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關(guān)鍵詞:暖通空調(diào)設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟比較
引言
設(shè)計方案對暖通空調(diào)工程設(shè)計的成敗優(yōu)劣關(guān)系重大。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高,暖通空調(diào)領(lǐng)域中新的設(shè)計方案大量涌現(xiàn),針對同一個設(shè)計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設(shè)計方案可以選擇,設(shè)計人員不得不進(jìn)行大量的方案比較和優(yōu)選的工作,設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟性比較正在成為影響暖通空調(diào)設(shè)計質(zhì)量和效率的一項重要工作。暖通空調(diào)設(shè)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(shè)計方案往往都有各自的優(yōu)缺點,面對眾多的設(shè)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(shè)計方案比較中存在的一些混亂狀況使設(shè)計人員無所適從。如何對暖通空調(diào)設(shè)計方案進(jìn)行科學(xué)的比較和優(yōu)選,是暖通空調(diào)設(shè)計人員在實際設(shè)計工作中經(jīng)常遇到的一個重要技術(shù)難題。筆者根據(jù)從事設(shè)計、審圖和方案評審工作的一些體會,對暖通空調(diào)設(shè)計方案比較中應(yīng)注意的一些問題進(jìn)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(yīng)考慮的主要問題。設(shè)計方案應(yīng)符合國家和當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)法規(guī)和規(guī)范的要求,包括有關(guān)環(huán)境保護的要求;設(shè)計方案應(yīng)能滿足有關(guān)方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應(yīng)特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設(shè)計方案時應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況、地下水資源的現(xiàn)狀和變化趨勢、冬季熱負(fù)荷和夏季冷負(fù)荷不平衡所產(chǎn)生的熱(冷)蓄積效應(yīng)等問題。對于溫濕度等參數(shù)要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調(diào)設(shè)計項目,應(yīng)對設(shè)計方案進(jìn)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(yīng)性。對于一些無法采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的特殊情況,對非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備應(yīng)提出詳細(xì)的參數(shù)要求,并且所提出的參數(shù)要求應(yīng)合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設(shè)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(nèi)空氣參數(shù)的重要工程以及空調(diào)系統(tǒng)故障停機將產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p失的場所,如航天發(fā)射場,應(yīng)考慮系統(tǒng)中設(shè)備的工作可靠性和備份問題,進(jìn)行系統(tǒng)工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數(shù)和安全系數(shù)的確定也應(yīng)特殊考慮。
2、經(jīng)濟性比較問題
經(jīng)濟性比較是目前暖通空調(diào)方案比較中考慮最多的一個問題。在經(jīng)濟性比較時首先應(yīng)注意比較基準(zhǔn)必須一致。應(yīng)采用相同的設(shè)計要求、使用情況、設(shè)備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準(zhǔn)條件進(jìn)行比較,這樣才能保證方案比較結(jié)果的科學(xué)性和合理性。如果對采用名牌設(shè)備和采用低檔設(shè)備的方案進(jìn)行經(jīng)濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區(qū)別,對有新風(fēng)供應(yīng)和沒有新風(fēng)供應(yīng)的方案進(jìn)行經(jīng)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(jìn)行經(jīng)濟性比較,對集中式空調(diào)方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關(guān)注的一個參數(shù),在計算投資時應(yīng)全面準(zhǔn)確、不能漏項。暖通空調(diào)設(shè)計方案的一次投資不僅包括各種設(shè)備、管道、材料的投資,而且應(yīng)包括各種相關(guān)收費(如熱力入網(wǎng)費、用電設(shè)備增容費、天然氣的氣源費等),相應(yīng)的安裝、調(diào)試費用,相關(guān)的工程管理等各種收費,相關(guān)水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應(yīng)室外管線的費用,而這些在實際設(shè)計工作中容易被遺漏。由于同一種設(shè)備的生產(chǎn)廠家較多,價格各異,因此在不同方案經(jīng)濟性計算比較時各種設(shè)備的價格應(yīng)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(yīng)綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓的空調(diào)機房節(jié)省的面積,作為商業(yè)用房可產(chǎn)生的效益。如果采用貸款進(jìn)行建設(shè),全面的經(jīng)濟性比較還應(yīng)考慮貸款利率和還貸期限等動態(tài)因素。
