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引言
设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。近年来,随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高,暖通空调领域中新的设计方案大量涌现,针对同一个设计项目,往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择,设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作,设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。暖通空调设计方案的评价因素很多,一些因素很难定量表述,许多因素又不具可比性,每种设计方案往往都有各自的优缺点,面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选,是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。笔者根据从事设计、审图和方案评审工作的一些体会,对暖通空调设计方案比较中应注意的一些问题进行粗浅的分析。
1、可行性和可靠性问题
能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。
2、经济性比较问题
经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。
一次投资是投资方最为关注的一个参数,在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资,而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等),相应的安装、调试费用,相关的工程管理等各种收费,相关水处理和配电与控制投资,机房土建投资与相应室外管线的费用,而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多,价格各异,因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用,在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积,作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设,全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。
运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机(锅炉和制冷机等)的能耗外,还应计算其他辅助设备(如风机和水泵等)的能耗。不能简单按照设备铭牌功率和运行时间的乘积来计算能耗而应考虑在全年季节变化的情况下,建筑物实际负荷的变化,同时应考虑设备非标准状态下的效率。办公楼、教学楼、写字楼和游泳馆等建筑物的暖通空调设备通常间歇运行,其运行时间应为扣除停机时间后的实际运行时间。在计算过程中应注意不同地区、不同时期、不同时段各种能源的价格可能不同。由于影响因素和不确定因素较多,如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能耗和运行费用,目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。运行费用除了能耗费用如电费、燃油费、燃煤费、燃气费外,还应包括消耗的水费、人工费等。
在经济性比较时,切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。笔者曾发现,对电供暖的运行费用,3个不同设备(电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉)厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对,发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同,计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此设计人员应给予足够重视,对厂家提供的数据应认真分析和核对。
在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命,以相同的使用周期为基准,进行综合经济性的计算比较,而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目,应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。
3、调节性和可操作性问题
暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。
设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。
4、安全性问题
设计方案的安全性是以往考虑较少的问题,随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延,暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点,在SARS严重流行时期,人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用,这将对暖通空调行业的发展产生深远的影响。经过对这些事件的认真分析、研究和反思,将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进,使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段,对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。
暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,安全性成为必须考虑的重要因素,应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题,应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响,例如,重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案,因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。
人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时,应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面,应注意空调新风口是最薄弱环节,因此必须采取可靠的防范措施,新风口应设置在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多,因此它是最容易遭受生化袭击的空调系统形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说,分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。在确定系统新风量时,除了要考虑以往的一些因素外,还要考虑在流行性疾病暴发期间,稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面,应注意不要走向另一个极端,对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如,为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统,显然是不合理的,这将使投资、能耗和运行费用大大增加,关键是要合理确定系统方案和新风量,加强有组织排风,并采用隔绝式的热回收装置、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节,平时按正常风量运行,流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接,不应采用将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。
5、环境影响问题
随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感,同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力,不要盲目冒进,以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时,还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程(包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程)的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较,是一个需要深入研究的问题。
6、设计方案比较中的一些误区
由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作,即使是暖通空调专业的设计人员,要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事,对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如,认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案,出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向,甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围,在其适用范围之外,先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案,但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案,因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案,但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短,需要经常更换,从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时,往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂,通常其设备越多、投资就越高,系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差,因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案,在满足使用要求的前提下,系统越简单越好。此外,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。
关键词:暖通空调设计方案技术经济比较
引言
设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。近年来,随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高,暖通空调领域中新的设计方案大量涌现,针对同一个设计项目,往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择,设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作,设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。暖通空调设计方案的评价因素很多,一些因素很难定量表述,许多因素又不具可比性,每种设计方案往往都有各自的优缺点,面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选,是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。笔者根据从事设计、审图和方案评审工作的一些体会,对暖通空调设计方案比较中应注意的一些问题进行粗浅的分析。
1、可行性和可靠性问题
能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。
2、经济性比较问题
经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。
一次投资是投资方最为关注的一个参数,在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资,而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等),相应的安装、调试费用,相关的工程管理等各种收费,相关水处理和配电与控制投资,机房土建投资与相应室外管线的费用,而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多,价格各异,因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用,在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积,作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设,全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。
运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机(锅炉和制冷机等)的能耗外,还应计算其他辅助设备(如风机和水泵等)的能耗。不能简单按照设备铭牌功率和运行时间的乘积来计算能耗而应考虑在全年季节变化的情况下,建筑物实际负荷的变化,同时应考虑设备非标准状态下的效率。办公楼、教学楼、写字楼和游泳馆等建筑物的暖通空调设备通常间歇运行,其运行时间应为扣除停机时间后的实际运行时间。在计算过程中应注意不同地区、不同时期、不同时段各种能源的价格可能不同。由于影响因素和不确定因素较多,如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能耗和运行费用,目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。运行费用除了能耗费用如电费、燃油费、燃煤费、燃气费外,还应包括消耗的水费、人工费等。
在经济性比较时,切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。笔者曾发现,对电供暖的运行费用,3个不同设备(电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉)厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对,发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同,计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此设计人员应给予足够重视,对厂家提供的数据应认真分析和核对。
在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命,以相同的使用周期为基准,进行综合经济性的计算比较,而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目,应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。
3、调节性和可操作性问题
暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。
