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關(guān)鍵詞:暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
引言
設(shè)計(jì)方案對暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)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(jì)方案大量涌現(xiàn),針對同一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設(shè)計(jì)方案可以選擇,設(shè)計(jì)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(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較正在成為影響暖通空調(diào)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的一項(xiàng)重要工作。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的評價(jià)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(jì)方案往往都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),面對眾多的設(shè)計(jì)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(jì)方案比較中存在的一些混亂狀況使設(shè)計(jì)人員無所適從。如何對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)的比較和優(yōu)選,是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中經(jīng)常遇到的一個(gè)重要技術(shù)難題。筆者根據(jù)從事設(shè)計(jì)、審圖和方案評審工作的一些體會,對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)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(jì)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(hù)的要求;設(shè)計(jì)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(jì)方案時(shí)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(jì)項(xiàng)目,應(yīng)對設(shè)計(jì)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(jī)房面積也是評判設(shè)計(jì)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(jī)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(jì)性比較問題
經(jīng)濟(jì)性比較是目前暖通空調(diào)方案比較中考慮最多的一個(gè)問題。在經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)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(jì)要求、使用情況、設(shè)備檔次、能源價(jià)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(jì)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(jì)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(jì)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(gè)參數(shù),在計(jì)算投資時(shí)應(yīng)全面準(zhǔn)確、不能漏項(xiàng)。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)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(fèi)(如熱力入網(wǎng)費(fèi)、用電設(shè)備增容費(fèi)、天然氣的氣源費(fèi)等),相應(yīng)的安裝、調(diào)試費(fèi)用,相關(guān)的工程管理等各種收費(fèi),相關(guān)水處理和配電與控制投資,機(jī)房土建投資與相應(yīng)室外管線的費(fèi)用,而這些在實(shí)際設(shè)計(jì)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(jià)格各異,因此在不同方案經(jīng)濟(jì)性計(jì)算比較時(shí)各種設(shè)備的價(jià)格應(yīng)采用平均價(jià)格。以上都是直接費(fèi)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(jī)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(jì)性比較還應(yīng)考慮貸款利率和還貸期限等動態(tài)因素。
運(yùn)行能耗和運(yùn)行費(fèi)用是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較必須考慮的重要參數(shù)。運(yùn)行能耗除了應(yīng)計(jì)算暖通空調(diào)主機(jī)(鍋爐和制冷機(jī)等)的能耗外,還應(yīng)計(jì)算其他輔助設(shè)備(如風(fēng)機(jī)和水泵等)的能耗。不能簡單按照設(shè)備銘牌功率和運(yùn)行時(shí)間的乘積來計(jì)算能耗而應(yīng)考慮在全年季節(jié)變化的情況下,建筑物實(shí)際負(fù)荷的變化,同時(shí)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(yùn)行,其運(yùn)行時(shí)間應(yīng)為扣除停機(jī)時(shí)間后的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間。在計(jì)算過程中應(yīng)注意不同地區(qū)、不同時(shí)期、不同時(shí)段各種能源的價(jià)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(jì)算建筑物暖通空調(diào)設(shè)備全年的實(shí)際能耗和運(yùn)行費(fèi)用,目前仍然是一個(gè)沒有完全解決的技術(shù)難題。運(yùn)行費(fèi)用除了能耗費(fèi)用如電費(fèi)、燃油費(fèi)、燃煤費(fèi)、燃?xì)赓M(fèi)外,還應(yīng)包括消耗的水費(fèi)、人工費(fèi)等。
在經(jīng)濟(jì)性比較時(shí),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(yùn)行費(fèi)用,3個(gè)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(jì)算結(jié)果大相徑庭。通過對其計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)方案經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)應(yīng)綜合考慮投資、運(yùn)行費(fèi)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(jì)性的計(jì)算比較,而不能簡單地根據(jù)設(shè)備報(bào)價(jià)進(jìn)行比較。對于同時(shí)有供暖和空調(diào)要求的項(xiàng)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(jì)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(yùn)行能耗較小,在經(jīng)濟(jì)性計(jì)算和比較時(shí)應(yīng)綜合考慮這些因素。對于部分時(shí)間使用的辦公建筑、寫字樓和教學(xué)樓,設(shè)計(jì)方案應(yīng)能適應(yīng)其夜間不工作時(shí)的調(diào)節(jié)要求。