運行能耗和運行費用是暖通空調(diào)設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟性比較必須考慮的重要參數(shù)。運行能耗除了應(yīng)計算暖通空調(diào)主機(鍋爐和制冷機等)的能耗外,還應(yīng)計算其他輔助設(shè)備(如風(fēng)機和水泵等)的能耗。不能簡單按照設(shè)備銘牌功率和運行時間的乘積來計算能耗而應(yīng)考慮在全年季節(jié)變化的情況下,建筑物實際負(fù)荷的變化,同時應(yīng)考慮設(shè)備非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的效率。辦公樓、教學(xué)樓、寫字樓和游泳館等建筑物的暖通空調(diào)設(shè)備通常間歇運行,其運行時間應(yīng)為扣除停機時間后的實際運行時間。在計算過程中應(yīng)注意不同地區(qū)、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(zhǔn)確地計算建筑物暖通空調(diào)設(shè)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(shù)難題。運行費用除了能耗費用如電費、燃油費、燃煤費、燃?xì)赓M外,還應(yīng)包括消耗的水費、人工費等。
在經(jīng)濟性比較時,切忌圖省事可直接采用有關(guān)廠家給出的比較數(shù)據(jù)和結(jié)果。筆者曾發(fā)現(xiàn),對電供暖的運行費用,3個不同設(shè)備(電鍋爐、水源熱泵和戶式燃?xì)夤┡癄t)廠家提供的計算結(jié)果大相徑庭。通過對其計算過程的詳細(xì)核對,發(fā)現(xiàn)不同設(shè)備生產(chǎn)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(chǎn)品、不利于他人產(chǎn)品的失誤或假設(shè)。對此設(shè)計人員應(yīng)給予足夠重視,對廠家提供的數(shù)據(jù)應(yīng)認(rèn)真分析和核對。
在設(shè)計方案經(jīng)濟性比較時應(yīng)綜合考慮投資、運行費用以及設(shè)備的使用壽命,以相同的使用周期為基準(zhǔn),進(jìn)行綜合經(jīng)濟性的計算比較,而不能簡單地根據(jù)設(shè)備報價進(jìn)行比較。對于同時有供暖和空調(diào)要求的項目,應(yīng)考慮冬季和夏季設(shè)備綜合利用問題,進(jìn)行冬夏季綜合經(jīng)濟性比較。對于可以兼供生活熱水的工程,應(yīng)綜合考慮生活熱水供應(yīng)的投資和能耗。
3、調(diào)節(jié)性和可操作性問題
暖通空調(diào)系統(tǒng)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(tǒng)應(yīng)有較好的調(diào)節(jié)性能,以適應(yīng)全年負(fù)荷的變化。調(diào)節(jié)性能好的系統(tǒng)方案,如采用VAV空調(diào)系統(tǒng)和VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經(jīng)濟性計算和比較時應(yīng)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(xué)樓,設(shè)計方案應(yīng)能適應(yīng)其夜間不工作時的調(diào)節(jié)要求。
設(shè)計方案的管理操作方便性是用戶十分關(guān)心的問題。空調(diào)系統(tǒng)自動化水平的提高,可以減少管理人員的數(shù)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(zhì)的要求提高。空調(diào)系統(tǒng)是否采用自動控制,應(yīng)根據(jù)實際情況和要求,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟性比較來確定。對于大型空調(diào)系統(tǒng)和需要經(jīng)常調(diào)節(jié)控制的設(shè)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(tǒng)應(yīng)盡可能簡化,以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。對于只有季節(jié)轉(zhuǎn)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(yè)建筑,系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)考慮分別管理控制和運行費用分別統(tǒng)計交納的要求。
4、安全性問題
設(shè)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(fā)生以及SARS的出現(xiàn)和迅速蔓延,暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全性問題已經(jīng)成為公眾關(guān)注的焦點,在SARS嚴(yán)重流行時期,人們甚至對空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生恐懼而不敢使用,這將對暖通空調(diào)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。經(jīng)過對這些事件的認(rèn)真分析、研究和反思,將會在工程設(shè)計、設(shè)備研制、運行管理、規(guī)范和技術(shù)措施等諸多方面進(jìn)行改進(jìn),使暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全性得以提高。在大中型建筑方案設(shè)計階段,對其暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行安全性評估將是十分必要的。
暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全性主要包括易燃易爆環(huán)境安全、防火安全、人員環(huán)境安全、重要設(shè)備物品環(huán)境安全、系統(tǒng)設(shè)備運行安全5個方面的問題。在設(shè)計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)時,安全性成為必須考慮的重要因素,應(yīng)采取相應(yīng)的防爆技術(shù)方案和措施。在設(shè)計燃油燃?xì)忮仩t房時應(yīng)考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應(yīng)設(shè)置可燃性氣體泄漏報警系統(tǒng)和事故通風(fēng)系統(tǒng),并相互聯(lián)鎖。防火安全問題應(yīng)按照有關(guān)防火設(shè)計規(guī)范來考慮,在此不作詳述。設(shè)備安全運行的問題主要包括制冷系統(tǒng)的安全保護、北方暖通空調(diào)系統(tǒng)冬季防凍、空調(diào)系統(tǒng)電加熱與風(fēng)機聯(lián)鎖保護等問題。在方案設(shè)計時應(yīng)注意考慮暖通空調(diào)系統(tǒng)故障可能對室內(nèi)重要設(shè)備和物品產(chǎn)生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應(yīng)采用在吊頂設(shè)置風(fēng)機盤管的空調(diào)方案,因為一旦空調(diào)水系統(tǒng)漏水將造成嚴(yán)重?fù)p失。