设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。
4、安全性问题
设计方案的安全性是以往考虑较少的问题,随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延,暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点,在SARS严重流行时期,人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用,这将对暖通空调行业的发展产生深远的影响。经过对这些事件的认真分析、研究和反思,将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进,使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段,对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。
暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,安全性成为必须考虑的重要因素,应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题,应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响,例如,重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案,因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。
人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时,应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面,应注意空调新风口是最薄弱环节,因此必须采取可靠的防范措施,新风口应设置在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多,因此它是最容易遭受生化袭击的空调系统形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说,分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。在确定系统新风量时,除了要考虑以往的一些因素外,还要考虑在流行性疾病暴发期间,稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面,应注意不要走向另一个极端,对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如,为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统,显然是不合理的,这将使投资、能耗和运行费用大大增加,关键是要合理确定系统方案和新风量,加强有组织排风,并采用隔绝式的热回收装置、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节,平时按正常风量运行,流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接,不应采用将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。
5、环境影响问题
随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感,同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力,不要盲目冒进,以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时,还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程(包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程)的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较,是一个需要深入研究的问题。
6、设计方案比较中的一些误区
由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作,即使是暖通空调专业的设计人员,要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事,对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如,认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案,出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向,甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围,在其适用范围之外,先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案,但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案,因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案,但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短,需要经常更换,从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时,往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂,通常其设备越多、投资就越高,系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差,因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案,在满足使用要求的前提下,系统越简单越好。此外,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。
关键词:暖通空调设计方案技术经济比较
引言
设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。近年来,随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高,暖通空调领域中新的设计方案大量涌现,针对同一个设计项目,往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择,设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作,设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。暖通空调设计方案的评价因素很多,一些因素很难定量表述,许多因素又不具可比性,每种设计方案往往都有各自的优缺点,面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选,是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。笔者根据从事设计、审图和方案评审工作的一些体会,对暖通空调设计方案比较中应注意的一些问题进行粗浅的分析。
1、可行性和可靠性问题
能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。
2、经济性比较问题
经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。
一次投资是投资方最为关注的一个参数,在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资,而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等),相应的安装、调试费用,相关的工程管理等各种收费,相关水处理和配电与控制投资,机房土建投资与相应室外管线的费用,而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多,价格各异,因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用,在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积,作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设,全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。
运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机(锅炉和制冷机等)的能耗外,还应计算其他辅助设备(如风机和水泵等)的能耗。不能简单按照设备铭牌功率和运行时间的乘积来计算能耗而应考虑在全年季节变化的情况下,建筑物实际负荷的变化,同时应考虑设备非标准状态下的效率。办公楼、教学楼、写字楼和游泳馆等建筑物的暖通空调设备通常间歇运行,其运行时间应为扣除停机时间后的实际运行时间。在计算过程中应注意不同地区、不同时期、不同时段各种能源的价格可能不同。由于影响因素和不确定因素较多,如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能耗和运行费用,目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。运行费用除了能耗费用如电费、燃油费、燃煤费、燃气费外,还应包括消耗的水费、人工费等。
在经济性比较时,切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。笔者曾发现,对电供暖的运行费用,3个不同设备(电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉)厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对,发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同,计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此设计人员应给予足够重视,对厂家提供的数据应认真分析和核对。
在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命,以相同的使用周期为基准,进行综合经济性的计算比较,而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目,应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。
3、调节性和可操作性问题
暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。
设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。
4、安全性问题
设计方案的安全性是以往考虑较少的问题,随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延,暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点,在SARS严重流行时期,人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用,这将对暖通空调行业的发展产生深远的影响。经过对这些事件的认真分析、研究和反思,将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进,使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段,对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。
暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,安全性成为必须考虑的重要因素,应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题,应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响,例如,重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案,因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。
人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时,应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面,应注意空调新风口是最薄弱环节,因此必须采取可靠的防范措施,新风口应设置在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多,因此它是最容易遭受生化袭击的空调系统形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说,分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。在确定系统新风量时,除了要考虑以往的一些因素外,还要考虑在流行性疾病暴发期间,稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面,应注意不要走向另一个极端,对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如,为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统,显然是不合理的,这将使投资、能耗和运行费用大大增加,关键是要合理确定系统方案和新风量,加强有组织排风,并采用隔绝式的热回收装置、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节,平时按正常风量运行,流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接,不应采用将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。
5、环境影响问题
随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感,同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力,不要盲目冒进,以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时,还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程(包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程)的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较,是一个需要深入研究的问题。
6、设计方案比较中的一些误区
