能的目的。
1.2處理好整體與局部的關系
有些企業或者單位需要集體供暖,這樣會減少能源的消耗。在進行暖空空調系統設計時,空調系統的設置應該能對集體供暖的每個房屋進行調控,充分保證個體房屋的溫度,既保證了集體供暖的節能要求,也沒有護理個體用戶的需求,正確處理供暖整體與局部的關系。有一些居民區不是集體供暖,是個體戶自我進行供暖。對于供暖問題,應該采取自愿原則,即使是因為集體供暖能夠減少能源的消耗,也不能強制地要求居民集體供暖,要尊重居民的選擇。
1.3要能通過控制室內的通風量來調節室內空氣品質
目前從節能的角度來設計暖通空調的主要方法都是提高室內的通風,但是通風量增多易造成灰塵細菌增多,對室內空氣質量造成影響,所以應該加強對室內暖通空調系統的控制。在保證室內的空氣質量的基礎上,對暖通空調進行節能設計。1.4滿足生活環境中的聲、光、色的要求人們對于居住的環境有很多的要求,但大多數都是聲音、光線、色彩方面的要求,尤其是色彩。如果生活在一個暖色調的房間里,就會感覺很溫暖,這種感覺是心理上的感受,這樣的溫暖就可以降低熱能的消耗,達到節能的目的。
2.暖通空調節能設計的方法
2.1選取合理的設計參數
在設計空調系統時,很多的因素都會影響空調系統的能源消耗。進行暖通空調設計時應該考慮建筑物室內室外的溫度差,還要考慮建筑物的建筑結構,這樣在進行節能設計時能夠節省很多麻煩。在保證生產工藝和人體健康的條件下,夏季室內計算溫度每升高一攝氏度,可使空調系統降低8%-10%左右的能耗,而室內的空氣濕度由60%提高到70%時,則可降低17%左右的能耗。新風量新風負荷占空調總負荷的20%~40%,引進新風不僅要滿足人員的衛生需求,還能夠維持室內外壓差,所以應合理確定新風量的多少,確??照{系統的能耗最小。
2.2合理選擇設計方案,提高設計質量
對節能目標有影響的還有暖空空調新風量的大小,暖空空調新風量的大小也和人類的身體健康有關系。所以在以節能為目標對暖空空調進行設計時,對新風量的設計應該科學合理,可以進行現場實驗,這樣得出的數據會更科學,可信度比較高。在設計人員對暖通空調系統進行設計過程中個,設計人員應該提高對設計方案的重視,設計方案要符合實際情況,不能盲目為了追求利益,不重視暖通空調的設計方案,忽略細節,使得施工過程困難重重個,加大了施工過程的能源消耗。
2.3設計合理的圍護結構與照明
暖通空調系統通過圍護結構的空調負荷較大,并且圍護結構的保溫性能和窗墻面積比決定了通過圍護結構的空調負荷的大小,所以建筑圍護結構應采用節能型建筑材料,應具備滿足建筑節能要求的熱阻值。同時照明同空調結合選用節能燈具及燈控系統,因為照明用電很大部分直接轉化為空調冷負荷,照明容量大、空調面積大的空間內采用照明與空調組合系統有利于提高節能效果。
2.4加強對設計圖紙的審核力度
在對暖通空調進行設計時,因為人為的因素會出現一些紕漏,從而消耗的能源比較多,所以對設計圖紙的審核力度要加大,在審核過程中及時準確地發現暖通空調設計過程中的問題并進行修改。在具體操作過程中,個別工作人員往往會為了追趕進度對于暖通空調的設計質量不重視,從而造成了安全隱患,達不到節能的目的。所以,圖紙要設計的精準才能達到降低能耗、節能的目的。
2.5選用節能型、性能好的設備
在對暖通空調進行設計時,要選用低能耗的設備,淘汰高能耗的暖通空調設備,從使用過程中達到節能的目的。第一,要選擇適合的冷熱源主機設備;第二,要選擇風冷機組和水冷機組的組合;第三,變風系統的選擇也很重要。變風系統能夠解決暖通空調系統風速的問題,可以是空氣流通的速度變慢,從而減少能源消耗。當代科學技術水平飛快發展,空調技術也在不斷地進步,但是空調的使用會造成城市耗電量加大,也會給城市帶來熱島效應,所以應該采用可再生能源的暖通空調系統,一起行動節約能源。