人員環(huán)境安全主要包括暖通空調(diào)系統(tǒng)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(yīng)考慮氨泄漏對人體的危害。鍋爐房的布局應(yīng)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(yīng)注意空調(diào)新風(fēng)口是最薄弱環(huán)節(jié),因此必須采取可靠的防范措施,新風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在人員難以接近、不易受到污染的地方。由于全空氣空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)口很多,因此它是最容易遭受生化襲擊的空調(diào)系統(tǒng)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(diào)系統(tǒng)形式。從這方面來說,分體空調(diào)、一拖多空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)的安全性較好。在確定系統(tǒng)新風(fēng)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(fā)期間,稀釋室內(nèi)有害病毒濃度的要求。在這方面,應(yīng)注意不要走向另一個極端,對空調(diào)系統(tǒng)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(fēng)直流系統(tǒng),顯然是不合理的,這將使投資、能耗和運行費用大大增加,關(guān)鍵是要合理確定系統(tǒng)方案和新風(fēng)量,加強有組織排風(fēng),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(tǒng)新風(fēng)量應(yīng)能調(diào)節(jié),平時按正常風(fēng)量運行,流行性疾病暴發(fā)期間或室內(nèi)受到生化污染的情況下按較大風(fēng)量運行。吊頂暗裝風(fēng)機盤管的回風(fēng)應(yīng)采用風(fēng)管連接,不應(yīng)采用將吊頂作為靜壓箱的吊頂回風(fēng)方式。另外在表冷器、蒸發(fā)器和冷卻塔等結(jié)露積水、病菌容易繁殖的地方應(yīng)采取可靠的排水和消毒措施。
5、環(huán)境影響問題
隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人們生活水平的日益提高,環(huán)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(jìn)行了嚴(yán)格的限制,而且限制的區(qū)域不斷擴大。在這些區(qū)域內(nèi),環(huán)境影響成為了關(guān)系到設(shè)計方案可行性的一個重要因素。在設(shè)計方案選擇時應(yīng)特別注意環(huán)境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進(jìn)行改造。在空調(diào)設(shè)備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進(jìn)程要求,不能選用以已經(jīng)或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調(diào)產(chǎn)品。在這方面暖通空調(diào)設(shè)計人員既要有環(huán)境保護的責(zé)任感,同時也要考慮建設(shè)方和用戶的經(jīng)濟承受能力,不要盲目冒進(jìn),以免給建設(shè)方和用戶增加不必要的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。在對設(shè)計方案進(jìn)行經(jīng)濟性比較分析時,還應(yīng)綜合考慮暖通空調(diào)設(shè)備的廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理的費用。如何對設(shè)計方案污染物排放的危害、對臭氧層的破壞和產(chǎn)生的溫室效應(yīng)的危害、系統(tǒng)和設(shè)備全過程(包括設(shè)備制造、使用和淘汰處理的全過程)的能源和資源消耗等進(jìn)行全面、科學(xué)、定量的經(jīng)濟性評估比較,是一個需要深入研究的問題。
6、設(shè)計方案比較中的一些誤區(qū)
由于設(shè)計方案比較是一項影響因素多、專業(yè)技術(shù)性很強的復(fù)雜技術(shù)工作,即使是暖通空調(diào)專業(yè)的設(shè)計人員,要在眾多設(shè)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(rèn)識上的誤區(qū)。例如,認(rèn)為采用最新技術(shù)的設(shè)計方案就是最佳的設(shè)計方案,出現(xiàn)不管使用條件而盲目追求新技術(shù)的傾向,甚至以此作為賣點進(jìn)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(jìn)的技術(shù)方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設(shè)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(rèn)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(shè)備壽命很短,需要經(jīng)常更換,從長期運行來說并不合算。在評價設(shè)計方案時,往往認(rèn)為復(fù)雜的方案就是高水平的方案。但實際上因為系統(tǒng)越復(fù)雜,通常其設(shè)備越多、投資就越高,系統(tǒng)的可靠性、可操作性、可控性和可維護性就越差,因此復(fù)雜的方案并不一定就是高水平的設(shè)計方案,在滿足使用要求的前提下,系統(tǒng)越簡單越好。此外,在選擇設(shè)計方案時切忌不加分析地采用建設(shè)方的意見,因為建設(shè)方通常不是暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計人員,不可能對設(shè)計方案進(jìn)行全面技術(shù)經(jīng)濟性分析比較。因此應(yīng)對建設(shè)方的意見進(jìn)行認(rèn)真的分析,通過全面技術(shù)經(jīng)濟性分析比較來確定最佳的設(shè)計方案。
一、機房空調(diào)氣流組織的科學(xué)化
機房內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)氣流組織的科學(xué)化是合理解決機房環(huán)境要求的必要條件,也是實現(xiàn)節(jié)能效應(yīng)的有效途徑。機房內(nèi)的氣流組織應(yīng)包括機房大環(huán)境的氣流組織和通信機柜內(nèi)部的氣流組織,所以機房空調(diào)氣流組織的科學(xué)化解決方案應(yīng)立足這兩方面予以考慮。
(一)機房送風(fēng)方式應(yīng)優(yōu)先考慮地板下送風(fēng)
目前通信機房規(guī)劃大多數(shù)采用上走線上送風(fēng)方式,而專用空調(diào)上送風(fēng)方式主要采用風(fēng)帽直接吹送和風(fēng)管送風(fēng)兩種常見方式,但這兩種送風(fēng)方式由于造成機房內(nèi)空調(diào)送風(fēng)斷面過大,且系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能較差,不能實現(xiàn)機房內(nèi)系統(tǒng)總風(fēng)量的高效、合理的分配。