由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作,即使是暖通空调专业的设计人员,要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事,对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如,认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案,出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向,甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围,在其适用范围之外,先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案,但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案,因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案,但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短,需要经常更换,从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时,往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂,通常其设备越多、投资就越高,系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差,因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案,在满足使用要求的前提下,系统越简单越好。此外,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。
关键词:风机盘管新风竖井制冷机组散流器
中图分类号:TB651 文献标识码:A 文章编号:
目前,随着我国城市经济的高速发展,建设工程的增多,暖通项目日益增多,暖通设计过程中也出现了一些新的问题,这些问题大多没有相应的规范或者条文标准限制,往往不容易引起设计人员的注意。下面主要就了暖通空调设计中应注意的几个问题进行论述。
一、风机盘管机组选型
近年来,现代建筑广泛采用风机盘管加新风系统。风机盘管通常暗装于吊顶内,用盘管连接散流器下送风,吊顶回风口与风机盘管连接,夏季送冷风,冬季送热风。近年来,常常有用户反映冬季室温偏低而夏季室温偏高。针对此问题,笔者对工程现场的不同型号风机盘管的送风量进行测试。现场测量结果与样本参数有差别,但将不同型号风机盘管各拆下1台送到测量部门重新测定,结果送风量符合样本参数。
国标规定风机盘管机组的风量测试条件为:风机盘管机组出风时仅接长150mm的短管,风机箱直接回风,换热盘管不供水,风机高速运转,普通型风机盘管带风口和过滤网时出口静压为零,不带风口和过滤网时出口静压为12Pa,高静压型不带风口和过滤网时出口静压为 30Pa~50Pa,此条件下测得的风量为额定风量 实际安装往往与样本测试条件不同,如风机盘管都加送风口、回风口、过滤网及长度不等的风管,实际湿面盘管运行风量比测试时干面盘管风量低10%~20%,运行时风阻力大于样本测量时的风阻等。这些因素必然引起实际风量不足,从而使供冷、供热下降。另一方面在设计中所参考的样本中仅注明冷量、热量测试标准工况,很少注明风量。余压测试的标准工况,使设计者忽视了风机盘管样本中的余压是在风机高速状态下的参数。所以,在风机盘管选型时,要考虑干湿盘对风量的影响,注意高静压型风机盘管风速不同时风量余压均发生变化,并进行系统风阻力计算。根据实际情况对原选型进行校核修正。
二、新风竖井的设置
现代建筑十分重视外立面的形象,特别是玻璃幕墙的建筑,空调新风多用竖井引取,而内部的空间受各种因素影响,新风竖井的截面积有限。如某建筑12层,采用竖井从楼顶引入新风,各层的新风机从竖井内吸入新风处理后送到各个房间。运行时,8层以上的新风能够保证,但8层以下的各层新风递减十分严重,底层新风不到设计的1/3 新风竖井为土建风道且高达45m,阻力大,按照总新风量计算风速超过10m/s。因此,到达底层时风机的动力不能克服竖井的摩擦阻力和局部阻力,导致下部实际新风达不到设计要求。在此种情况下,应在竖井加装加压风机,其余压在满足新风量的前提下,能克服竖井的局部阻力和摩擦阻力。
三、制冷机组选型及冷量控制
3.1制冷机组的选型
风冷型制冷机组在建筑空调系统中应用很广。《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)的强制性条文规定,按照各项逐时冷负荷的综合最大值确定的计算冷负荷选择电制冷机组总装机容量时无须附加设备选型系数。以此计算冷负荷选择风冷冷水机组时,常常忽视样本参数是在标准工况下测试得出的,在夏天持续高温的情况下,机组产冷量可能不满足实际要求。本人建议在进行机组选型时应索取非标准工况下的参数。样本给出的参数是风冷冷水机组在名义工况下(室外温度为 35℃,冷水出水温度为7℃)的制冷量;当室外干球温度高于名义工况温度时,机组制冷量下降的程度随产品种类、机组制冷量不同而不同,一般为5%~25%。一方面由于室外温度的升高,用户侧实际冷负荷增大;另一方面设计选型时以产品样本的参数为准,较少注意室外温度高于名义工况温度时引起的冷量下降。在要求增加而供给能力下降的情况下,机组出水温度升高的现象自然会出现。作为舒适性空调系统出现短时间温度不保证是允许的,如果是工艺性空调影响就比较大了,设计时应引起注意。
3.2制冷机组的冷量控制
对于制冷机开启台数加减的控制,暖通设计人员在给弱电专业提供资料时,往往采用计算负荷侧冷量的方法进行制冷机组的加减。例如《建筑设备专业技术措施》中6.1.9条第款指出“可根据系统冷量变化自动控制冷水机组运行台数,且传感器应设于用户侧供回水总管上”。然而,通过检测系统供回水温差及流量计算求得冷量,并根据冷量大小控制冷机加减的运行控制策略,在实际运行中存在控制不灵的问题。例如,某办公室系统有2台冷机,当单台冷机运行时,由于系统冷却塔出力不足,冷机制冷量下降,根据流量和供回水温差计算出的负荷要小于单台制冷机额定冷量,按照上述控制策略不会自动开启另外1台制冷机。实际上,即使制冷系统各设备配置正常,制冷机运行时其制备的冷量也不可能大于负荷侧消耗的冷量,所以才会出现根据负荷侧冷量来控制冷机的加减失灵的情况。由于上述原因,自控公司在实际工程中往往不采用上述控制方法,为了冷机的安全运行,采用较多的是制冷机运行电流的控制方法。
四、冷却水箱设置
在空调制冷循环冷却水系统设计时,对是否设置冷却水箱常常引起争论,其关键在于冷却塔底盘的存水量是否能够保证冷却水循环泵稳定工作,即在任何情况下水泵不出现缺水现象。实际运行的系统中确实有不少不设水箱而正常工作的实例,但也有发生事故的教训。实践表明,水泵入口缺水现象常发生在系统间歇运行的情况。这是由于进、出冷却塔的水量失去平衡,开始进入冷却塔的水量消耗于润湿冷却塔填料所致。因此,冷却塔底盘的有效容积应满足冷却塔部件由基本干燥到正常运转所需附着的全部水量。此外,还应考虑正常吸水的最小淹没深度,以避免空气进入吸水管。
五、散流器布置
散流器送风的全年性空气调节系统目前应用广泛,但设计者在选择送风口时往往不太注意所选散流器的气流流型是否满足需要。贴附散流器不适合冬季送热风的工况,因为热空气上浮现象严重,尤其是上送上回系统的气流组织有一定的短路,冬季在吊顶附近形成热气流层,在2.8m层高的室内出现2 以上的垂直温度梯度是很普遍的。目前,国内散流器送风气流呈贴附型,尤其是方形散流器,建议改用条型送风口,既美观同时也适合冬季使用。对于办公建筑最好将条型送风口设在外窗附近,既可阻挡来自外窗的负荷,又可以避免送风气流直接吹到人员头部。
六、结语
总之,随着建筑的高速发展,我们有必要对暖通空调系统存在的问题给予重视。而影响暖通设计质量问题的原因有很多,有些是由于设计人员的考虑问题不够全面细致。此外,随着我国经济的发展,在暖通空调行业出现了许多新的技术和新的概念,不可否认有些概念存在某些的不足,但这就要求设计人员真正做到认真负责,积极做好通风工程的设计工作。
参考文献
关键词:暖通空调设计问题分析
Abstract: this paper summarizes the actual jobs found in air conditioning, ventilation and smoke, civil air defence ventilation, etc in the basement of the problems existing in the design. Analyses the cause of the problems, and puts forward the author's own opinions.
Keywords: hvac design problem analysis
中图分类号:TU96文献标识码:A 文章编号:
引 言:由于工作上的关系,触到一些设计单位的暖通空调工程设计,对照《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ 19-87(以下简称《设计规范》)、《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(以下简称《高规》)、《采暖通风与空气调节制图标准》GBJ 114-88(以下简称《制图标准》)、《建筑工程设计文件编制深度的规定》(以下简称《设计深度规定》)等有关规范、规定、标准,发现目前暖通空调设计人员在贯彻执行现行规范、规定、标准方面,在系统设计、设备选型、管网布置方面都存在着不少问题。现将发现的问题及原因分析和解决办法综述如下。
1贯彻执行暖通设计规范、标准方面存在的问题
1.1室内外空气计算参数不符合规范要求
《设计规范》规定,冬季室内空气计算参数,盥洗室、厕所不应低于12 ℃,浴室不应低于25 ℃。然而,有的公共建筑的厕所、盥洗间(设有外窗、外墙)、住宅建筑的卫生间(冬季有洗澡热水供应,应视作浴室)未设散热器,很难达到室温不低于12 ℃和25 ℃的要求。还有的住宅建筑的厨房不设散热器,笔者以为不妥,住宅厨房室内温度亦应按不低于12 ℃的要求设置散热器。
1.2供暖热负荷计算有漏项和错项
《设计规范》规定,冬季供暖系统的热负荷应包括加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。但有的工程在计算供暖热负荷时却未计算这部分耗热量,致使供暖热负荷出入较大;《设计规范》对围护结构耗热量计算各朝向修正率做了明确规定,北0~10%,东、西-5%,南-15%~30%,而有的工程却将各朝向修正率变为北20%,东、西15%,南-5%,有悖于规范要求。
1.3卫生间散热器型式选择不妥
《设计规范》规定,相对湿度较大的房间宜采用铸铁散热器。然而,不少工程的卫生间采用钢制散热器,亦未加强防腐措施,这是不妥当的。笔者曾看到有些办公楼的厕所采用钢制闭式散热器,但没使用几年,散热器的串片就被腐蚀了,剩下的两根光管也锈蚀严重。实践证明,此类场所最好采用铸铁散热器或铝制散热器。
1.4楼梯间散热器立、支管未单独配置
《设计规范》规定,楼梯间或其它有冻结危险的场所,其散热器应由单独的立、支管供热,且不得装设调节阀。然而,有的工程将楼梯间散热器与邻室供暖房间散热器共用一根立管,采用双侧连接,一侧连接楼梯间散热器,另一侧连接邻室房间散热器,而且散热器支管上设置了阀门。这样,由于楼梯间难以保证密闭性,一旦供暖发生故障,可能影响邻室的供暖效果,甚至冻裂散热器。
1.5供暖管道敷设坡度不符合规范要求
《设计规范》规定,供暖管道的敷设应有一定的坡度,对于热水管坡度宜采用0.003,不得小于0.002。然而,有的工程供暖供回水管坡度只有0.001~0.001 5。当然,如确因条件限制,热水管道甚至可无坡度敷设,但此时应保证管中的水流速不得小于0.25 m/s。
1.6厨房操作间通风存在问题
《饮食建筑设计规范》(JGJ 64-89)对厨房操作间通风作了明确规定:(1)计算排风量的65%通过排气罩排至室外,而由房间的全面换气排出35%;(2)排气罩口吸气速度一般不应小于0.5 m/s,排风管内速度不应小于10 m/s;(3)热加工间补风量宜为排风量的70%左右,房间负压值不应大于5 Pa。然而,有的工程的厨房未设排气罩,仅在外墙上设几台排气扇;有的虽然设置了排气罩,但罩口吸气速度远小于0.5 m/s,选配的排风机风量不足。大多工程未设置全面换气装置,亦未考虑补风装置,难以保证室内卫生环境要求及负压值要求。
1.7膨胀水箱与热(冷)水系统的连接不符合规范要求
《锅炉房设计规范》(GB 50041-92)规定,高位膨胀水箱与热水系统的连接管上不应装设阀门。这里所说的连接管是指膨胀管和循环管。此条对空调冷冻水系统也是适用的。但有的空调冷冻水系统高位膨胀水箱的膨胀管接至冷冻机房集水器上且安装了阀门,这是不允许的。一旦操作失误,将危及系统安全。
1.8通风空调系统防火阀的设置不符合规范要求
《高规》中规定,风管不宜穿过防火墙或变形缝,如必须穿过时,应在穿过防火墙处设防火阀;穿过变形缝时,应在两侧设防火阀。然而,有的高层建筑,风管穿防火墙处未设防火阀,有的风管穿过变形缝时仅在一侧设有防火阀,而另一侧则未设。另外,有些工程防火阀的位置设置不当。按要求防火阀应紧靠防火墙设置,防火墙两侧各2 m范围内的风管应采用不燃材料保温。但有些工程通风空调风管上的防火阀随意设置,远离防火墙,其间的风管既未注明加厚,亦未采取任何保护措施,存在着隐患。
1.9防烟楼梯间前室送风口风量的确定有问题
《高规》对高层建筑防烟楼梯间前室加压送风量作出了规定,并分情况给出了具体风量值。该条附注中说明开启门时通过门的风速不宜小于0.7 m/s;条文说明中规定了门的开启数量,20层以下为2,20层以上为3。《高规》还规定,防烟楼梯间前室的加压送风口应每层设一个。根据这些规定,可以推算出各层前室送风口的风量应为L/2(20层以下)或L/3(20层以上,L为前室总加压送风量)。然而,有的工程,其防烟楼梯间前室送风口的风量却标注为L/n(n为建筑物层数),显然小了许多。如某12层建筑,防烟楼梯间前室总加压送风量定为16 000 m3/h,但每层前室送风口风量却标注为16 000/12≈1 300(m3/h),显然其风口配小了。正确的标注应是16 000/2=8 000(m3/h),应按此配置风口大小。
1.10误将防烟分区排风量的计算混同于排烟风机风量的计算
《高规》对排烟风机风量作了明确规定:担负一个防烟分区排烟时,应按该防烟分区面积每m2不小于60 m3/h计算,担负两个或两个以上防烟分区排烟时,应按最大防烟分区面积每m2不小于120 m3/h计算。请注意,这里指的是选择排烟风机的风量,并不是指防烟分区排风量加大一倍(对每个防烟分区的排风量仍然按防烟分区面积每m2不小于60 m3/h计算),而是当排烟风机不论是水平方向或垂直方向担负两个或两个以上防烟分区排烟时,只按两个防烟分区同时排烟来确定排烟风机的风量。然而,有的工程排烟风机水平方向担负面积大小不等的2~3个防烟分区的排烟,设计上错误地将排烟风机风量按其所担负的2~3个防烟分区总面积每m2不小于60 m3/h计算,而不是按其中最大防烟分区面积每m2不小于120 m3/h计算,致使排烟风机风量偏小,难以满足防火使用要求。还有的排风机(系统)垂直方向担负两个以上防烟分区(内走道)的排烟,设计上误将各层防烟分区(内走道)的排风量按各自的面积每m2不小于120 m3/h计算了,而不是按各自的面积每m2不小于60 m3/h计算的,无形中将垂直方向各防烟分区(内走道)排风量加大了一倍,致使各层风道、风口配置偏大。
1.11高层建筑排烟系统排烟口选型不当
《高规》规定,(通风空调)风管穿过防火分区的隔墙处应设防火阀。笔者认为,排烟风管不宜穿过防火墙,如必须穿过时,应在穿防火墙处设当烟气温度超过280 ℃时能自动关闭的防火阀,并与排烟风机联锁。然而,有的工程在设计时对此有疏忽。如某工程地下室一排烟系统担负3个房间及1个内走道(各房间与内走道之间的门均为防火门)的排烟,排烟总管上设有一只排烟防火阀,而各房间及走道的排烟口均为单层百叶风口,排烟管穿过各防火墙处均未设排烟防火阀。这样带来的问题是:各房间防火门形同虚设,一旦一个房间发生火灾,将通过排烟管殃及其它房间。正确的做法是:在单层百叶排烟口后(排烟风管穿防火墙处)增设排烟防火阀(280 ℃自动关闭)或将单层百叶风口改为专用排烟风口(平时常闭,着火时自动开启排烟,280 ℃重新关闭)。
2在工程设计中存在的问题
2.1供暖入口设置过多
设置供暖入口时,既要考虑室内供暖系统的合理性,又要考虑与室外管线衔接的合理性,不能只图室内系统设计方便、省事,而不顾及室外管网系统。然而,有的工程供暖入口设置过多。如某7层综合楼,室内供暖系统分为10个环路(1~2层4个,3~7层6个),供暖入口设置亦达10个之多,同外线衔接点过多,几个方向均有,不仅给外线施工造成麻烦,也给将来室内系统调节带来不便。
2.2供暖系统设计不合理