設(shè)計(jì)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(qiáng)度,從而使人工費(fèi)減少,但使一次投資增加,對操作人員素質(zhì)的要求提高??照{(diào)系統(tǒng)是否采用自動控制,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和要求,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jì)性和可靠性。對于只有季節(jié)轉(zhuǎn)換時(shí)才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時(shí)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(yùn)行費(fèi)用分別統(tǒng)計(jì)交納的要求。
4、安全性問題
設(shè)計(jì)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(diǎn),在SARS嚴(yán)重流行時(shí)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(jì)、設(shè)備研制、運(yùn)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(jì)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(yùn)行安全5個(gè)方面的問題。在設(shè)計(jì)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(shí),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(jì)燃油燃?xì)忮仩t房時(shí)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(bào)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(jì)規(guī)范來考慮,在此不作詳述。設(shè)備安全運(yùn)行的問題主要包括制冷系統(tǒng)的安全保護(hù)、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(jī)聯(lián)鎖保護(hù)等問題。在方案設(shè)計(jì)時(shí)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(jī)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(jī)盤管的空調(diào)方案,因?yàn)橐坏┛照{(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(kuò)散這3個(gè)方面的問題。采用氨制冷方案時(shí),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(kuò)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(kuò)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(jī)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(shí),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(gè)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(kuò)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(yùn)行費(fèi)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(qiáng)有組織排風(fēng),并采用隔絕式的熱回收裝置、加強(qiáng)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(shí)按正常風(fēng)量運(yùn)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(yùn)行。吊頂暗裝風(fēng)機(jī)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(hù)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(kuò)大。在這些區(qū)域內(nèi),環(huán)境影響成為了關(guān)系到設(shè)計(jì)方案可行性的一個(gè)重要因素。在設(shè)計(jì)方案選擇時(shí)應(yīng)特別注意環(huán)境保護(hù)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(shí),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(jì)人員既要有環(huán)境保護(hù)的責(zé)任感,同時(shí)也要考慮建設(shè)方和用戶的經(jīng)濟(jì)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(jì)負(fù)擔(dān)。在對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較分析時(shí),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(fèi)用。如何對設(shè)計(jì)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(jì)性評估比較,是一個(gè)需要深入研究的問題。
6、設(shè)計(jì)方案比較中的一些誤區(qū)
由于設(shè)計(jì)方案比較是一項(xiàng)影響因素多、專業(yè)技術(shù)性很強(qiáng)的復(fù)雜技術(shù)工作,即使是暖通空調(diào)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員,要在眾多設(shè)計(jì)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(xiàng)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(jì)方案就是最佳的設(shè)計(jì)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(diǎn)進(jìn)行炒作。實(shí)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(jì)方案對某個(gè)工程項(xiàng)目可能是最佳方案,但對于另一個(gè)工程項(xiàng)目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時(shí)不能趕時(shí)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?yàn)槠溥\(yùn)行費(fèi)用很高或設(shè)備壽命很短,需要經(jīng)常更換,從長期運(yùn)行來說并不合算。在評價(jià)設(shè)計(jì)方案時(shí),往往認(rèn)為復(fù)雜的方案就是高水平的方案。但實(shí)際上因?yàn)橄到y(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(hù)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(jì)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(jì)方案時(shí)切忌不加分析地采用建設(shè)方的意見,因?yàn)榻ㄔO(shè)方通常不是暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計(jì)人員,不可能對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jì)性分析比較來確定最佳的設(shè)計(jì)方案。
一、機(jī)房空調(diào)氣流組織的科學(xué)化