為解決目前機房內(nèi)存在的局部過熱問題,并使機房內(nèi)氣流組織的合理高效從而實現(xiàn)較好的節(jié)能效果,建議通信機房在層高滿足的條件下優(yōu)先采用地板下送風(fēng)方式。根據(jù)實際工程案例進(jìn)行經(jīng)濟性分析,下送風(fēng)方式比上送風(fēng)方式普遍可節(jié)約20%左右的運行費用,節(jié)能效應(yīng)顯著。
地板下送風(fēng)方案在工程應(yīng)用中,要達(dá)到理想的效果,應(yīng)注意以下環(huán)節(jié):(I)地板下只準(zhǔn)通風(fēng),嚴(yán)禁布放線纜(消防用線纜除外);(2)架空層下有效凈空高度一般應(yīng)控制在350~500mm范圍內(nèi);(3)送風(fēng)距離易小于15m。若送風(fēng)距離超過15m,可以考慮兩側(cè)安裝空調(diào)送風(fēng)或地板下安裝風(fēng)管進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送;(4)地板架空層下的水泥樓面應(yīng)鋪設(shè)不燃燒材料制造的隔熱保溫層和保護層,防止樓層水泥面或下層天花板結(jié)露。
(二)機柜內(nèi)氣流組織合理化
機柜內(nèi)部安裝的設(shè)備產(chǎn)生的熱量能否及時散發(fā)到周圍的環(huán)境中,一方面要求機房大環(huán)境有良好的氣流組織和適宜的環(huán)境參數(shù)(溫度、濕度等),另外一方面要求通信機柜具備良好的散熱工藝。
通信機柜的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)充分考慮散熱工藝的要求,否則會造成熱量在機柜內(nèi)部堆積而無法及時散發(fā)到周圍的環(huán)境中去,從而影響通信設(shè)備的正常運行,嚴(yán)重時會造成通信設(shè)備故障率明顯增加。目前一些通信機柜的結(jié)構(gòu)形式在散熱工藝上存在一些缺陷,可能存在的問題主要包括:(1)機柜前后門開孔率不足,有些在前柜門位置還設(shè)置有防塵網(wǎng),造成冷氣進(jìn)入阻力過大;(2)有些機房通信機柜內(nèi)部堆放的設(shè)備過于密集,氣流流道過于狹窄,內(nèi)部氣流循環(huán)不通暢;(3)柜內(nèi)氣流組織不合理,冷、熱氣流混合現(xiàn)象明顯;(4)一些散熱量大的通信設(shè)備機柜缺少風(fēng)扇強制排風(fēng),僅靠機柜內(nèi)部自然排風(fēng)散熱效果較差。
針對上述目前一些通信機柜內(nèi)部存在的一系列問題,必須在機柜前期結(jié)構(gòu)研發(fā)階段對一些環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化處理:應(yīng)增加通信機柜的柜門開孔率,內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式尋求更合理的流道設(shè)計,散熱量大的機柜應(yīng)考慮強制排風(fēng),進(jìn)風(fēng)量應(yīng)可以根據(jù)柜內(nèi)設(shè)備安裝情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
二、水冷替代風(fēng)冷或采用雙冷源機組
目前通信機房空調(diào)大多數(shù)采用風(fēng)冷型專用空調(diào)機組,這種風(fēng)冷型機組均為單元式機組,具有安裝靈活、可靠安全的優(yōu)點,但也存在性能系數(shù)較低、運行性能不穩(wěn)定、受室外環(huán)境溫度變化波動較大、室內(nèi)外機組安裝管線較短、室外機組占用大量建筑面積的缺點。
從節(jié)能角度考慮,由于水冷效率明顯高于風(fēng)冷,水冷機組性能系數(shù)高于風(fēng)冷機組,在通信機房中推廣水冷型專用空調(diào)機組具有一定程度的節(jié)電降耗價值,特別是在一些中、大型項目上不但節(jié)能效益顯著,而且可以減少空調(diào)設(shè)備的投資。
在中、大型項目中無論采用冷凍水型或冷卻水型機組,均能實現(xiàn)一定程度的節(jié)能降耗、減少投資的目的,且由于水冷型機組沒有風(fēng)冷型機組室外機占用大量安裝位置的問題,提高了建筑利用率。但由于水冷型系統(tǒng)中安裝的設(shè)備及閥門等部件較多,系統(tǒng)單點故障點較多,系統(tǒng)在安全可靠性要求上存在隱患。從提高系統(tǒng)的安全可靠性角度出發(fā),在通信機房項目中推薦采用雙冷源機組。
雙冷源機組常見的主要是風(fēng)冷+冷凍水型或風(fēng)冷+冷卻水型兩種機組。在大多數(shù)季節(jié)中系統(tǒng)主要啟用經(jīng)濟節(jié)能的水冷系統(tǒng),而在不滿足水冷型機組運行的季節(jié)或系統(tǒng)發(fā)生故障及檢修維護時才啟用風(fēng)冷系統(tǒng)。采用雙冷源機組雖然會增加項目的初投資費用,但系統(tǒng)安全可靠性較高,且運營成本可以大大降低。
三、直接利用室外自然冷源
在冬季及室外焓值低于室內(nèi)焓值的過渡季節(jié)時,從室外引入新風(fēng)作為冷源對機房環(huán)境溫度進(jìn)行降溫處理,是降低機房空調(diào)設(shè)備運行能耗的一種有效措施。
根據(jù)各地氣象條件特點,在這些季節(jié)可以直接利用室外豐富的自然冷源對機房環(huán)境降溫,從而可以大大縮短專用空調(diào)機組的壓縮機的全年運行時問。這樣不但節(jié)約了大量的電能,同時也延長了空調(diào)機的使用壽命,減少了空調(diào)機組的維護工作量,降低了維護成本。
目前根據(jù)這一節(jié)能原理開發(fā)了不少機房節(jié)能空調(diào)產(chǎn)品,我們重點推薦兩種在技術(shù)上較為成熟,并且在實際工程有過應(yīng)用、產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益的產(chǎn)品予以介紹。
(一)FCX系列節(jié)能空調(diào)
原理:把室外新風(fēng)過濾后直接引入節(jié)能空調(diào),在機組內(nèi)新風(fēng)同室內(nèi)回風(fēng)充分混合后送人濕膜加濕器加濕,然后由送風(fēng)機將處理后的空氣送入室內(nèi)。引入室外新風(fēng)會降低室內(nèi)空氣的含濕量,通過濕膜加濕器加濕后,提高室內(nèi)空氣的含濕量。同時,室內(nèi)空氣通過濕膜后溫度會降低5℃左右。
特點:新風(fēng)直接引入型節(jié)能空調(diào)機組沒有傳熱損失,運行效率高。
全年運行時間長,在室外環(huán)境溫度低于12℃時,可完全替代機房空調(diào)壓縮機制冷,節(jié)能效果十分顯著。同時機組配置的濕膜加濕器可以替代機房空調(diào)的加濕器,節(jié)約大量能源。
(二)FCR系列機房節(jié)能空調(diào)
原理:采用板式顯熱換熱器為核心部件,室內(nèi)、外空氣在換熱芯體內(nèi)進(jìn)行能量交換。室外新風(fēng)引入顯熱交換器,對室內(nèi)空氣進(jìn)行冷卻降溫處理,然后排出室外;被冷卻后的室內(nèi)空氣再送回室內(nèi),達(dá)到為機房降溫的目的。