供暖系统设计存在不合理之处:①有的供暖系统由1条主立(干)管引进,分几个环路,分环上不设阀门,给系统运行调节、维修管理造成不便。②有的供暖管道布置不合理,与建筑专业不易协调,或供暖立管直接立在窗子上,既影响使用,又不雅观;或者供暖水平管道敷设在通道的地面上,既影响行走,又不便物品放置。③有的供、回水干管高点漏设排气装置,一旦集气,难以排除,影响系统使用。④有的供暖系统,一个环路单程长300 m,致使供、回水干管坡度很难达到规范规定的不小于0.002的要求。⑤有的供暖系统为双侧连接,两侧热负荷及散热器数量相差悬殊,而两则散热器供、回水支管却取用相同管径,两侧水力不平衡,难以按设计流量进行分配。
2.3排风系统设计不合理
如某工程地下室的暗厕(卫生间)等若干个生活用房和设备用房设一排风系统,水平风管长60 m,断面只有200 mm×200 mm,风阻较大;选用屋顶风机排风,却将风机安装在外墙上,显得很不协调。还有的工程的地下室设若干个包间(均为暗房),各包间均采用吊顶排气扇,排风经数十米长的水平风管排出室外,风管断面仅有150 mm×150 mm,阻力大,排风效果差。
2.4空调系统的选择不合理
如某工程设有指挥大厅、会议厅、计算机房等,此类性质的用房,理想的空调系统应是低速风道系统,而设计却采用了风机盘管系统,且未设新风补给系统,显然是不合理的。又如某工程甲方要求部分房间室内设计参数为:冬季tn=18~22 ℃,φ=55%±5%,夏季tn=25~26 ℃,φ=60%±5%;另一部分房间tn=22±2 ℃,φ=40%~60%,洁净级别小于10 000级,新鲜空气40~60 m3/(h*人)。对这两类性质的用房,设计上采用了风机盘管系统,且未设新风补给系统。这样的系统满足不了甲方所提的要求。
2.5厕所采用风机盘管时未加新风
厕所内既要满足温度要求,又要排除臭味,保证卫生要求。然而,有的工程的厕所既无排风,又无新风补给,单纯采用卧式暗装风机盘管供冷、供热,造成臭气自身循环,这是不妥当的。
2.6平衡阀的设置与口径选择存在问题
空调冷冻水系统宜设置平衡阀,一般应设在回水管上。而有的工程新风机组冷冻水供、回水管上均设置了口径与管径相同的平衡阀。笔者认为,供水管上不必设置平衡阀,仅在回水管上设置即可。平衡阀口径应通过校核计算确定。
3设计图纸方面存在的问题
3.1设计说明内容不完整
《设计深度规定》对暖通空调设计说明应包括的内容作了明确规定。设计说明应有室内外设计参数;热源、冷源情况;热媒、冷媒参数;供暖热负荷及耗热量指标,系统总阻力;散热器型号;空调冷、热负荷;系统形式和控制方法;消声、隔振、防火、防腐、保温;风管、管道材料选择、安装要求;系统试压要求等。然而,有些工程的设计说明内容很不完整。
3.2平面图深度不够,有些应该绘制的内容遗漏
《设计深度规定》对暖通空调平面图要表示的内容作了详尽的规定。然而,相当多的工程设计未完全按规定绘制,存在的主要问题是:供暖平面图,有些未标注水平干管管径及定位尺寸;有的立管未编号;有的虽标注了立管号,但却将立管漏画;有的二层至顶层合画一张平面图,散热器数量亦分层进行了标注,但却未注明相应层次;有的仅画有首层供暖平面,而未画二层至顶层供暖平面。通风空调平面图,有些未注明各种设备编号及定位尺寸;有的未说明冷冻水管道管径及定位尺寸。还有的公共建筑设计,将厨房部分的供暖、通风、空调等内容留给厨房设备生产厂家去做,这是很不合适的。
3.3系统图深度不够
《设计深度规定》对暖通空调系统图绘制有明确要求。但有些工程设计未按规定执行。存在的主要问题是:供暖系统图,有的立管无编号,而以建筑轴线号代替;有的管道号注了坡度、坡向,但未注明管道起始端或终末端标高;有的管道变化处(转向处)标高漏注;有的甚至未画供暖系统图或立管图。空调通风设计,有些工程未画空调冷冻水系统图和风系统图(如果平面图完全交代清楚,可以不画系统图,但对于一些较为复杂的通风空调设计,单靠平面图是难以表达清楚的)。
4问题原因及克服方法
4.1对现行设计规范、规定、标准学习不够,贯彻执行不够,因此应加强对现行设计规范、规定、标准的学习,提高贯彻执行设计规范的自觉性。
4.2设计过程中缺乏多方案技术经济比较,随意性较大。应像建筑方案设计一样,进行多方案比较,作出合理的设计。
4.3图纸审查不严甚至流于形式。应坚持三审(自审、审核、审定)制,确保设计(含图纸、计算书)质量,杜绝出现差错。
结束语:
综上所述,暖通空调的设计问题,是直接关系到暖通空调项目成败的重大问题。暖通空调的设计,不仅涉及面广,而且影响因素多,是十分复杂的技术工作。优秀的暖通空调工程设计者,必须对设计方案中涉及到的种种因素进行综合考虑。在此基础上进行科学设计,才能避免因为片面和主观因素造成的损失,寻找到符合最大经济效益和功能要求的暖通空调工程设计方案。
参考文献:
[1]采暖通风与空气调节设计规范(GB50019―2003)
关键词:暖通空调 设计 要点 问题
中图分类号:S611文献标识码: A
暖通空调(Heating, Ventilation and Air Conditioning, 简称HVAC)是现代建筑中不可或缺的重要组成部分,其主要有采暖、通风和空气调节三个功能。暖通空调在为人们带来方便的同时,也会暴露其自身的一些缺点。据统计,暖通空调在耗能方面可算是大户,其能耗占全国总能耗的15%以上。因此,暖通空调不仅关系到人民生活水平的提高,而且还关系到国家的能源损耗、环境污染。所以,如何既要尽可能的发挥暖通空调的功效,实现提高建筑物室内舒适度这一目标,又能进一步减少能耗、减少环境污染往往成为暖通空调设计的关键。
一、暖通空调设计要点
1、设计方案要根据建筑实际需要
在工程的方案设计阶段要让设备工程师参加设计工作,目前还存在一些工程只有建筑师参与设计而难免照顾不到设备空间,使得设备工程师难以完成设备设计,设备工程师可以在建筑师设计时提出相应的要求,进而避免出现不合理的设备设计,例如机房位置过于偏僻导致风道过长而影响功能和效益,或是进风口和排风口挤到一处、机房处在管道夹层等等不合理的情况;其次,方案设计前要清晰地了解建筑物情况,弄清建筑物的位置和附近各种管线的设置地点和方式,明确建筑使用时间、人员数量和是否要排除废气等情况,清楚建筑物的层数、层高和总高度,知道建筑物内防火、防烟分区和防火墙、火灾疏散路线等情况,了解建筑结构和暖通空调系统设备的可能位置等等,以便方案设计能够更好地满足实际要求。
2、设计方案要具有可行性
(1)设计方案必须按照相关的法规和规范进行设计;
(2)要能够满足系统的使用要求和供电、供水等方面的要求,以保证设计方案可行、可靠;
(3)要考虑经济性的问题,在满足设计要求并采用相同的设备档次、舒适情况、节能情况等条件时选择最科学、合理的方案,不能单单考虑经济性而不关注基准条件的不同;
(4)要让系统拥有尽量好的可调节性,能够满足全年气候条件的要求,并根据实际情况决定采用何种控制方式以满足系统的操作要求;
(5)要考虑系统的安全性能,按照相关防火设计规范做好防火安全设施,考虑系统运行可能对室内环境和人员、物品的不利影响;
(6)要重视系统运行对环境的影响,如今环境保护问题已经成为整个社会关注的热点话题,在设计系统的方案时要尽量满足环境保护的相关要求,避免系统运行不长时间就必须进行改造的情况发生。
二、在暖通空调设计中容易出现的问题
1、空调设计
空调设计中一般存在以下问题:
(1)因现在的空调设计很多采用的是经验估值,设计人员为提高安全系数,往往会加大空调设计负荷量,这种情况直接造成的成本闲置及浪费,这就要求设计人员能够详尽地进行设计计算,力求设计精确。
(2)空调水系统平衡问题未能考虑到,或是水系统平衡阀选择错误,为节省造价本应采用动态平衡阀的确采用了静态平衡阀。
(3)空调末端设备在选型过程中偏大,或是设计过程中未考虑设置静压箱等,造成运行期间的噪音过大,对于大型商业中心吊顶式风柜多是安装于商铺内或是公共走道上方,这种现象将使得购物环境质量降低,有些甚至无法正常营业。
(4)对空调实际使用中今后将碰到的管理收费问题,未做细致考虑,如各出租、出售办公室及功能不同的场所,有必要考虑能量计量的未设计能量计量仪器。
(5)空调冷凝水排放的管线设计过长,容易造成排放不畅。
(6)空调送风管未进行防冷桥设计,造成日后滴水现象。
(7)水泵选型流量过大,造成运营功率过大。
(8)卫生间排风系统设计管路过长,排风效果不佳
2、供暖系统设计不合理。
供暖系统设计存在不合理之处:
(1)有的供暖系统由1 条主立(干)管引进,分几个环路,分环上不设阀门,给系统运行调节、维修管理造成不便。
(2)有的供暖管道布置不合理,与建筑专业不易协调,或供暖立管直接立在窗子上,既影响使用,又不雅观;或者供暖水平管道敷设在通道的地面上,既影响行走,又不便物品放置。
(3)有的供、回水干管高点漏设排气装置,一旦集气,难以排除,影响系统使用。
(4)有的供暖系统为同程式,一个环路单程长300 m,致使供、回水干管坡度很难达到规范规定的不小于0.002 的要求。
(5)有的供暖系统为双侧连接,两侧热负荷及散热器数量相差悬殊,而两则散热器供、回水支管却取用相同管径,两侧水力不平衡,难以按设计流量进行分配。
3、大型风机的变频控制问题
因为暖通空调一般覆盖的面积比较大,所以为了保持每一部分风量的平衡,在大型风机上必须配置变频器。但是在实际的设计中往往有一些开发商为了节约成本,经常出现一些送排风机未配置变频器的情况。这样在风机的实际工作中,各风口风量的调节就难以平衡,特别是在总风量附加系数比较大时,不仅会出现各风口风量及总风量难以调节,而且会造成风机的喘震,运行一段时间之后,就会损坏风机或电机。
4、噪音问题
一般安装暖通空调的都是居民区、大型超市、医院、政府部门等人口较多的地方,所以对噪音的要求也就特别严格。但在实际对有些设备进行选择时会出现未按照室内外噪音标准来进行的情况,例如,在空调机组里或总的送风、回风及排风管道上没有采取消声措施,而按照规定是管道内风速如果超过8m/s,就必须安装消声器。此外,还要注意的是,如果混流风机噪音太大,就不要安装在室内,假如设备放在室外其实际噪音还在80分贝以上的话,就不要选择此类型的风机。
5、通风空调系中防火阀的设计不达标
《高规》里有这样的要求,即通风管道不适宜通过防火墙或者出现变形的缝隙,在不得不通过的情况下,在通过防火墙处要设置防火阀;在通过出现变形的缝隙时要在两侧均安装防火阀。但是一些高层建筑的暖通系统中,风管通过防火墙时并没有防火阀;或者,通过变形缝隙时防火阀只设置在一侧,这样极易造成安全隐患。然而,在施工中也存在着另一种情形:在出现变形缝隙的地方没有墙体,这样一来变形缝的两边即可连接成一片防火区域,在这种条件下通常不建议设置防火阀。除此之外,一些工程的防火阀的安装位置不符合相关要求。理论上应当在防火墙200m处安装防火阀,连通防火阀与防火墙的穿墙风管厚度δ≥1.6 mm,并且在防火墙的两侧各2m范围内,所有风管都要使用不可燃烧的材料进行保温。然而,有的工程在设计施工过程中,在通风空调的风管上草率地安装上防火阀,所使用的风管均没有标注加厚的数值,加上防范方面存在漏洞,工程安全令人堪忧。
综上所述,随着经济的发展,我国的城市建设步伐日益加快,城市人口随之增多,同时居民住宅工程建设也在增长。这些都对城市暖通空调工程提出了更高的要求,但是客观来讲,目前我国城市暖通空调工程还是存在一定的问题,最主要的是体现在设计方面,如何进行设计上面的改进成为了目前为止亟待解决的难题。
参考文献:
关键词:暖通空调系统节能新技术
引言
经济的发展使人们对能源的需求不断增加,但是自然界的能源并不是取之不尽,用之不竭的。环境与能源问题日益尖锐,如果不采取措施,那么能源将是制约经济快速发展的大问题。
随着人们生活水平的提高,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大。在发达国家中,建筑能耗占社会总能耗的40%左右,而我国尽管社会经济发展水平不高,但是建筑能耗已占总能耗的近30%,且还有上升的趋势。因此,不论在西方发达国家还是我国,建筑能耗状况都是牵动社会经济发展全局的大问题。而在建筑能耗里,用于暖通空调系统的能耗又占到建筑能耗的30%-50%,随着暖通空调的广泛应用,用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。再加上暖通空调系统往往以高品质的电能为能源,而我国的电力在某些地区又相对紧张、匮乏,这势必会引起能源供求矛盾进一步激化。因此,对暖通专业提出更高的节能要求是必然的,也是大势所趋。
一、应采取的节能设计措施
在科学技术日新月异的今天,暖通空调领域不断涌现出新技术,我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。
1.1从设计入手,合理选择、设计暖通空调系统,使其在高效、经济的状况下运行。
设计是工程的龙头,系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一,当前普遍存在一个现象就是设计工期短,许多设计人员为了节省时间,错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据,往往使得总负荷偏大,从而导致空调采暖设备偏大,初投资增高,运行费用增加,能量消耗增加。
1.2采用新型节能舒适健康的空调及采暖方式
影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但对于不同热湿参数组合的环境其空调系统的能耗是不相同的。
1.3结合实际情况,合理选择空调冷热源,力求实现冷热源的多元化
随着暖通空调系统的广泛应用,对不可再生能源的消耗也大幅度上升,同时对生态环境的破环也日趋加剧。如何合理的选择冷热源,已经引起了各方的广泛关注。
1.4加强冷热回收利用的研究运用工作,实现能源利用的最大化
提高暖通空调系统的能源利用率也是实现空调节能的途径之一。热回收主要是通过系统中安装的能量回收装置,用排风中的能量来处理新风,就可以减少处理新风所需的能量,降低机组负荷,达到节能的目的。在选择热回收装置时,应当结合当地气候条件、经济状况、工程的实际情况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑,以确定选用合适的热回收装置,从而达到花较少的投资,回收较多的热(冷)量的目的。
1.5着力开发可再生能源,积极推广新能源
由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出,必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。地热(冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷,具有一定的优势,而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。
二、节能设计方面存在的问题
实现暖通空调系统的节能,目前已经具备很多成熟的条件,但是在实际的应用中也存在着一些问题:
2.1公众对节能的认识问题
过去公众对节能的了解不够,并且对暖通空调的观点也非常片面。对于一个舒适性的空调系统或者是采暖系统,应当使人体有非常好的舒适性。但是目前普遍存在的一种观点是:空调越冷越好,暖气越热越好。这显然与我们所追求的舒适性空调的观点是相违背的。事实上,这样不仅大大增加了空调采暖的能耗,同时由于室内外温差的增大,也使人体对不同环境的适应性下降,身体免疫力降低。因此,我们要提高宣传力度,改变公众对于传统的空调及采暖的理解,大力宣传和提倡按节能建筑标准和冷热量计量装置收费,提高民众节能意识。
2.2设计的理念问题
合理的设计是节能的前提。目前一些设计人员重视不够,设计时盲目套用经验值,从而造成初投资的增大,运行能耗惊人,因此建议政府职能部门及有关的节能审查机构,加大对暖通空调节能的监察力度,增强设计人员的节能意识,使节能工作真正落到实处。
2.3新技术的推广问题
新技术在暖通空调系统中的应用,为节能提供了一个新的方向。例如地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统,不仅可以实现可再生能源的有效利用,并且可以带来显著的经济效益,是值得大力推广的。但是同任何新技术一样,这些新技术在造价上往往偏高,而且使用的地域条件有一定的限制,并且从技术上讲还存在着许多需要改进提高的地方。因此,对于新的节能技术,我们应当因地制宜,总结经验,积极推广。
三、结语
暖通空调系统节能在整个建筑节能中占有很重要的位置,应该引起设计人员足够的重视。设计人员应当从设计的高角度出发全面考虑,严格遵守节能规范,将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面。节能技术的开发及可再生能源的循环利用,应当得到政府等有关部门的支持,并大力推广。并且设计、施工、监理、质监、市政管理等部门应密切配合,抓紧实施按冷、热计量装置收费,使老百姓真正从节能建筑中得到实惠,节能建筑和非节能建筑不能实行同样的采暖收费标准。同时要提高公众的节能意识,大力开发推广新的节能技术,从而实现社会的可持续发展。
参考文献:
[1]《居住建筑节能设计标准》DBJ14-037-2006.