機(jī)房內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)氣流組織的科學(xué)化是合理解決機(jī)房環(huán)境要求的必要條件,也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能效應(yīng)的有效途徑。機(jī)房內(nèi)的氣流組織應(yīng)包括機(jī)房大環(huán)境的氣流組織和通信機(jī)柜內(nèi)部的氣流組織,所以機(jī)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(jī)房送風(fēng)方式應(yīng)優(yōu)先考慮地板下送風(fēng)
目前通信機(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)機(jī)房內(nèi)系統(tǒng)總風(fēng)量的高效、合理的分配。
為解決目前機(jī)房內(nèi)存在的局部過熱問題,并使機(jī)房內(nèi)氣流組織的合理高效從而實(shí)現(xiàn)較好的節(jié)能效果,建議通信機(jī)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(shí)際工程案例進(jìn)行經(jīng)濟(jì)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(yùn)行費(fèi)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(hù)層,防止樓層水泥面或下層天花板結(jié)露。
(二)機(jī)柜內(nèi)氣流組織合理化
機(jī)柜內(nèi)部安裝的設(shè)備產(chǎn)生的熱量能否及時(shí)散發(fā)到周圍的環(huán)境中,一方面要求機(jī)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(jī)柜具備良好的散熱工藝。
通信機(jī)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(jī)柜內(nèi)部堆積而無法及時(shí)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(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)會造成通信設(shè)備故障率明顯增加。目前一些通信機(jī)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(jī)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(jī)房通信機(jī)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(jī)柜缺少風(fēng)扇強(qiáng)制排風(fēng),僅靠機(jī)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(jī)柜內(nèi)部存在的一系列問題,必須在機(jī)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(jī)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(jì),散熱量大的機(jī)柜應(yīng)考慮強(qiáng)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(jī)組
目前通信機(jī)房空調(diào)大多數(shù)采用風(fēng)冷型專用空調(diào)機(jī)組,這種風(fēng)冷型機(jī)組均為單元式機(jī)組,具有安裝靈活、可靠安全的優(yōu)點(diǎn),但也存在性能系數(shù)較低、運(yùn)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(jī)組安裝管線較短、室外機(jī)組占用大量建筑面積的缺點(diǎn)。
從節(jié)能角度考慮,由于水冷效率明顯高于風(fēng)冷,水冷機(jī)組性能系數(shù)高于風(fēng)冷機(jī)組,在通信機(jī)房中推廣水冷型專用空調(diào)機(jī)組具有一定程度的節(jié)電降耗價(jià)值,特別是在一些中、大型項(xiàng)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(xiàng)目中無論采用冷凍水型或冷卻水型機(jī)組,均能實(shí)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(jī)組沒有風(fēng)冷型機(jī)組室外機(jī)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(diǎn)故障點(diǎn)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(jī)房項(xiàng)目中推薦采用雙冷源機(jī)組。
雙冷源機(jī)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(jī)組。在大多數(shù)季節(jié)中系統(tǒng)主要啟用經(jīng)濟(jì)節(jié)能的水冷系統(tǒng),而在不滿足水冷型機(jī)組運(yùn)行的季節(jié)或系統(tǒng)發(fā)生故障及檢修維護(hù)時(shí)才啟用風(fēng)冷系統(tǒng)。采用雙冷源機(jī)組雖然會增加項(xiàng)目的初投資費(fèi)用,但系統(tǒng)安全可靠性較高,且運(yùn)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(shí),從室外引入新風(fēng)作為冷源對機(jī)房環(huán)境溫度進(jìn)行降溫處理,是降低機(jī)房空調(diào)設(shè)備運(yùn)行能耗的一種有效措施。
根據(jù)各地氣象條件特點(diǎn),在這些季節(jié)可以直接利用室外豐富的自然冷源對機(jī)房環(huán)境降溫,從而可以大大縮短專用空調(diào)機(jī)組的壓縮機(jī)的全年運(yùn)行時(shí)問。這樣不但節(jié)約了大量的電能,同時(shí)也延長了空調(diào)機(jī)的使用壽命,減少了空調(diào)機(jī)組的維護(hù)工作量,降低了維護(hù)成本。
目前根據(jù)這一節(jié)能原理開發(fā)了不少機(jī)房節(jié)能空調(diào)產(chǎn)品,我們重點(diǎn)推薦兩種在技術(shù)上較為成熟,并且在實(shí)際工程有過應(yīng)用、產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)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(jī)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(jī)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(shí),室內(nèi)空氣通過濕膜后溫度會降低5℃左右。
特點(diǎn):新風(fēng)直接引入型節(jié)能空調(diào)機(jī)組沒有傳熱損失,運(yùn)行效率高。
全年運(yùn)行時(shí)間長,在室外環(huán)境溫度低于12℃時(shí),可完全替代機(jī)房空調(diào)壓縮機(jī)制冷,節(jié)能效果十分顯著。同時(shí)機(jī)組配置的濕膜加濕器可以替代機(jī)房空調(diào)的加濕器,節(jié)約大量能源。
(二)FCR系列機(jī)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(jī)房降溫的目的。
特點(diǎn):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(jī)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(hù)簡單的優(yōu)點(diǎn)。
四、確定合理的機(jī)房環(huán)境溫度
目前機(jī)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(jì)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(jī)房環(huán)境溫度與通信機(jī)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(jī)柜內(nèi)部的通信設(shè)備散熱效果良好,必須保證機(jī)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(yùn)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(jì)