特點:室外空氣引入換熱芯體,與室內(nèi)空氣熱交換后排除室外,可以保證機房的潔凈度和濕度不受影響。板式顯熱換熱器的材質(zhì)為耐腐蝕親水鋁箔,采用特殊工藝加工而成。換熱通道面積大風(fēng)阻小,具有換熱效率高、使用壽命長和維護簡單的優(yōu)點。
四、確定合理的機房環(huán)境溫度
目前機房內(nèi)的環(huán)境參數(shù)根據(jù)相關(guān)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求,溫度一般控制在24℃±2℃,濕度50%±5%左右,而一般通信設(shè)備電子元器件正常的工作溫度范圍較大,上限一般在35℃~40℃左右。當(dāng)然設(shè)計規(guī)范中要求的環(huán)境溫度值相對偏低,是考慮到由于氣流組織不合理、冷熱氣流混合交叉、局部風(fēng)量分配不足等因素造成機房環(huán)境溫度與通信機柜內(nèi)部的溫度有一定程度的溫度梯度差值。這種情況就造成了為了保證機柜內(nèi)部的通信設(shè)備散熱效果良好,必須保證機房過道環(huán)境溫度較低,空調(diào)設(shè)備保持在送風(fēng)出口和回風(fēng)溫度較低的工況下運行,從而使空調(diào)設(shè)備制冷系數(shù)降低,能耗損失較大。
一、工程概述
辦公樓分為行政辦公樓A、行政辦公樓B、會議中心和公寓辦公樓,工程總建筑面積78000平方米,地下一層,建筑面積12000平方米,為汽車庫及設(shè)備用房,地上部分建筑面積66000平方米,為辦公樓、會議室、公寓,考慮采用集中空調(diào)系統(tǒng)。
二、方案設(shè)計
1. 設(shè)計依據(jù)
(2) 室內(nèi)設(shè)計參數(shù):
夏季空調(diào):26℃;相對濕度60%
冬季采暖:20℃;相對濕度不控制
(2) 設(shè)計負(fù)荷:
(3) 按辦公樓工程建筑設(shè)計方案,根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)范,結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗,本工程夏季單位面積冷負(fù)荷取值為100W/m2 ,冬季熱負(fù)荷單位面積取值均為80W/m2 , (以上為方案階段估算,實際負(fù)荷以施工圖計算為準(zhǔn))
夏季總冷負(fù)荷為:6700kW
冬季總熱負(fù)荷為:5400kW
3. 方案設(shè)計、比較及系統(tǒng)配置
根據(jù)本工程特點及周邊資源情況,經(jīng)分析比較我們可以提出以下空調(diào)方案,方案A:燃?xì)庵比间寤嚴(yán)錈崴畽C組集中提供夏季空調(diào)冷水、冬季采暖熱水;方案B: 利用城市熱網(wǎng)蒸汽,采用蒸汽雙效溴化鋰?yán)渌畽C組集中提供夏季空調(diào)冷水、汽水換熱器提供冬季采暖熱水;方案C:采用螺桿式冷水機組提供夏季空調(diào)冷水、采用間接加熱式燃?xì)鉄崴仩t提供冬季采暖熱水。以下就以上幾種方式的設(shè)備配置方案作一說明,為投資及運行費用的分析提供可行的依據(jù)。
空調(diào)方案A:
(1) 冷熱源:
考慮到同時使用系數(shù),冷熱源采用2臺2908kW燃?xì)怃寤囄帐嚼錈崴畽C組,夏季提供7℃~14℃空調(diào)用冷水,冬季制熱量2694kW,提供60℃~50℃空調(diào)用熱水,機房設(shè)置于地下室;配置 2臺1000T/h冷卻塔于屋頂,提供32℃~38℃空調(diào)用冷卻水。
空調(diào)水系統(tǒng)的定壓和補水由設(shè)置在屋頂膨脹水箱完成。
方案A冷熱源制冷機房主要設(shè)備配置:
(2) 室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng):
① 辦公室、小會議室等小空間采用風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)空調(diào)方式,便于室溫獨立控制。
② 大廳、大會議室等大空間采用低速全空氣系統(tǒng),上送風(fēng),上部回風(fēng)。。
③在風(fēng)機盤管和空調(diào)器回水管上設(shè)電動兩通調(diào)節(jié)閥,各房間可自行設(shè)定房間溫度或根據(jù)需要啟停。風(fēng)機盤管和空調(diào)器風(fēng)機關(guān)閉后,電動兩通調(diào)節(jié)閥自動關(guān)閉,減少熱(冷)量的散失,達(dá)到節(jié)能的目的。
(3) 控制要求
①冷水機組采用負(fù)荷控制法進(jìn)行臺數(shù)控制: 根據(jù)供回水干管設(shè)置的溫度傳感器及回水干管上的流量傳感器的數(shù)據(jù)訊號,得出即時冷量值與設(shè)定值比較,以啟停冷水機組和相應(yīng)水泵.
②冷凍泵采用變壓差變頻控制: 當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時, 供回水干管壓差亦發(fā)生變化,根據(jù)供回水干管設(shè)置的壓力傳感器及回水干管上的流量傳感器的數(shù)據(jù)訊號調(diào)整變頻泵的運行頻率,得到與負(fù)荷情況相當(dāng)?shù)牧髁颗c揚程。
空調(diào)方案B:
(1) 冷熱源:
考慮到同時使用系數(shù),利用城市熱網(wǎng)蒸汽,冷源采用2臺2908kW蒸汽溴化鋰吸收式冷水機組,夏季提供7℃~14℃空調(diào)用冷水,熱源采用2臺換熱量為2630kW汽水換熱器,冬季提供60℃~50℃空調(diào)用熱水,機房設(shè)置于地下室;配置 2臺1000T/h冷卻塔于屋頂,提供32℃~38℃空調(diào)用冷卻水。
空調(diào)水系統(tǒng)的定壓和補水由設(shè)置在屋頂膨脹水箱完成。
方案B冷熱源制冷機房主要設(shè)備配置:
5. 比較:
(1)方案A需對制冷機房進(jìn)行防爆設(shè)計,需設(shè)防爆井和通室外樓梯,并有煙囪直通屋頂,需占用部分建筑面積,可同時提供衛(wèi)生熱水,主機有一定衰減性。
(2) 方案B需支付蒸汽開戶費,主機有一定衰減性,可同時提供衛(wèi)生熱水。
(3) 方案C鍋爐房需進(jìn)行防爆設(shè)計,需設(shè)防爆井和通室外樓梯,并有煙囪直通屋頂,需占用部分建筑面積,電制冷需增加電氣設(shè)備投入,制冷效率高、穩(wěn)定,可同時提供衛(wèi)生熱水
三、經(jīng)濟分析
1. 投資分析
(2)結(jié)論
① 方案A、B初投資較高,方案C初投資最低。
② 方案C比方案A運行費用節(jié)約2.3%,比方案B運行費用節(jié)約30.8%。
③ 綜合初投資及運行費用建議本工程空調(diào)系統(tǒng)采用方案C。
3. 補充說明
關(guān)鍵詞:暖通空調(diào);設(shè)計方案;比較分析
中圖分類號:TB657文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、暖通空調(diào)方案的正確評價
(一) 運用多層次、多學(xué)科、多目標(biāo)的評價方式
在對暖通空調(diào)設(shè)計方案進(jìn)行評價時,應(yīng)該綜合考慮多種影響因素。如:建筑結(jié)構(gòu)、材料、環(huán)境以及能源等多方面因素,均需要納入到方案的評價考慮中,同時,還應(yīng)該對暖通空調(diào)方案設(shè)計的用人情況進(jìn)行綜合考慮。因為空調(diào)方案設(shè)計涉及多專業(yè)及多學(xué)科,為此,在設(shè)計中需要各相關(guān)領(lǐng)域的決策者以及專家共同完成對暖通空調(diào)設(shè)計方案的評價工作,唯有如此才能夠確保方案設(shè)計的合理性與可行性。通常暖通空調(diào)系統(tǒng)的規(guī)模較大,所以會分為多個子系統(tǒng)及相關(guān)系統(tǒng)要素特別是系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜。為此,在進(jìn)行暖通空調(diào)方案的評價過程中,就應(yīng)該采取多層次、多學(xué)科、多目標(biāo)的評價方式。