关键词:暖通空调 设计方案 问题 对策
中图分类号:TB657文献标识码: A
1、暖通空调设计方案的问题分析
1.1 可行性和可靠性的问题
暖通空调工程设计方案关系到建筑室内环境是否符合国家规范,也关系到建筑工程的投资多少,维护费用的高低。因此,设计方案时应当有方向地从全局出发,考虑建筑的舒适性,系统的可靠性、安全性和可操作性,注重规范要求。避免因为方案设计的不合理而造成的较大损失。一旦设计方案造成了损失,其影响较为深远,且修改起来困难。
暖通空调工程方案可行性应考虑的首要问题就是如何达到建筑采暖通空调风的要求。设计方案首先应当满足国家和当地的有关规范的要求,其中不仅有其功能要达到的指标要求,也包括对环境保护的要求。在考虑功能要求时,应当注意暖通空调系统运行过程中,周围环境条件的长期变化情况。
1.2 调节性和可操作性问题
暖通空调系统的可调节性对于节能环保是最重要的一个问题。由于暖通空调系统的最大负荷是在外界条件最不利的条件下确定的,因此在设计暖通空调系统时,应当注意系统适应不同时间段的可调节性。某些建筑的暖通空调系统不同负荷不仅是季度的变化,也存在时间段的变化。例如办公建筑、写字楼、学校等,只有在白天的时候
才使用,所以对于这样的建筑,设计暖通空调方案时应当满足不同时间段的调节要求。目前我国拥有的VAV 空调系统和VRV 变频空调系统都是有较好调节性的系统方案,但是其一次投资高,然而它们的运行耗能小,在考虑下面的要谈到的经济性比较问题时,应当综合考虑两个方面。
另外,暖通空调系统的可操作性也是需要着重考虑的问题。对于高度自动化的空调系统来说,其管理和操作都比较简单,所需要的工作人员较少,在一定程度上能够减少人工费用的支出。但其经济性仍然较差,原因在于一次投资增加,且对所配备的人员素质要求较高。因此,在选择空调的自动化与否时,应当根据工程的实际情况来确定。对于某些大型的空调系统,需要经常调节控制的设备较多,应当采用自动化控制,从而减少操作人员的工作强度。为进一步提高其经济性和可靠性,应当使自动控制系统尽可能的简化。
1.3 经济性比较问题
在当今的社会条件下,对于建筑工程的要求为在利用最少的资源下,完成建筑应有的功能。因此,经济性比较应当是暖通空调方案设计时需要多多考虑的问题。综合考虑方案各个方面的经济性,才能得到最合适的方案。首先,在考虑经济性比较问题的时候,要注意两种不同方案的比较基准要相同。例如采用相同的设计规范,使用情况,能源价格,舒适度等等。只有在这个基础的所得到的比较结果才更为的科学,更为的合理。
其次,由于投资方非常的注重一次投资,因此在计算投资时应当注意全面准确,不能漏项。暖通空调设计方案的投资计算包括各种设备、管道、材料的费用,也包括其他能源使用等相关的费用。
此外,设备安装、调试的费用,相关的管理费用,水处理费用等一些容易被忽略的费用应当计算在内。除这些直接费用以外,在一些情况下也应当综合考虑直接效益。
系统运行过程中所产生的费用也是暖通空调工程设计方案在经济性比较中要考虑的问题。其中包括暖通空调主机启动运行及其他辅助设备的耗能费用。在计算这部分的费用时,不能够按照设备铭牌上的相关参数来计算耗能,应当根据不同的设备负荷来计算实际所消耗的能量及费用。
1.4 安全性问题
在现代建筑的安全问题当中,暖通空调系统担任着重要的角色。其功能主要是保证易燃易爆环境的安全、防火安全、人员安全、设备环境安全、系统运行安全五个方面。要提高暖通空调系统的安全性,需要通过多个方面的综合改进。例如设备改进,管理的完善,技术的提高等等。
在设计仓库、煤矿等易燃易爆工程的时候,应当着重注意暖通空调系统的安全性能,采取相应的防火防爆措施。
在设计某些涉及可燃性气体能源的时候,应当事先考虑可燃性气体泄露所带来的安全性问题,设置气体泄露报警机制,并设置相应的排风系统,以防止意外的发生。防火问题应该是所有的设计都应该考虑的问题,应当严格按照国家有关规范来设计。
1.5 环境影响问题
经济的发展离不开工业的发展,而工业的发展导致了环境的日益恶劣。在人们生活水平逐渐提高的同时,环境保护问题越来越受到人们的关注。
北方建筑的供暖方式主要以燃煤锅炉取暖为主,其排放的烟尘是北方环境问题的主要污染源。因此,北方的一些大城市都开始限制燃煤取暖,并且限制的区域不断扩大。而在这些区域内的建筑,为保证暖通空调系统的正常运行,就要特别注意暖通空调工程的设计问题,其可行性应当受到特别的关注。
2、具体问题列举
2.1工程设计方面的问题
2.1.1 水泵扬程选择不当
水泵扬程在设计当中选择不当是暖通空调工程设计当中经常遇到的一个问题,由于设计存在差异,在选择水泵扬程时会存在差异。例如某工程冷却塔的位于80 m 的高度,冷却水为闭式循环系统,而在设计时错误的将高程加进了水泵的扬程中,导致将水泵的扬程设计为95 m。也有其他的一些设计在选择冷冻水泵的时候,忽略了冬季和夏季流量的差别,例如某工程夏季空调所需7 ℃/12 ℃冷冻水的循环流量是400 m3/h,而冬季所需50 ℃/60 ℃热水循环量为200 m3/h,由此可以看出,冬夏两季的空调冷冻水循环量存在较大差别,所以应针对不同的情况设置不同的水泵。这些在设计规范当中也有明确要求。
2.1.2 排风系统设计不合理
例如某个工程地下室的卫生间等若干个生活用房和设备用房设一排风系统,水平风管长60 m,断面只有200 mm×200 mm,风阻较大;选用屋顶风机排风,但是将风机安装在外墙上,外观显得很不协调。
2.1.3 空调系统的选择不合理
例如某工程中设计有会议厅、指挥大厅、计算机房等,此类性质的用房,根据实际情况来设计,最好的空调系统应是低速风道系统,但设计上却采用了风机盘管系统,而且没有新风补给系统,这样的设计显然是不合理的。又如某工程甲方要求部分房间室内设计参数为:冬季tn=18~22 ℃,φ=55%±5%,夏季tn=25~26 ℃,φ=60%±5%;另一部分房间tn=22±2 ℃,φ=40%~60%,洁净级别不大于10 000 级,新鲜空气在40~60 m3/(h・人)之间。对于这两类性质的建筑,设计上统统采用了风机盘管系统,且未设新风补给系统。这样的系统不能够达到建设方的要求,也达不到建筑原有的功能要求。
2.2设计图纸方面的问题
各种图纸信息不一致,对于暖通空调工程的一整套图纸来说,应当包括平面图、剖面图、系统图、构件详图等部分。理论上来说,平面图和剖面图应当与系统图当中对应部分的尺寸、设备等信息应当一致。目前有些供暖设计,在散热器数量、供水、回水管径、管道连接等方面,平面图与系统图不一致。有些工程在通风设计时,风管尺寸,设备部件位置尺寸,剖面图与系统图不一致;还有一些工程在选择空调制冷设备的型号时,平面图、系统图和设备表上所写的不一样,这使得在施工过程中就会有矛盾产生。
3、解决对策
3.1设计者方面
暖通空调工程作为建筑节能环保的重要一部分,其设计者应当具有相当的环保意识,并能够将环保的意识融入自己的设计当中去,以保证暖通空调设计方案中包含有节能环保的理念,完成现今大众对现代建筑节能环保的要求。此外,设计者应当有扎实的设计基础知识,防止在设计过程当中,出现概念性的低级错误。
3.2 施工者方面
施工者作为直接接触工程的人员,其施工的方式将影响暖通空调系统功能的正常发挥。因此,为保证暖通空调工程不在施工过程当中出现问题,施工者应当在图纸正确的情况下,严格按照图纸的要求来施工。
4、结语
暖通空调工程的成功与否,直接关系着工程质量的优劣和经济效益的好坏。由于暖通空调设计涉及面较广,影响因素多,因此一个优秀的设计方案,应当综合考虑各种因素,使其取得最高的综合效益。未来的暖通空调工程发展方向应当是以绿色环保为中心,只有这样才能与我国可持续发展的国策相对应。
参考文献:
[1]李竹光.暖通空调规范实施手册[K].北京,中国建筑工业出版
社,2006.
[2]GB50019-2003,采暖通空调风与空气调节设计规范[S].
[3]胡清蓉.高层建筑暖通空调设计探析[J].现代商贸工业,2010.