3.暖通空調設備的噪音處理的方法
3.1系統設計理念
目前暖通空調的使用范圍加大,對于暖通空調的技術改革也在加快步伐。通過科學技術我們可以對暖通空調設備的噪音問題進行處理。降低噪音的方法是源頭控制噪音、在噪音的傳播過程中降低噪音、在噪音接受者降低噪音,所以我們要降低暖通空調的噪音也要從這三方面出發。從源頭上控制噪音,要求我們在進行暖通空調設計時,要采用裝置配備良好的空調,也要根據建筑物的建筑結構來安裝暖空空調,在空調設備本身降低噪音。在傳播過程中降低噪音,暖通空調在工作是,輸送暖風的通道是排風管道,排風管道的設計和噪音的形成有很大的關系,所以在設計排風管道時,要進行精確的計算,盡可能降低噪音;最后,可以在建筑物內設計降低噪音的結構,一面對室內居住的人造成身體健康上的影響。
3.2消聲器的設計與選型
選擇消音設備是降低噪音的合理手段。在暖通空調系統中安裝消音器,從源頭上降低噪音,根據不同暖通空調設備選擇不同類型的消音設備。在選擇暖通空調的消音設備是要考慮到消音設備在實際運行操作中也會產生噪音,所以要選擇噪音在可允許范圍內的消音設備。在暖通空調使用過程中,氣流輸送的速度會受到空氣的阻礙產生噪音,所以在使用消音設備時要考慮到輸送空氣管道里的氣流不能太大。只有暖通空調和消音設備二者很多的結合使用才能在暖通空調系統中有效地控制噪聲。
3.3減振隔振措施
暖通空調設備中一些材料和配件在暖通空調使用時振動也會產生噪音,為了抑制零件振動的噪音,應該在暖通空調系統中采取減振隔振措施??梢栽谂照{設備中安裝彈性材料,控制配件振動。除此之外,也可以添加隔振器,例如金屬隔振器、橡膠隔振器、空氣橡膠彈簧隔振器,隔振器的使用會避免暖通空調設備中配件振動產生的噪音。
3.4設備房的噪聲控制
建筑物內在安裝暖通空調系統時都會有單獨的設備機房,設備機房的選址也會對噪音產生影響。機房內部要設立消音設備,也要在機房外部采取隔離措施,防止噪音傳出。機房的房門和墻壁應該進行特殊的處理,房門可以使用隔音效果好的材料,墻壁可以采用吸聲好的原料,不讓噪音傳出,會大大地降低噪音。
3.5施工不當產生噪聲的避免
【關鍵詞】高層建筑;暖通設計;問題;措施
一.現代暖通空調設計和施工的質量要求
1.節能環保
隨著人們環保意識的增強,節能環保成為人們普遍關注的話題,人們的環保意識日益提高在現在建筑的暖通空調系統的設計中,要從環保的角度出發,既要保證系統的良好穩定運行,又要滿足節能環保的要求這就要求暖通空調在設計上改變單一的傳統設計,同自動控制等其它相關專業相結合,各專業的協作設計,結合現代化的節能新技術,融會貫通,設計現代化的節能新成果加強和廠商的溝通,做好產品的更新工程,同時加大宣傳力度,提高節能環保意識和知識,取得社會上的認可和支持
2消音設計
現代社會,人們要求環境不僅舒適而且安靜,噪聲污染作為污染源 中的一種給人們的生活帶來了巨大的干擾,暖通空調在運行的過程中,會產生一定的噪音,使得人們的生活環境受到嚴重的影響,因此在暖通空調系統 中進行消音的設計是非常必要的,暖通空調系統要達到消音的設計要求,可以結合多種設計方法達到預期的效果,如:將空調的機房設置在位于地下的設備房間,以減少空調運行產生的振動和 噪音對人們的影響,對于組合式空調可優先采用 雙風機系統,以降低風機運行產生的噪音送回風風道盡量延長,使噪音在較長的風道中得以自然衰減,另外配合使用 阻抗復合式消聲器通過多種方法的結合,從噪聲源風道排風等各個節采用合適的消聲措施,達到消音的目的.
3自凈功能
良好的室內空氣環境,是人們高品質生活的一項基本需求,在現代建筑的暖通空調系統中,要對系統的自凈功能加,以提高建筑環境的優化是否達標,其室內的環境和空氣 的品質是檢驗的兩個基本標準,因此,其暖通空調系統必須具有理想的凈化.