(二) 進(jìn)行方案評價時應(yīng)堅持簡單原則
由于暖通空調(diào)設(shè)計方案的評價會涉及到多個評價體系,同時多數(shù)體系間的評價內(nèi)容也不盡相同。為此,在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計方案的評價過程中,應(yīng)盡可能的保證評價體系的標(biāo)準(zhǔn)性及簡單易行,才可以使暖通空調(diào)方案設(shè)計的評價體系得以有效推廣,也將直接關(guān)系到暖通空調(diào)方案設(shè)計的評價工作順利與否。
二、設(shè)計科學(xué)的方案及設(shè)計方案的可行性比較
在制定建設(shè)設(shè)計方案時,要充分滿足顧客的要求,還要保證設(shè)計要符合國家的相關(guān)建筑規(guī)范,在建筑設(shè)計中還要考慮到國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。盡量使用綠色可再生能源,提高能源的利用率。在建筑設(shè)計中要注意滿足后期變更方便的需要,因為像供暖、供水和供電等系統(tǒng)現(xiàn)在都在隨著科技的發(fā)展在日新月異的發(fā)展變化著,所以在設(shè)計中要考慮未來的變更需要,防止以后由于變更麻煩而給用戶帶來煩惱。對于一些地下水充足而且地下水運動也非常符合要求,建筑暖通就可以采用水源熱泵系統(tǒng)。暖通系統(tǒng)的設(shè)計其實不是單純的采用綠色可再生能源,系統(tǒng)設(shè)計需要考慮到方方面面因素,若是在建設(shè)中采用特殊工藝,就要考慮到當(dāng)?shù)氐募竟?jié)性變化情況和年降水量,只有通過長期生活經(jīng)驗才能找到真正適合自己的暖通設(shè)計方案,對于一些特殊地區(qū),很多標(biāo)準(zhǔn)的暖通設(shè)備并不適用,設(shè)計人員要想采用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備就要對其進(jìn)行特殊標(biāo)注,然后再對其可行性進(jìn)行深入分析,爭取找到最適合的設(shè)計方案。綜上所述,建筑工程暖通設(shè)計方案的可行性分析非常必要。
(一)暖通設(shè)計方案的經(jīng)濟性比較
在對暖通空調(diào)的設(shè)計方案進(jìn)行比較時,應(yīng)該深入考慮其經(jīng)濟性問題,其主要包含初始投資費用以及運行費用兩方面問題。在對暖通空調(diào)方案施工的運行費用進(jìn)行計算時,應(yīng)確保預(yù)算的準(zhǔn)確性,這對于暖通空調(diào)工程的造價問題有直接影響。運行費用主要包括機械費、材料費、人工費、冷卻塔、水過濾器以及暖通空調(diào)系統(tǒng)的其他部件所產(chǎn)生的直接或間接的費用。此外,還應(yīng)該對暖通空調(diào)系統(tǒng)的容納空間費用進(jìn)行預(yù)算,初始投資費用是做為總體運算的一個參數(shù)值,也是投資方較為關(guān)注的事項,所以在進(jìn)行初始投資費用的計算中,必須確保計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時,還應(yīng)該對暖通空調(diào)系統(tǒng)在施工中的相關(guān)工作人員的工資費用以及設(shè)備維修等一些列費進(jìn)行計算。在確保舒適度的前提下,盡可能的減少暖通空調(diào)系統(tǒng)方案的實施費用,經(jīng)濟性對于暖通空調(diào)系統(tǒng)方案的實施是尤為重要。
(二)安全性比較
暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全性主要包括易燃易爆環(huán)境安全、防火安全、人員環(huán)境安全、重要設(shè)備物品環(huán)境安全、系統(tǒng)設(shè)備運行安全5個方面的問題。在設(shè)計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)時,安全性成為必須考慮的重要因素,應(yīng)采取相應(yīng)的防爆技術(shù)方案和措施。在設(shè)計燃油燃?xì)忮仩t房時應(yīng)考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應(yīng)設(shè)置可燃性氣體泄漏報警系統(tǒng)和事故通風(fēng)系統(tǒng),并相互聯(lián)鎖。防火安全問題應(yīng)按照有關(guān)防火設(shè)計規(guī)范來考慮,在此不作詳述。設(shè)備安全運行的問題主要包括暖通空調(diào)系統(tǒng)的冬季防凍保護、制冷系統(tǒng)的安全保護以及系統(tǒng)電加熱和風(fēng)機聯(lián)鎖保護等問題。在進(jìn)行方案設(shè)計時,需注意考慮暖通空調(diào)系統(tǒng)故障很可能會對室內(nèi)重要設(shè)備及物品造成的不利影響,如重要機房、文物庫房以及重要的資料庫不宜采用吊頂設(shè)置風(fēng)機盤管的空調(diào)設(shè)計方案,因為一旦出現(xiàn)空調(diào)水系統(tǒng)漏水現(xiàn)象,將會導(dǎo)致嚴(yán)重的損失。
(三)暖通設(shè)計方案的能耗比較
在暖通空調(diào)設(shè)計方案選擇中,除了關(guān)注安全問題和經(jīng)濟問題,還需要關(guān)注暖通系統(tǒng)運行過程中的耗能問題。隨著社會科技的不斷進(jìn)步,暖通系統(tǒng)運行性能也在不斷的改進(jìn),特別是暖通系統(tǒng)運行能耗問題,是一些能耗大戶較為關(guān)注的問題。對于能耗的支出,也是一筆相當(dāng)大的開銷,為此,在對暖通空調(diào)方案的設(shè)計選擇中,應(yīng)當(dāng)充分考慮其能耗問題。
三、暖通空調(diào)設(shè)計中需要注意的問題
(一)調(diào)節(jié)性和可操作性問題
暖通空調(diào)系統(tǒng)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(tǒng)應(yīng)有較好的調(diào)節(jié)性能,以適應(yīng)全年負(fù)荷的變化。調(diào)節(jié)性能好的系統(tǒng)方案,如采用VAV空調(diào)系統(tǒng)和VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經(jīng)濟性計算和比較時應(yīng)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(xué)樓,設(shè)計方案應(yīng)能適應(yīng)其夜間不工作時的調(diào)節(jié)要求。