关键词:暖通空调;设计方案;解决对策
1.引言
对于暖通空调项目工程,设计方案的优劣直接决定了工程项目的成败。近些年来,飞速发展的科学和技术,以及对能源节约及环境保护的要求不断增加,新的暖通空调设计方案也层出不穷,而且在相同的工程项目中,提供有几个到几十个相异的方案,设计师们需要对方案进行大量的比较及优选,而其中对于方案性价比的比较是决定暖通空调项目工程的完成质量和工作效率的一个非常重要的部分。
2.可靠性及可行性
可行性方案需要考虑的最主要的问题就是方案是否可以满足所需要求。方案需要和国家及地方政府的相关法规和监管要求相符,其中还包括了对于环保的具体要求;方案需要与有关要求(例如电力,燃气等基本生活条件)相符,而且也要特别地考虑这些要求的一个长期的变化动态。如在使用水源热泵的方案中,需要将当地的地质条件、地下的水资源状况以及其发展趋势考虑进去,以及由寒冬的热负荷和炎夏的热负荷之间的不平衡而导致的冷(热)累积效应问题。对于一些生活中的参数(如温度和湿度)要求高以及工艺性特殊的暖通空调项目,需要根据一年四季的实际状况对方案进行详细的分析,这样是为了方案可以适应全年不断变换天气条件。针对不能使用标准设备的某些特殊情况下,需要对非标设备进行详细的分析,并提交详细的参数,且这些要求的参数应该是合理和可行的。是否有足够的房间面积同样也是判定方案的设计可行性分析的问题,特别是对于一些需要改造的工程以及建筑面积相对小的情况。另外对那些不仅对一年四季的空气质量有很高的要求,而且当暖通空调如果不慎停止则会对造成非常严重的损失的特殊场所,比如航天的发射现场,需要根据空调的可靠性及其备份条件,对空调系统进行相应的可靠性的分析,特别地,也要对室外的空气条件及相应的安全系数予以分析。
3.经济性比对
对于现有暖通空调的设计方案,经济性比对是比较最对的一个参数。这一过程中,要先保证比对基准的一致性,这些基准主要包括以下几种,设计时的具体要求、空调的具体使用状况、当地的电价和水价、空调影响人们生活的情况以及空调的美观问题,根据这些基准进行比对后,才可以保证比对结果的合理性以及科学性。如果将高档设备和低档设备的设计方案进行比对,这个很显然是不科学的;若没有将空调是否影响到人们的生活状态这条考虑进去,而将具有新风装置和无新风装置进行方案的经济型比对,同样不会得出最好最合适的选择;同样若没有将空调的美观问题和上面的一个问题进行方案的经济型比对,那么对于集中形式的方案也不平衡。
对于投资者最为关心的参数是常说的一次投资,因此对投资进行计算时,一要保证投资的准确性和全面性,二要保证投资没有任何漏掉的项目。那么对于暖通空调工程项目的一次投资主要包括了以下两类,一类是材料、管道以及所用设备的投资,二类是相关的费用(如热力的入网费、有关设备的增容费、以及天然气的供气费)、相关的调试施工管理以及其他的相关费用,当然对于水电处理和控制的投资,以及机房建设费和户外管线费用,在实际的设计工作时也需要有一定的重视度。由于目前的厂家非常多,而且同样的产品多个商家的现象屡见不鲜,价格也参差不齐,那么在设计方案比对时对设备价格可以采用对应的平均价。上述的这些都是直接参数的费用,某些特殊情况也要考虑间接的效益。
4.可操作性及调节性
对于管理设计方案的操作,其方便性是用户最关注的一项。智能化的空调系统,虽然这样使管理人员减少,劳动强度降低,但同时又使投资费用增加,对相关工作人员要求也有所提高。是否将智能控制系统系统装入空调系统中,需要根据实际的情况以及经济和技术方面进行分析。当然对大型的空调系统以及需要远程控制调节的工程,这些就必要配置智能化控制,进而减少了工作难度。但是为了提升系统可靠性及经济性,智能化控制需要尽量地简化。对因季节而需要调整的开关阀门,不适合配置智能化控制。
对于暖通空调项目工程的总容量,一般是根据接近整个年度最恶劣的天气条件下来确定的,所以系统应该是有较好的自身调节性能。为了适应整个年度的天气变化,采用具有良好调节性的系统设计方案,如采用VAV系统及VRV系统的设计方案,相应的一次投资一般都比较高,运行的能耗较少,经济比对的过程中需要考虑这些影响。对一些夜间使用的写字楼,办公室和教室建设,还需要方案设计时考虑夜间运行的问题。
5.系统安全性
设计的安全性一般不是用户重点关注的重点,但是随着日益增加的需求(如设备的研制、管理规范化、技术改进等),安全性也逐渐进入用户的考虑范围。当然对于大型和中型的建筑,设计方案的安全是非常重要的。
暖通空调项目工程安全性,包括了人员安全、消防安全、易爆易燃安全、核心设备安全以及系统运行安全。防火安全需按有关规定来进行规划等,包括了安全保护制冷系统、北方地区要对空调进行防冻、配置电加热系统以及设备连锁的保护等方面。
6.环境因素
随着工业的快速发展以及人类生活标准的不断上升,环境问题一直以来都是世界面临的问题,其中锅炉所排气体就是城市空气的污染源之一,所以在生活区对锅炉有相关的政策,而且政策所提及的范围越来越大。这些领域中,环境因素会直接影响到设计方案的可行性,因此在设计时就需要将环境因素考虑进去,减小返工和改造的次数。
7.设计方案比对的误区
设计方案比对不仅专业型强、技术要求过硬,而且其影响的因素非常多。即便是专业的暖通空调设计师,也很难从繁琐的设计方案中间挑选出最适合的方案,那么对于跨行人士那更是水中望月。当然现有的方案比对中还有一些技术层面的误区。比如,设计方案中结合了最先进的技术,那么这个方案就是最优的方案,这样就是无目的地追求高新技术,乃至将其作为创新点进行宣传,而没有考虑到实际的应用条件。那么在实际设计中,每一个方案都存在与其相对应的范围及条件,如果不在其规定条件内,再高新的科技也对遇到的问题没有任何的实际效果。另外适合于某一项目工程的方案,并不一定就适合另外一个项目工程,切勿盲目攀比,盲目夸大。同样地,方案评价通常也会将复杂方案作为最佳方案,但是实际情况中,有一种正比的关系存在,就是所配置的系统复杂度越强,对应的设备数据也会越大、投资资金也会越高,而相应的可行性、可靠性以及可维护性就会变得越差,那么需要持有在可以满足所需要求情况下,设计方案简单一些较好。
8.结语
暖通空调项目工程的设计方案优劣对工程项目成败以及经济效益有一定的影响。设计方案比对及选择是一项范围广、因素多、复杂度高的技术工作。因此一项合理的设计方案,需要对各个因素进行详细的分析和判断。
参考文献:
[1] 林郁.暖通空调设计方案的问题探讨[J].科技致富向导,2011,03:147-149.
关键词:可行性,经济性,调节性,安全性
设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。科技论文。近年来,随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高,暖通空调领域中新的设计方案大量涌现,针对同一个设计项目,往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择,设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作,设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。
1.可行性和可靠性问题
能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。科技论文。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。
2.经济性比较问题
经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。
一次投资是投资方最为关注的一个参数,在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资,而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等),相应的安装、调试费用,相关的工程管理等各种收费,相关水处理和配电与控制投资,机房土建投资与相应室外管线的费用,而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多,价格各异,因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用,在一些情况下间接效益也应综合考虑。
运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机(锅炉和制冷机等)的能耗外,还应计算其他辅助设备(如风机和水泵等)的能耗。不能简单按照设备铭牌功率和运行时间的乘积来计算能耗而应考虑在全年季节变化的情况下,建筑物实际负荷的变化,同时应考虑设备非标准状态下的效率。
3.调节性和可操作性问题
暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。
设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。
4.安全性问题
设计方案的安全性是以往考虑较少的问题,随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延,暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点,在SARS严重流行时期,人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用,这将对暖通空调行业的发展产生深远的影响。经过对这些事件的认真分析、研究和反思,将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进,使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段,对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。
暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。科技论文。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,安全性成为必须考虑的重要因素,应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题,应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。
5.环境影响问题
随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感,同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力,不要盲目冒进,以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。
6.设计方案比较中的一些误区
由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作,即使是暖通空调专业的设计人员,要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事,对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如,认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案,出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向,甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围,在其适用范围之外,先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案,但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案,因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。
7.结语
暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优劣的重要问题。暖通空调设计方案的比较和优选是一个涉及面广、影响因素多的复杂技术工作。一个优秀的暖通空调工程设计方案,应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑,使其综合效益最高。
【关键词】绿色建筑;暖通空调设计
1引言
随着社会经济的发展以及人们文化水平的提高,越来越严峻的资源利用与环境恶化问题引发了人们的广泛关注。人们对自身的工作环境、居住环境更加要求生态化,对建筑行业的绿色要求进一步提升。在此背景下,暖通空调的设计也朝着绿色节能的行业发展目标前行,但对比我国的空调研发技术,对能源的耗费和材料制作的成本要求都较高,不仅减缓了暖通空调设计的发展进程,且不适用于可持续发展观的要求标准。因此,对暖通空调的绿色节能设计的技术研发工作就显得十分必要。
2绿色设计的概念
作为当前建筑设计中的主流思想,绿色设计在建筑中的应用就是尽量使可再生资源得到循环,节省制作材料,在遵循自然规律的前提下对环境与资源进行保护。绿色建筑设计提倡生态化的保护措施,对能源应高效利用,使建筑设计对环境损坏更小,经济效益更高;使建筑设计更加适应于自然,形成与自然和谐共处或是回归自然的状态。作为建筑功能系统的暖通空调,在建筑应用中依旧要遵循绿色设计的理念,将绿色设计贯彻到建筑设计的方方面面。
3绿色建筑中暖通空调设计准则
3.1暖通空调设计的基本要求
暖通空调设计的基本要求,就是在设计中尽可能减少能源消耗,充分发挥出能源的利用价值,并使空调系统运行得更加顺畅稳定。这也是当前可持续发展观与生态环境所要求的设计标准。对绿色建筑中的暖通空调设计应依照三个基本原则,即节省、回收、循环。这三个原则既是对绿色建筑实施的要求,也与暖通空调的设计技术以及运营管理有着密切关系。在可持续发展观的要求下,室内外的环境标准应当与空调系统保持和谐的生态关系;室内的空气品质应当符合建筑物内的空气最低标准;同时建筑物的材料结构也应体现节能要求;空调设计应尽量节能,并能满足日常的使用需求;使得暖通空调的设计符合当前绿色设计的标准,实现能源的合理配置。
3.2建筑暖通空调设计的绿色性原则
首先在选择暖通空调的设计材料上,应选取环保绿色的管道材料、密封材料、保温材料,进而减低空调运行给环境带来的污染,并减少空调在工作中的能源消耗。另外,选择的空调制作材料应利于回收,也会更加方便后期的修护管理。使得空调废弃后依旧能够循环利用到其他地方,减少对环境的腐蚀污染。
3.3建筑暖通空调设计的节能性原则
节能也是对绿色建筑中暖通空调设计的要求之一,并且也是贯彻绿色建筑理念的重要体现。在当前的暖通空调工作模式中,主要作用是制冷、除湿、送风、保暖等。考虑到绿色建筑设计对节能的要求,可对空调系统进行优化,在建筑内外空间的协调与系统优化中,控制好建筑暖通空调的能源消耗。这也是降低暖通空调的能源损耗,减少空调制作运行的材料利用率的有效措施。节能设计同时强调结合具体的使用情况,进行能源的合理分配,例如,在工作空间较大、人流量较大的大型超市、商场内,应当选择通风性能良好的空调系统安装;在大于10层的建筑中安装暖通空调,可以选择分层安装;使用户在操作管理时更既方便,且在工作运行时能够更加有效,节约电力资源消耗。同时,可以将建筑设计的格局、方向与空调系统进行结合,使得空调的采暖保温、通风制冷更加有效。
3.4建筑暖通空调设计的循环性原则
在建筑设计中设计暖通空调的系统时,可将剩余的资源进行回收利用,实现暖通空调系统的循环再利用使用周期。能够减少空调运行中对资源的浪费,使得已经废弃的材料进入二次使用状态,同时也降低了空调运行中的能源消耗与工作成本,使得建筑暖通空调的工作能够节约循环。如暖通空调在工作中会制造出许多的热量,可利用热量的回收技术,避免空调的工作余热被白白浪费。且处理空调的排气余热能够使室内空气更加清新,并减少空调在处理新风时消耗的电能,同时减少余热对室外空气的影响。循环性原则不仅仅是对能源的循环利用,还有对材料的回收处理,提高暖通空调的材料使用效率。在绿色设计中,对暖通空调进行分门别类的材料回收,零部件或材质都应有条理地划分堆放,便于之后的处理工作。对还有利用价值的可以加工进行再生循环;但也有一些加工成本过多如岩棉、玻璃钢等材料,回收的价值较低。在进行暖通空调的设计时也可以减少其用量,节约不可再生的资源[1]。
4绿色建筑中暖通空调的具体设计应用
4.1太阳能技术在暖通空调中的应用