1. 設(shè)計(jì)依據(jù)
(2) 室內(nèi)設(shè)計(jì)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(jì)負(fù)荷:
(3) 按辦公樓工程建筑設(shè)計(jì)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(jì)經(jīng)驗(yàn),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(shí)際負(fù)荷以施工圖計(jì)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(jì)、比較及系統(tǒng)配置
根據(jù)本工程特點(diǎn)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(jī)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(jī)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(jī)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(yùn)行費(fèi)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(shí)使用系數(shù),冷熱源采用2臺2908kW燃?xì)怃寤囄帐嚼錈崴畽C(jī)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(jī)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(bǔ)水由設(shè)置在屋頂膨脹水箱完成。
方案A冷熱源制冷機(jī)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(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)空調(diào)方式,便于室溫獨(dú)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(jī)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(jī)盤管和空調(diào)器風(fēng)機(jī)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(jī)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(shí)冷量值與設(shè)定值比較,以啟停冷水機(jī)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(shí), 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(yùn)行頻率,得到與負(fù)荷情況相當(dāng)?shù)牧髁颗c揚(yáng)程。
空調(diào)方案B:
(1) 冷熱源:
考慮到同時(shí)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(jī)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(jī)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(bǔ)水由設(shè)置在屋頂膨脹水箱完成。
方案B冷熱源制冷機(jī)房主要設(shè)備配置:
5. 比較:
(1)方案A需對制冷機(jī)房進(jìn)行防爆設(shè)計(jì),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(shí)提供衛(wèi)生熱水,主機(jī)有一定衰減性。
(2) 方案B需支付蒸汽開戶費(fèi),主機(jī)有一定衰減性,可同時(shí)提供衛(wèi)生熱水。
(3) 方案C鍋爐房需進(jìn)行防爆設(shè)計(jì),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(shí)提供衛(wèi)生熱水
三、經(jīng)濟(jì)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(yùn)行費(fèi)用節(jié)約2.3%,比方案B運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約30.8%。
③ 綜合初投資及運(yùn)行費(fèi)用建議本工程空調(diào)系統(tǒng)采用方案C。
3. 補(bǔ)充說明
關(guān)鍵詞:暖通空調(diào);設(shè)計(jì)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(jià)
(一) 運(yùn)用多層次、多學(xué)科、多目標(biāo)的評價(jià)方式
在對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價(jià)時(shí),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(jià)考慮中,同時(shí),還應(yīng)該對暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)的用人情況進(jìn)行綜合考慮。因?yàn)榭照{(diào)方案設(shè)計(jì)涉及多專業(yè)及多學(xué)科,為此,在設(shè)計(jì)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(jì)方案的評價(jià)工作,唯有如此才能夠確保方案設(shè)計(jì)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(gè)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(jià)過程中,就應(yīng)該采取多層次、多學(xué)科、多目標(biāo)的評價(jià)方式。
(二) 進(jìn)行方案評價(jià)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持簡單原則
由于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的評價(jià)會涉及到多個(gè)評價(jià)體系,同時(shí)多數(shù)體系間的評價(jià)內(nèi)容也不盡相同。為此,在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的評價(jià)過程中,應(yīng)盡可能的保證評價(jià)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(jì)的評價(jià)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(jì)的評價(jià)工作順利與否。
二、設(shè)計(jì)科學(xué)的方案及設(shè)計(jì)方案的可行性比較
在制定建設(shè)設(shè)計(jì)方案時(shí),要充分滿足顧客的要求,還要保證設(shè)計(jì)要符合國家的相關(guān)建筑規(guī)范,在建筑設(shè)計(jì)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(jì)中要注意滿足后期變更方便的需要,因?yàn)橄窆┡⒐┧凸╇姷认到y(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(jì)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(yùn)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(jì)其實(shí)不是單純的采用綠色可再生能源,系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(yàn)才能找到真正適合自己的暖通設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)方案。綜上所述,建筑工程暖通設(shè)計(jì)方案的可行性分析非常必要。
(一)暖通設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性比較