設(shè)計方案的管理操作方便性是用戶十分關(guān)心的問題??照{(diào)系統(tǒng)自動化水平的提高,可以減少管理人員的數(shù)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(zhì)的要求提高。空調(diào)系統(tǒng)是否采用自動控制,應(yīng)根據(jù)實際情況和要求,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟性比較來確定。對于大型空調(diào)系統(tǒng)和需要經(jīng)常調(diào)節(jié)控制的設(shè)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(tǒng)應(yīng)盡可能簡化,以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。對于只有季節(jié)轉(zhuǎn)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(yè)建筑,系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)考慮分別管理控制和運行費用分別統(tǒng)計交納的要求。
(二)環(huán)境影響問題
近年來,我國工業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展,對于環(huán)境的影響也日益加劇,為此,環(huán)境保護問題已逐步引起人們的重視,在進(jìn)行暖通空調(diào)方案設(shè)計中,環(huán)境影響已成為設(shè)計方案可行性的一個重要因素。在對設(shè)計方案進(jìn)行選擇時,需要特別注意環(huán)境保護要求不斷提高的趨勢,方案設(shè)計應(yīng)符合當(dāng)下對于環(huán)保的要求,以避免建筑物建成不久就要進(jìn)行改造。在進(jìn)行空調(diào)設(shè)備選型時,應(yīng)注意各種氟利昂制冷劑替代的進(jìn)程要求,不得選用已經(jīng)或即將禁用的制冷劑做為冷媒的空調(diào)產(chǎn)品。在這方面暖通空調(diào)設(shè)計人員在具備環(huán)保責(zé)任感的同時,也應(yīng)考慮建設(shè)方與用戶的經(jīng)濟承受能力,不可盲目冒進(jìn),避免為建設(shè)方及用戶增加不必要的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。在對設(shè)計方案進(jìn)行經(jīng)濟性比較分析時,還需要對暖通空調(diào)設(shè)備的廢水、廢氣、廢渣以及噪聲等污染治理的費用進(jìn)行綜合考量。如何對設(shè)計方案污染物排放的危害、對臭氧層的破壞與產(chǎn)生的溫室效應(yīng)的危害、系統(tǒng)和設(shè)備全過程(包括設(shè)備制造、使用和淘汰處理的全過程)的能源和資源消耗等進(jìn)行全面、科學(xué)、定量的經(jīng)濟性評估比較,是一個需要深入研究的課題。
結(jié)語:綜上所述,通過對暖通空調(diào)設(shè)計方案的比較分析,其中設(shè)計方案的經(jīng)濟性、安全性以及能耗等問題都是需要考慮的重點,同時對設(shè)計方案的調(diào)節(jié)性、可操作性以及環(huán)境影響等問題應(yīng)加強重視,進(jìn)一步完善暖通空調(diào)設(shè)計方案,從而提高暖通空調(diào)工程的整體水平,以保障建筑的使用功能。
參考文獻(xiàn)
[1]盛艷玲.暖通設(shè)計方案選擇的重要性分析[J].門窗,2014,(2).
關(guān)鍵詞:暖通空調(diào);方案設(shè)計;建議
中圖分類號:TU831文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-8937(2012)05-0142-01
暖通空調(diào)方案設(shè)計是整個暖通空調(diào)系統(tǒng)生命周期中最為關(guān)鍵的一環(huán),是后續(xù)工作順利進(jìn)行的重要保障。然而,在現(xiàn)階段的暖通空調(diào)工程設(shè)計中,存在了諸多的問題。從能源上看,暖通空調(diào)設(shè)計中,還大量存在能源浪費的問題,例如為滿足業(yè)主求快的心理,在設(shè)備容量的選擇中不做仔細(xì)的分析和計算,造成容量選擇的不合理;在系統(tǒng)選對比分析,造成系統(tǒng)選擇盲目;為求穩(wěn)妥納國內(nèi)外成熟的節(jié)能技術(shù),設(shè)計方案沒有新意。
1當(dāng)前暖通空調(diào)設(shè)計存在的問題
隨著我國市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展,暖通空調(diào)逐漸從理論概念來到現(xiàn)實之中。如今,許多高層公共建筑都集中采用暖通空調(diào)系統(tǒng)。但是。隨著暖通空調(diào)的廣泛使用,也暴露出了現(xiàn)有暖通空調(diào)工程中的種種不足,尤其是在暖通空調(diào)的設(shè)計中存在的一些問題,影響到暖通空調(diào)的正常使用。
1.1暖通空調(diào)在設(shè)計以及施工管理方面存在的問題
①設(shè)計觀念陳舊,設(shè)計水平不高??沙掷m(xù)發(fā)展是節(jié)能減排的根本目的,很多設(shè)計師對此并沒有明確的認(rèn)識。節(jié)能設(shè)計理念體現(xiàn)不足,對節(jié)能減排的某些概念不清楚,在設(shè)計中單純關(guān)注設(shè)計日工況、設(shè)備初投資、設(shè)備主機的能效比等。設(shè)計思路保守僵化,設(shè)計缺少針對性,對項目特征、地域氣候特點缺乏深入研究,簡單套用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。作為暖通專業(yè)的設(shè)計師,除了對本專業(yè)的技術(shù)要熟練掌握外,對其他專業(yè)的技術(shù)及知識也要有一定的了解,從目前情況來看,還存在較大差距。設(shè)計穿心動力不足,一是缺乏利益驅(qū)動,二是設(shè)計任務(wù)繁重。設(shè)計人員疲于應(yīng)付而無暇考慮技術(shù)創(chuàng)新。
②在設(shè)計過程中對節(jié)能意識的重視不夠。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響,然而,在實際工作中往往得不到一些設(shè)計部門和設(shè)計人員的足夠重視,加之工程設(shè)計周期普遍較短。設(shè)計收費與設(shè)計產(chǎn)生的經(jīng)濟效益不掛鉤,以及一些技術(shù)性問題沒有完全得到解決等原因,使得設(shè)計施工完的系統(tǒng)不僅投資大,運行能耗也相當(dāng)驚人,大大超過了國家標(biāo)準(zhǔn)。另外目前建筑施工監(jiān)理行業(yè)中暖通空調(diào)專業(yè)人員水平參差不齊,很大一部分人員非本專業(yè)院校畢業(yè)或非對口專業(yè),甚至一部分人員根本未經(jīng)過任何培訓(xùn),對本專業(yè)理論知識似懂非懂,常憑經(jīng)驗工作,在設(shè)計或施工中遇到的一些涉及方案性調(diào)整問題不能進(jìn)行及時正確的處理和解決。最終導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)無法挽回的不良后果,給系統(tǒng)的運行、管理留下隱患。