作为一项可再生的清洁能源,太阳能具有取之不尽、绿色环保无污染、且受地区差异的影响非常小等优势。也是当前发展生态环境,建立能源节约型社会所倡导的资源之一。作为首选的可再生资源,在暖通空调中的应用主要体现在两个方面:(1)在空调中的集热器设计中,包含了使用空间的热水器加热以及其他加热功能,为暖通空调的工作系统提供热能来源;(2)对空调系统中循环系统的控制,使得暖通空调在工作中能够将生活热水系统、地板采暖系统与温度控制器,将集热器中的热能传递到相应的使用空间。考虑到太阳能受阴雨、风雪等不利天气的影响,可以在控制系统中增添其他的加热辅助手段,缓解太阳能集热器无法加热的不利影响。这样一来,即使在无法采用太阳能的天气里,用户也可以享受到暖通空调的工作效果。这种先进的技术设计能够使自然环境得到保护,并满足人们的工作生活需求。
4.2地源热泵技术
当前,我国在地源热泵技术中的应用已渐趋成熟,这种技术的应用能够有效缓解北方城市因季节变化太阳能稀缺的问题,且具有制冷的功效。通过当前对地源热泵技术应用的结果分析,这类技术在工作中对环境不会有过大影响,且在部分地区已经成了与太阳能技术互相辅助工作的技术选择。当一些地区处在冬季太阳能获取不佳的时段,就可使用地源热泵技术进行取热散热的工作。在南方地区还可利用冷却塔形成与地源热泵的联合工作方式,冷却塔能够缓解地源热泵的制冷负担,通过利用夜晚带走土壤中的热量,增强地源热泵工作的运行效率,使建筑中的温度有效降低。
4.3优化冰蓄冷系统
冰蓄冷系统具有电能消耗小、经济效益高等优点,能够兼顾能耗与工作两方面,使能源消耗最小。优化冰蓄冷系统,可先将供冷设置在用电的高峰期,考虑到水的蓄冷量不如冰的蓄冷量,因此可结合蓄冷池的容纳体积,减少能源的消耗与使用。在进行低温送风的工作室,首先应保证冷水温度为1~4℃,此时风机的工作量和动力也能有效减少,起到节能作用。由于冰蓄冷系统的COP值较大,就算进行制冷工作降低了使用效率也不会对工作运行系统有过多影响,冰蓄冷系统的节能作用在夜晚更为明显。
5结束语
论文摘要:如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选,是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。本文根据实际工作经验,对暖通空调设计方案应注意的一些问题进行粗浅的分析。
1 方案应吸收设备工种参加
现在有不少工程,在方案阶段只有建筑师埋头创造,不吸收设备工程师参加方案设计,结果建筑方案中选后设备空间没有考虑,造成设备设计很大困难。机房设在某一角落,风道拉得很远,既不经济也影响通风效果;进风口与排风口挤在一起,不合规定;管道夹层当机房使用,噪声、振动直接影响上、下客房,不但增加了消声减振的费用,还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实,要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑,建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。
2 设计前对建筑物要了解清楚
要想做好一个建筑物的空调设计,达到真正良好的使用效果,应当是各工种综合的好效果。用我们的政策语言,就是适用、经济、美观三者俱备。为此目标在做设计的时候各工种必须配合好。一般说来以下几个问题首先要了解清楚,才好采取对策,即选用适合的方案和系统。
2.1 弄清该建筑物在总图中的位置,四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可为本建筑物设计供热入口时的客观条件。也可作为计算负荷时考虑风力、日照等因素的参考,还可以根据主要入口的朝向,确定大门的做法。
2.2 弄清建筑物内的人员数量,使用时间,有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。
2.3 层数、层高及建筑物的总高度,看其是否属于高层建筑。按现行的规范规定:十层及十层以上的住宅;建筑高度超过24m的其他民用建筑,应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。
3 可行性和可靠性问题
能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。
4 经济性比较问题
经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。
5 调节性和可操作性问题
暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。
设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。
6 安全性问题
暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,安全性成为必须考虑的重要因素,应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题,应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响,例如,重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案,因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。
7 环境影响问题
关键词:暖通;设计;方案;选择
中图分类号:S611文献标识码:A
随着社会经济的快速发展,各个城市的新建建筑越来越多,而暖通空调工程也成为新建建筑工程中所必不可少的一部分。暖通空调设计方案往往都有各自的优缺点,面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方的看法往往各不相同。设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作,设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选,是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。
1 可行性和可靠性问题
能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。
2 经济性问题
在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资,而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等),相应的安装、调试费用,相关的工程管理等各种收费,相关水处理和配电与控制投资,机房土建投资与相应室外管线的费用等。在经济性比较时,切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。笔者曾发现,对电供暖的运行费用,三个不同设备(电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉)厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对,发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同,计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此设计人员应给予足够重视,对厂家提供的数据应认真分析和核对。调节性和可操作性设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。
3 调节性和可操作性问题
暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。
4 安全性问题
暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。比如在防止传染性疾病扩散方面,应注意空调新风口是最薄弱环节,因此必须采取可靠的防范措施,新风口应设置在人员难以接近、不易受到污染的地方。在确定系统新风量时,除了要考虑以往的一些因素外,还要考虑在流行性疾病暴发期间,稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面,应注意不要走向另一个极端,对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如,为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统,显然是不合理的,这将使投资、能耗和运行费用大大增加,关键是要合理确定系统方案和新风量,加强有组织排风,并采用隔绝式的热回收装置、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节,平时按正常风量运行,流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接,不应采用将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水措施。
5 环境影响问题
随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是城市大气的主要污染源,因此城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。
6 美观性问题
【关键词】 暖通;空调;减少能源损耗;新科技
中图分类号:TU96+2文献标识码:A 文章编号:
前言
近些年来,伴随着我们国家的经济建设以及交通事业的迅猛飞速进展,减少能源损耗的针对点全然从工业开始向建筑和交通方面转变。暖通空调体系的降低能源损耗成为建筑减少能源损耗的一个关键方面。为此,暖通空调中降低能源损耗不只是关乎着人们的冷暖问题,而且也关乎人民大众的身体健康和生命安全,关乎着今后工作所达到的标准和质量,关乎着我们国家的能源问题及环境问题。
一,暖通空调减少能源损耗的重大意义
从21世纪的能源危机出现以后,一些发达国家就逐渐的对减少能源损耗加以注意。因建筑能源耗费量约占总能源耗费的三分之一左右,其中,暖通空调能源损耗就占建筑能源损耗的65%。所以,坚强对暖通空调减少能源损耗有着非常重大的意义。
伴随着我们国家城市化进程的飞速发展以及人们生活水平的不断提升,暖通空调体系获得大范围的运用。运用于暖通空调体系的能源消耗也会大大增加,着必然会导致我国的能源供给关系出现强大的矛盾。依据暖通空调行业的探究结果,现有空调体系的能源损耗是非常巨大的。但假设进行一定程度的能源损耗科技,致使目前的空调体系减少能源损耗20%~50%,是能够达到的。所以,在暖通空调体系中考虑减少能源损耗,有着十分重大的意义。
二,暖通空调减少能源损耗上潜在的主要问题
1、暖通空调在设计以及施工管理上潜在的问题:
暖通空调体系的设计对空调体系的减少能源损耗起着很关键的作用,但是,在现实的工作当中一般有些设计单位和设计工作者常常对其所忽视,加上工程设计时间逐渐缩短。设计收费与设计产生的经济效益没有很大的联系,加上有些科技问题不能获得很好的解决,造成设计施工完的体系不光是投资大,运行能源损耗也非常吓人,远远越过国家的有关水准。另外,当下建筑施工监理事业中暖通空调技术工作者科技水平不行,存在许多非专业工作者,更有甚者根本不了解本专业仅仅依靠一些工作经验从事工作,造成在现实工作中碰上问题后不知道怎么解决,最后导致不能挽救的结果,给整个工程造成重大损失。
2、 暖通空调的设计缺少对减少能源损耗方案的科学评价方法:
暖通空调设计的特殊之处在于“水流千里归大海”。近一些年来,伴随着对减少能源损耗和环保追求的提升,创新的科技方案的出现,每种科技方案通常都会有自身的优劣势。面对各种各样的设计方案,因思考问题方向的不同,所取得的评价结果也是不一样的,甚至相差很多;因缺少科学的、客观的设计方案评价方法,设计工作者通常不知道该怎么做,怎样在各种设计方案里寻找最佳的减少能源损耗方案,成为暖通空调设计工作者需要研究的课题。另外,不科学的评价方法就会给人们造成误导,给整个工程导致巨大损失。
3、 暖通空调运作管理中潜在的问题:
除运行管理在整个的暖通空调运作中也发挥着很关键的作用。现实工作但中有的单位总觉得只要达到工程施工标准就没有什么问题了,对于暖通空调操作工作者的培训就被忽略掉。一些操作工作者根本不具有暖通空调基本理论常识。不知道依靠室外参数的不断变化进行有关调整。整整一年之中只有开机、关机的操作。固然体系根本不能达到一定的减少能源损耗效果。
三,解决暧通空调减少能源损耗问题的措施
1、在设计过程中重视减少能源损耗因素:
整体的工程设计方案在暖通空调体系中关乎着能否减少能源损耗。暖通空调体系是非常庞大的,体系设计的好坏直接关乎着体系的经济运行和耗能性能。所以应考虑以下三个方面的问题:
(1) 一定要注意从减少能源损耗的方向入手开展设计方案的对比选择,有效结合当地能源构造和建筑使用功能特殊性,在体系形势挑选和区分上应当查看不同朝向、周边区与内区的不同之处,体系应分开设置或分环,方便各体系或分环掌控调节。
实际上每种方案都有其适用条件和范围。在确定暖通空调设计方案时。务必结合工程的具体情况。根据负荷特性、建筑使用功能要求和环境特点等多方面因素.注意从减少能源损耗角度、全面科技经济分析比较后确定出最佳设计方案。确保体系运行的经济性与减少能源损耗性。
(2) 一定要认真进行设计计算。 应根据工程具体情况对暖通空调运行季节进行全工况、全过程的分析计算。寻找出一个比较合理的设计方案,使暖通空调体系在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行,为在运行中减少能源损耗奠定基础.并且要认真、合理地确定体系冷、热负荷及风、水管道阻力,选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备,确保所选择的各项设备能恰好在最佳工况状态下运行。另外。在有条件或体系允许的情况下.经过综合进行总能源损耗的比较。应合理加大体系的介质温差。以减少体系的水流和送风量。降低输送过程中的能源损耗。
(3) 必须提高国内暖通空调设计收费水平。 提高国内暖通空调体系设计收费水平. 使国内外设计单位能在公平的条件下进行竞争。管理部门应制定相应的法规,保障工程设计的合理设计周期,使暖通空调设计人员在方案设计阶段投入更多的时间和精力考虑减少能源损耗等要素,这样才能达到事半功倍的效果。
2、强化体系的运行管理水平:
在整个体系的运行管理中,其中,加强对暖通空调工作者的培训是非常重要的。只有将管理人员的专业水平和业务能够提升,具备必须的暖通空调基础知识,施行空调操作人员操作证体制,对未达到有关标准的理应再次考核,直到合格后才能进行现实工作。于此同时加强管理人员的素质以及责任心。这样,管理人员才有能力根据室外参数的变化进行对应调整,有效的减少能源损耗的效果。
3、选择减少能源损耗的采暖空调方式:
专属于一个采暖对象使用不同的采暖方式,其能源损耗、室内环境的舒适程度是不相上下的。所以人们在选择空调方式时选择辐射式空调方式一般比对流方式舒服减少能源损耗。
4、选择可再生能源或低品位能源的空调体系:
由于对不可再生能源盲目运用已经出现能源逐渐枯竭的状况发生,伴随着生活环境的严重恶化,开发利用天然可再生能源变成一定的事情。在天然可再生能源中,太阳能、风能发电,太阳能供热或制冷体系,地源热泵空调体系等科技日需成熟,需进行广泛的推广运用。运用可再生能源的暖通空调体系,不光是减少能源损耗的重要方法,而且还有利益环境的保护。
四,结束语
我们唯有对于当下现有的暖通空调体系中的问题加以关注,暖通空调才会给人民大众带来最大的利益,才能有效的达到经济性、减少能源损耗性、安全性、舒适性和美观性的有关效果。减少能源损耗科技的研发以及有关应用是暖通空调体系、建筑体系减少能源损耗的奠基石,需获得有关政府单位的关注和支持的。于此同时,暖通专业工作人员,是有义务将暖通空调的减少能源损耗空间中发挥自己最大的贡献。
总得来讲,暖通空调方向中的减少能源损耗,是有巨大的潜力的,可以有效利用多种方法来开展减少能源损耗的工作,譬如,将围护构造的传热系数降低、提高体系的效率、对有关器械定时进行维护等等。建筑减少能源损耗在目前能源吃紧以及我国经济飞速迅猛飞跃的大前提下,有着非常重要的意义。
【参考文献】
1,路永华.暖通空调体系减少能源损耗探讨U.应用能源科技,2005(5).