在對暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較時(shí),應(yīng)該深入考慮其經(jīng)濟(jì)性問題,其主要包含初始投資費(fèi)用以及運(yùn)行費(fèi)用兩方面問題。在對暖通空調(diào)方案施工的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算時(shí),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(jià)問題有直接影響。運(yùn)行費(fèi)用主要包括機(jī)械費(fèi)、材料費(fèi)、人工費(fèi)、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(fèi)用。此外,還應(yīng)該對暖通空調(diào)系統(tǒng)的容納空間費(fèi)用進(jìn)行預(yù)算,初始投資費(fèi)用是做為總體運(yùn)算的一個(gè)參數(shù)值,也是投資方較為關(guān)注的事項(xiàng),所以在進(jìn)行初始投資費(fèi)用的計(jì)算中,必須確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí),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(fèi)用以及設(shè)備維修等一些列費(fèi)進(jìn)行計(jì)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(shí)施費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)性對于暖通空調(diào)系統(tǒng)方案的實(shí)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(yùn)行安全5個(gè)方面的問題。在設(shè)計(jì)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(shí),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(jì)燃油燃?xì)忮仩t房時(shí)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(bào)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(jì)規(guī)范來考慮,在此不作詳述。設(shè)備安全運(yùn)行的問題主要包括暖通空調(diào)系統(tǒng)的冬季防凍保護(hù)、制冷系統(tǒng)的安全保護(hù)以及系統(tǒng)電加熱和風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)等問題。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí),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(jī)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(jī)盤管的空調(diào)設(shè)計(jì)方案,因?yàn)橐坏┏霈F(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(jì)方案的能耗比較
在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案選擇中,除了關(guān)注安全問題和經(jīng)濟(jì)問題,還需要關(guān)注暖通系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行性能也在不斷的改進(jìn),特別是暖通系統(tǒng)運(yùn)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(jì)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(jì)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(yùn)行能耗較小,在經(jīng)濟(jì)性計(jì)算和比較時(shí)應(yīng)綜合考慮這些因素。對于部分時(shí)間使用的辦公建筑、寫字樓和教學(xué)樓,設(shè)計(jì)方案應(yīng)能適應(yīng)其夜間不工作時(shí)的調(diào)節(jié)要求。
設(shè)計(jì)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(qiáng)度,從而使人工費(fèi)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(shí)際情況和要求,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jì)性和可靠性。對于只有季節(jié)轉(zhuǎn)換時(shí)才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時(shí)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(yùn)行費(fèi)用分別統(tǒng)計(jì)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(hù)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(jì)中,環(huán)境影響已成為設(shè)計(jì)方案可行性的一個(gè)重要因素。在對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行選擇時(shí),需要特別注意環(huán)境保護(hù)要求不斷提高的趨勢,方案設(shè)計(jì)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(shí),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(jì)人員在具備環(huán)保責(zé)任感的同時(shí),也應(yīng)考慮建設(shè)方與用戶的經(jīng)濟(jì)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(jì)負(fù)擔(dān)。在對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較分析時(shí),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(fèi)用進(jìn)行綜合考量。如何對設(shè)計(jì)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(jì)性評估比較,是一個(gè)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(jì)方案的比較分析,其中設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及能耗等問題都是需要考慮的重點(diǎn),同時(shí)對設(shè)計(jì)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(qiáng)重視,進(jìn)一步完善暖通空調(diào)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì);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(jì)是整個(gè)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(jì)中,存在了諸多的問題。從能源上看,暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中,還大量存在能源浪費(fèi)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(jì)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(jì)方案沒有新意。
1當(dāng)前暖通空調(diào)設(shè)計(jì)存在的問題
隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,暖通空調(diào)逐漸從理論概念來到現(xiàn)實(shí)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(jì)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(jì)以及施工管理方面存在的問題