③暖通空調(diào)的設(shè)計缺乏對節(jié)能方案的科學(xué)評價方法。近年來,隨著對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高。新的技術(shù)方案不斷涌現(xiàn),每種技術(shù)方案往往都有各自的優(yōu)缺點。面對眾多的設(shè)計方案,由于考慮問題的角度不同,各方面的評價結(jié)果也往往不相同,甚至大相徑庭;由于缺乏科學(xué)的、客觀的設(shè)計方案評價方法,設(shè)計人員如何在眾多的設(shè)計方案中找到最合適的節(jié)能方案,是困擾暖通空調(diào)設(shè)計人員的重要課題。
1.2暖通空調(diào)運行管理中存在的問題
①缺乏對操作人員的培訓(xùn)。在實際中有些單位認(rèn)為設(shè)計施工達(dá)標(biāo)完成就可以了。因此不注意對暖通空調(diào)操作人員的培訓(xùn)。很多操作人員不具備必要的暖通空調(diào)基本理論常識。不懂得根據(jù)室外參數(shù)的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。一年四季只有開機、關(guān)機和冬、夏季轉(zhuǎn)換操作。顯然系統(tǒng)達(dá)不到相應(yīng)的節(jié)能效果。
②部門之間缺乏溝通。專業(yè)間溝通、決策機制不健全,建筑師往往更注重新潮的外表,以及美學(xué)的體現(xiàn),往往容易忽略建筑物的基本功能。缺少與設(shè)備工程師的溝通,致使對支持建筑美學(xué)發(fā)展的建筑設(shè)備技術(shù)無法有限體現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定,跟不上技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)實現(xiàn)的步伐,往往是標(biāo)準(zhǔn)頒布時部分內(nèi)容已經(jīng)滯后。標(biāo)準(zhǔn)編制、管理存在缺陷,沒有統(tǒng)一歸口管理。
2加強暖通空調(diào)設(shè)計方案幾點建議
①方案應(yīng)吸收設(shè)備工種參加?,F(xiàn)在有不少工程,在方案階段只有建筑師埋頭創(chuàng)造,不吸收設(shè)備工程師參加方案設(shè)計,結(jié)果建筑方案中選后設(shè)備空間沒有考慮,造成設(shè)備設(shè)計很大困難。機房設(shè)在某一角落,風(fēng)道拉得很遠(yuǎn),既不經(jīng)濟也影響通風(fēng)效果;進(jìn)風(fēng)口與排風(fēng)口擠在一起,不合規(guī)定;管道夾層當(dāng)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(xiàn)實,要想適用、經(jīng)濟、美觀地建造起現(xiàn)代化建筑,建筑師在方案階段就吸收設(shè)備工程師參加設(shè)計實為當(dāng)務(wù)之急。
②重視節(jié)能意識。在暖通空調(diào)的實際設(shè)計中,大部分地區(qū)是以簡化的單一計算模式來進(jìn)行空調(diào)負(fù)荷計算的,并且只注重計算單位面積的冷負(fù)荷,這是按照設(shè)計師個人或所在設(shè)計所同事的經(jīng)驗來設(shè)計的,甚至還有一部分空調(diào)由施工單位自身來設(shè)計、施工,甚至還套用家用空調(diào)的使用范圍來測算暖通空調(diào)的設(shè)計負(fù)荷。更為嚴(yán)重的是,大部分設(shè)計人員對所要計算的負(fù)荷是末端負(fù)荷還是主機負(fù)荷,對計算出來的結(jié)果有沒有綜合考慮同時使用系數(shù),系統(tǒng)冷量要不要因系統(tǒng)規(guī)模而增減,是否考慮設(shè)備配置運行的經(jīng)濟,是否選擇高能效比設(shè)備等,通常都考慮不全面。因此,作為整體建筑工程的一個組成部分,設(shè)計師不能根據(jù)個人的片面經(jīng)驗而計算出設(shè)計的結(jié)果。
③加強對安全性的分析。暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全性主要包括易燃易爆環(huán)境安全、防火安全、人員環(huán)境安全、重要設(shè)備物品環(huán)境安全、系統(tǒng)設(shè)備運行安全五個方面的問題。在設(shè)計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)時,安全性成為必須考慮的重要因素,應(yīng)采取相應(yīng)的防爆技術(shù)方案和措施。在設(shè)計燃油燃?xì)忮仩t房時應(yīng)考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應(yīng)設(shè)置可燃性氣體泄漏報警系統(tǒng)和事故通風(fēng)系統(tǒng),并相互聯(lián)鎖。在方案設(shè)計時應(yīng)注意考慮暖通空調(diào)系統(tǒng)故障可能對室內(nèi)重要設(shè)備和物品產(chǎn)生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應(yīng)采用在吊頂設(shè)置風(fēng)機盤管的空調(diào)方案,因為一旦空調(diào)水系統(tǒng)漏水將造成嚴(yán)重?fù)p失。
④方便管理操作。暖通空調(diào)的容量一般都是按照全年最不利的氣象條件確定的,所以系統(tǒng)必須要有很好的調(diào)節(jié)性能,以適應(yīng)全年負(fù)荷的不斷變化。管理操作方便是用戶非常關(guān)心的問題。隨著空調(diào)系統(tǒng)自動化程度提高,可以大大減少管理人員的數(shù)量和勞動強度,降低人工費用,但也對操作人員的素質(zhì)提高了更高的要求。暖通空調(diào)系統(tǒng)是否要自動控制,必須根據(jù)實際情況和技術(shù)經(jīng)濟性來確定。對于大型空調(diào)系統(tǒng)及需要經(jīng)常調(diào)節(jié)控制設(shè)備的建筑工程來說,適合采取自動控制方法以降低操作工作量。當(dāng)然,對于只有季節(jié)轉(zhuǎn)換時才需要操作的閥門,不能采取自動控制。對于一些不同部分使用時間不用的建筑物,對于各部分出租給不同單位的建筑物,空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計要考慮到分別管理控制和運行費用分別統(tǒng)計的需求。
⑤加強對經(jīng)濟性比較的分析。在經(jīng)濟性比較時首先應(yīng)注意比較基準(zhǔn)必須一致。應(yīng)采用相同的設(shè)計要求、使用情況、設(shè)備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準(zhǔn)條件進(jìn)行比較,這樣才能保證方案比較結(jié)果的科學(xué)性和合理性。如果對采用名牌設(shè)備和采用低檔設(shè)備的方案進(jìn)行經(jīng)濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區(qū)別,對有新風(fēng)供應(yīng)和沒有新風(fēng)供應(yīng)的方案進(jìn)行經(jīng)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(jìn)行經(jīng)濟性比較,對集中式空調(diào)方案顯然是不公平的。
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同濟大學(xué)出版社,2009.