2,杨昌智我国建筑减少能源损耗的现状及途径U.大众用电,2005(10).
3,林海燕.居住建筑围护结构的减少能源损耗问题「C.中国绿色建筑/可持续发展建筑国际研讨会论文集.北京:中国建筑工业出版社,2001.
4,刘横.建筑的综合减少能源损耗措施「I.墙材革新与建筑减少能源损耗,2001,(2).
【关键词】高层建筑;空调设计;节能技术
1引言
高层建筑的耗电量是现阶段除工厂之外的主要耗电场所。伴随节能环保理念的衍生,人们加强了对节能技术的认识,主张在提高物质生活水平的同时,也应当密切地关注能源的消耗,降低能耗,节约资源。为此,高层建筑的高耗能成为新时期国内重点关注的问题,国家也采取了一系列积极有效的措施进行实时整改[1]。
2暖通空调设计上的节能优化策略
伴随信息时代的来临,人们的生活生产中,随处都可以见到网络的存在及应用。对于高层建筑的空调设计,为了较好地实施空调系统节能技术,暖通空调系统必须开展智能化控制与管理,也就是指采用科学的网络技术,将高层建筑一定范围内的空调进行集中化的控制与管理,而达成这一技术的前提是需要整个控制系统中的信息共享,即每一项功能指令能够通过网络发送到每个空调上,进而使空调自动做出相应的操作。在实际的空调系统优化过程中,应当考虑到暖通空调应用的可行性和合理性,智能化控制下的空调系统具有便捷的操作控制系统,能够使得整个空调节能工程得到迅速的发展,变得更加完善合理。但是,智能化控制也有其局限性,与建筑楼层的设计有着一定的联系,并且受到了网络和连接线路的影响,很多时候会由于故障而导致指令无法生效。因此,在进行高层空调设计优化的阶段,需要对系统的运行过程进行适当优化,以减少空调系统的独立控制环节,实现集中的控制管理模式,相对节约能耗。通过暖通空调设计的优化,还能够科学地降低故障的发生概率,提升空调系统的稳定输出性能,并减轻能耗量,大大提高了节能环保效益。
2.1优化高层建筑空调系统
为了提高高层建筑的节能效益,首先必须对空调系统进行合理的选择性优化。在空调系统的选择设计上,要优先选取暖通空调系统,以实现统一的控制与管理。暖通空调系统,在设计上远优于一般的空调系统,其选用的空气处理机为DDC,采用的控制方法是PID控制。当PID的应用频率十分高时,空调系统内部的温度曲线会显示出较为陡的形态,进而会使温度过滤所需要的时间相应地减短。但是,当使用PID控制的频率十分低时,设定的温度过滤所需要的时间又会变长。在高层建筑的暖通空调系统中,PID能够较好地控制一定范围内的空调系统,但是并不是全部的空调,很多的低层空调系统都未曾纳入暖通空调系统的管理范围之内。此外,PID控制所采用的方法主要是双级控制,在高层建筑的房间内安装温度感应器,以测定室内的温度范围,一旦某个房间的室内温度出现过高或过低的状况,可以断定为出现故障,迅速进行调节。同时,为了提高温度感应的准确度,往往在高层建筑的空调送风道也会安装温度感应器,进而使得DDC能够实现较为优越的控制。在有了确定的感应温度以后,DDC会根据接收到的指令开启空调水阀的驱动,进而使得室内的温度产生变化,长期维持适宜人们生存的最佳温度状态。
2.2在空调设计上选择新型的采暖技术
现如今,关于最为适应人类生存的温度有着相当多的理论研究,所形成的参数也十分多,在实际的空调采暖技术选用中,需要结合空调系统在不同的环境中产生的能量消耗,既要选择给予人们较高舒适度的采暖技术,同时还要保持较低的能量消耗。在高层建筑的空调暖通系统广泛运用后,空调所产生的能耗也在不断地增加。为了改变这一状况,在进行高层建筑的空调设计时,必须考虑冷热源的选择,对于其中的采暖技术,要进行实时优化,以最小的耗能产生最为适合人们生活的家居温度。
2.3空调设计中对冷热回收技术的应用
现阶段的高层建筑空调系统设计,十分注重对冷热回收技术的应用,而且为了迎合新时期的环保观念,空调设计也需要积极地开发新能源并加以利用,以降低污染排放,实现能源的循环利用。空调设计中的节能效益体现,很大的因素在于暖通空调系统的能源利用率,只有提高能源利用率,才能较好地实现节能,为此,必须加强对冷热回收技术的应用。实际的应用方法是在空调的设计阶段,安装相应的冷热回收装置,以排风能量处理系统为基础,合理地处理空调系统产生的新风,进而有效地降低新风处理所需要的能源消耗量,同时也在一定程度上降低了机器的运行荷载程度,其节能效果十分明显。在选择冷热回收装置的时候,必须要以当地的气候、工程状况为基础,综合考虑多方面的因素,合理地进行选择。
3调整降低水泵能耗的创新策略
在现阶段的高层建筑空调节能系统中,除了系统本身存在的高耗能需要进行改善之外,还包括水泵的能耗问题。支持水泵持续运行的电能是相当巨大的,在实际的空调系统中,对于水泵耗能状况的改善需要从多个方面开展:系统以及设备的更新、技术上的创新以及新型水泵系统的替代品。调整水泵能耗,对于空调节能的整体效益有着十分重要的意义。
3.1将开式的冷却水系统转变为闭式
新时代的空调设计,在冷却水系统的选择上,需要将最初的开式转变为闭式,科学地降低电能的消耗量。在以往的高层建筑空调冷却水系统当中,面对水位差产生的能量传送变化,需要运用供给水实时克服,同时还必须压制住冷却水流动所产生的阻力。这个过程需要有较高的能量支持,而如果将开式转变为闭式,则可以帮助水泵减免克服水位差所需能量,仅需要在水泵压制阻力时,提供部分能量。因而,将开式的冷却水转变为闭式,对于空调系统的节能效果有着最为直接的影响。
3.2降低空调阀门以及过滤器所产生的阻力
在当前的空调水管道系统中,空调阀门和过滤器都是主要的阻力元件,因而在空调不使用的阶段,需要科学地进行周期的地清洗。空调水泵阀门的主要作用在于调整水泵管道内部的阻力,通过它的应用,可以通过不同的开度来降低各个支路的阻力。但是,这个过程是基于强大的能源消耗基础。为此,在进行空调系统的控制时,应当减少对阀门功能的使用,以降低能耗。
3.3应用新型的变频水泵
在现阶段的高层建筑空调设计中,空调的冷热负荷量与周围环境的变化有着最为直接的联系。一年四季,空调系统的负荷量跟随周边环境温度的改变而不断发生着变化,而一旦空调的冷热负荷量发生改变,所消耗的能量也在相应地增加。同时,冷热循环对水的需求量也会发生变化,如果不能进行切实有效的完善,会严重降低系统的节能效果。为此,在高层建筑空调系统的设计中,需要应用新型的变频水泵,以采用全新的转速系统,持续有效地改变水流量,进而降低水流动的阻力,节约能耗。变频水泵不同于普通的水泵,能够合理改变调整水泵的转速,也可以适当调节水流量,因而对于高层空调的节能效益有着最为直接的影响,在现代的高层建筑空调设计中,应当对其加以合理地应用。
4结语
总而言之,随着时代的发展,我国的能耗问题和污染问题逐渐受到了前所未有的关注,对于高层建筑而言,空调设计的系统及技术选择,能够对整体的建筑节能效果产生最为直接的影响。因此,在进行空调设计时,应当从节能环保的角度出发,选择最为有效的节能系统及设备,并选择适当的节能技术,进而产生高层次的节能效果。
【参考文献】