①設(shè)計(jì)觀念陳舊,設(shè)計(jì)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(jì)師對此并沒有明確的認(rèn)識。節(jié)能設(shè)計(jì)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(jì)中單純關(guān)注設(shè)計(jì)日工況、設(shè)備初投資、設(shè)備主機(jī)的能效比等。設(shè)計(jì)思路保守僵化,設(shè)計(jì)缺少針對性,對項(xiàng)目特征、地域氣候特點(diǎn)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(jì)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(jì)穿心動力不足,一是缺乏利益驅(qū)動,二是設(shè)計(jì)任務(wù)繁重。設(shè)計(jì)人員疲于應(yīng)付而無暇考慮技術(shù)創(chuàng)新。
②在設(shè)計(jì)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(jì)對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響,然而,在實(shí)際工作中往往得不到一些設(shè)計(jì)部門和設(shè)計(jì)人員的足夠重視,加之工程設(shè)計(jì)周期普遍較短。設(shè)計(jì)收費(fèi)與設(shè)計(jì)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)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(jì)施工完的系統(tǒng)不僅投資大,運(yùn)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(yàn)工作,在設(shè)計(jì)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(shí)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(yùn)行、管理留下隱患。
③暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)缺乏對節(jié)能方案的科學(xué)評價(jià)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(diǎn)。面對眾多的設(shè)計(jì)方案,由于考慮問題的角度不同,各方面的評價(jià)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(jì)方案評價(jià)方法,設(shè)計(jì)人員如何在眾多的設(shè)計(jì)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(jì)人員的重要課題。
1.2暖通空調(diào)運(yùn)行管理中存在的問題
①缺乏對操作人員的培訓(xùn)。在實(shí)際中有些單位認(rèn)為設(shè)計(jì)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(jī)、關(guān)機(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)的步伐,往往是標(biāo)準(zhǔn)頒布時(shí)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(qiáng)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案幾點(diǎn)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(jì),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(jì)很大困難。機(jī)房設(shè)在某一角落,風(fēng)道拉得很遠(yuǎn),既不經(jīng)濟(jì)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(jī)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(fèi)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(shí),要想適用、經(jīng)濟(jì)、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(jì)實(shí)為當(dāng)務(wù)之急。
②重視節(jié)能意識。在暖通空調(diào)的實(shí)際設(shè)計(jì)中,大部分地區(qū)是以簡化的單一計(jì)算模式來進(jìn)行空調(diào)負(fù)荷計(jì)算的,并且只注重計(jì)算單位面積的冷負(fù)荷,這是按照設(shè)計(jì)師個(gè)人或所在設(shè)計(jì)所同事的經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)的,甚至還有一部分空調(diào)由施工單位自身來設(shè)計(jì)、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(jì)負(fù)荷。更為嚴(yán)重的是,大部分設(shè)計(jì)人員對所要計(jì)算的負(fù)荷是末端負(fù)荷還是主機(jī)負(fù)荷,對計(jì)算出來的結(jié)果有沒有綜合考慮同時(shí)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(yùn)行的經(jīng)濟(jì),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(gè)組成部分,設(shè)計(jì)師不能根據(jù)個(gè)人的片面經(jīng)驗(yàn)而計(jì)算出設(shè)計(jì)的結(jié)果。
③加強(qiáng)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(yùn)行安全五個(gè)方面的問題。在設(shè)計(jì)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(shí),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(jì)燃油燃?xì)忮仩t房時(shí)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(bào)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(jì)時(shí)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(jī)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(jī)盤管的空調(diào)方案,因?yàn)橐坏┛照{(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(qiáng)度,降低人工費(fèi)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(shí)際情況和技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(shí)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(shí)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(jì)要考慮到分別管理控制和運(yùn)行費(fèi)用分別統(tǒng)計(jì)的需求。
⑤加強(qiáng)對經(jīng)濟(jì)性比較的分析。在經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)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(jì)要求、使用情況、設(shè)備檔次、能源價(jià)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)大學(xué)出版社,2009.