二、暖通工程的質量控制中存在的問題
1、圖紙設計問題
圖紙在暖通工程施工中起著至關重要的作用。在暖通工程質量控制的過程中,針對工程前期的圖紙審核,將直接關系著工程的施工質量。但圖紙也不會完全符合現場情況,也會出現設計人員要求的材料與整個工程部符。如果一味盲從圖紙,將有可能造成工程返工。由此就需要審核人員在工程施工之間,針對圖紙設計,嚴把質量關,在審核的過程中能及時的發現圖紙中存在的問題。與此同時,審核人員還應該考慮到施工中可能出現的問題,從經濟成本及施工材料等多個方面綜合考慮,將施工方案更加完善,最大限度的降低施工成本。
2、資料管理問題
施工資料是暖通工程質量管理和控制不可分割的一部分。如果沒有施工資料的記載,施工也就像腳踏西瓜皮,滑到哪是哪。這樣的施工肯定不會有好結果。安裝資料的報驗和整理應該是與施工同時進行的。只有具備真實完備資料的工程,才算得上真正意義上的完整工程。但在實際的暖通工程施工中,有好多是等到工程快結束時,才開始整理資料,這是不可取也是錯誤的。
3、工程協調配合問題
暖通工程是一個比較復雜且系統的工程,其中內容包括的較多,主要有通風、采暖及空調等。因為暖通工程的環節多而復雜,施工的過程中發生沖突是必然的,如果協調配合的不好,很難有序的進行各個分項工程的施工,從而極有可能發生為了追趕進度而影響工程質量或是因某些環節發生問題而延誤工程進度無法按時的交工。
4、工程進度問題
暖通工程雖然在整個建筑工程中是一個小的方面,但其進度的快慢、好壞關系到整個工程完成的進度和和質量。所以,對暖通工程來說,要及早的做好施工的計劃,做好材料的需求,保證材料和工程的質量,以達到工程定期完成。否則會造成工程的窩工和延期的現象。
5、資金配置問題
制約建筑行業發展的很大問題就是資金問題,因此如何實現資金的合理配置,成為當前建筑企業普遍關注的熱點之一。尤其是在金融危機席卷全球的今天,開發商的資金鏈條普遍比較緊繃,所以,開發商往往壓占建筑商、材料商、生產商的資金,暖通工程中,如果建筑商撥給施工企業的資金不夠寬裕,那么施工企業為了自己的利益,往往會偷工減料或使用一些劣質材料,這樣勢必影響工程整體的質量和極大的影響工程進度。
三、暖通設計的改進措施
1.提高相關設計人員對暖通設計規范規定的認識。
以上通過對執行設計規范,標準方面存在的問題的提出可以看出設計人員對設計規范標準認識不夠,造成了暖通設計以及施工安裝過程中出現了完全可以避免的問題。因此,在今后的工作中設計人員必須充分的了解設計規范的每項規定,嚴格執行,避免問題的出現,保證暖通工程的順利完成。
2.設計在經濟性比較下進行。
在暖通設計時各個環節必須進行比較進行設計,保證設計方案的經濟性。其中包括:設計的要求,設備的標準和價格,使用的舒適度等必須在相同的前提條件下進行。通過比較來保證設計方案科學合理又符合經濟性。
3.設計應具有可行性和可靠性。
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足供電、供水等方面的要求,并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。在建筑設計確定圍護結構的情況下,空調專業的系統布置、設備選型、自動控制程度對運行節能關系重大。如根據實用功能不同合理分區;設備選型不必太保守;設計熱回收機減少熱損失,對水泵、冷卻塔風機采取變頻調節等。
4.排風設計方面
很多設計人員在進行空調系統的審計過程中對負荷指標的估算使制冷機的裝機容量普遍存在偏大的現象,這不僅會造成成本的提高資源的浪費,而且對部分負荷的冷機效率產生重要的影響,在冷負荷的概算方面有技術手冊給予參考的指標,但是在實際設計時因為要綜合考慮各方面的安全問題,實際制冷機的裝機容量通常大于手冊中的概算指標,從實際的應用總結來看,制冷機的運行時間數都是在較小的負荷的情況下,因此,可在制冷機的裝機容量上進行合理的控制,
5. 保溫材料的選擇
在選擇保溫材料的時候要考慮到實際應用的場所以及其使用壽命的長短,常用的保溫材料是鋁箔玻璃棉制品,從使用效果來看,其表現良好,但是為了保證保溫材料的絕熱效果及其壽命,應該對材料的容量進行把握,同時對采用的鋁箔膠帶進行嚴格把關,但是對于冷凍水管,不適宜采用玻璃棉保溫材料.
四、結束語
隨著我國高層建筑的日益增多,建筑水平也有了很大的進步,設計方面也在逐步的完善。其中暖通設計就是主要的一部分。因此本文對高層建筑暖通設計中存在的問題做了詳細闡述,包括設計規范標準方面,工程設計方面,圖紙設計方面等。從而研究相應的改進措施提高設計人員對《暖通設計規范》標準的認識,保證設計的經濟性,可行性和可靠性,調節性和可操作性來不斷的完善暖通設計,從而滿足用戶的需求,為用戶提供更舒適的生活環境。
參考文獻:
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