时间:2023-03-23 15:25:12
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇暖通空调设计论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
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
一.现代暖通空调设计和施工的质量要求
1.节能环保
随着人们环保意识的增强,节能环保成为人们普遍关注的话题,人们的环保意识日益提高在现在建筑的暖通空调系统的设计中,要从环保的角度出发,既要保证系统的良好稳定运行,又要满足节能环保的要求这就要求暖通空调在设计上改变单一的传统设计,同自动控制等其它相关专业相结合,各专业的协作设计,结合现代化的节能新技术,融会贯通,设计现代化的节能新成果加强和厂商的沟通,做好产品的更新工程,同时加大宣传力度,提高节能环保意识和知识,取得社会上的认可和支持
2消音设计
现代社会,人们要求环境不仅舒适而且安静,噪声污染作为污染源 中的一种给人们的生活带来了巨大的干扰,暖通空调在运行的过程中,会产生一定的噪音,使得人们的生活环境受到严重的影响,因此在暖通空调系统 中进行消音的设计是非常必要的,暖通空调系统要达到消音的设计要求,可以结合多种设计方法达到预期的效果,如:将空调的机房设置在位于地下的设备房间,以减少空调运行产生的振动和 噪音对人们的影响,对于组合式空调可优先采用 双风机系统,以降低风机运行产生的噪音送回风风道尽量延长,使噪音在较长的风道中得以自然衰减,另外配合使用 阻抗复合式消声器通过多种方法的结合,从噪声源风道排风等各个节采用合适的消声措施,达到消音的目的.
3自净功能
良好的室内空气环境,是人们高品质生活的一项基本需求,在现代建筑的暖通空调系统中,要对系统的自净功能加,以提高建筑环境的优化是否达标,其室内的环境和空气 的品质是检验的两个基本标准,因此,其暖通空调系统必须具有理想的净化.
二、暖通工程的质量控制中存在的问题
1、图纸设计问题
图纸在暖通工程施工中起着至关重要的作用。在暖通工程质量控制的过程中,针对工程前期的图纸审核,将直接关系着工程的施工质量。但图纸也不会完全符合现场情况,也会出现设计人员要求的材料与整个工程部符。如果一味盲从图纸,将有可能造成工程返工。由此就需要审核人员在工程施工之间,针对图纸设计,严把质量关,在审核的过程中能及时的发现图纸中存在的问题。与此同时,审核人员还应该考虑到施工中可能出现的问题,从经济成本及施工材料等多个方面综合考虑,将施工方案更加完善,最大限度的降低施工成本。
2、资料管理问题
施工资料是暖通工程质量管理和控制不可分割的一部分。如果没有施工资料的记载,施工也就像脚踏西瓜皮,滑到哪是哪。这样的施工肯定不会有好结果。安装资料的报验和整理应该是与施工同时进行的。只有具备真实完备资料的工程,才算得上真正意义上的完整工程。但在实际的暖通工程施工中,有好多是等到工程快结束时,才开始整理资料,这是不可取也是错误的。
3、工程协调配合问题
暖通工程是一个比较复杂且系统的工程,其中内容包括的较多,主要有通风、采暖及空调等。因为暖通工程的环节多而复杂,施工的过程中发生冲突是必然的,如果协调配合的不好,很难有序的进行各个分项工程的施工,从而极有可能发生为了追赶进度而影响工程质量或是因某些环节发生问题而延误工程进度无法按时的交工。
4、工程进度问题
暖通工程虽然在整个建筑工程中是一个小的方面,但其进度的快慢、好坏关系到整个工程完成的进度和和质量。所以,对暖通工程来说,要及早的做好施工的计划,做好材料的需求,保证材料和工程的质量,以达到工程定期完成。否则会造成工程的窝工和延期的现象。
5、资金配置问题
制约建筑行业发展的很大问题就是资金问题,因此如何实现资金的合理配置,成为当前建筑企业普遍关注的热点之一。尤其是在金融危机席卷全球的今天,开发商的资金链条普遍比较紧绷,所以,开发商往往压占建筑商、材料商、生产商的资金,暖通工程中,如果建筑商拨给施工企业的资金不够宽裕,那么施工企业为了自己的利益,往往会偷工减料或使用一些劣质材料,这样势必影响工程整体的质量和极大的影响工程进度。
三、暖通设计的改进措施
1.提高相关设计人员对暖通设计规范规定的认识。
以上通过对执行设计规范,标准方面存在的问题的提出可以看出设计人员对设计规范标准认识不够,造成了暖通设计以及施工安装过程中出现了完全可以避免的问题。因此,在今后的工作中设计人员必须充分的了解设计规范的每项规定,严格执行,避免问题的出现,保证暖通工程的顺利完成。
2.设计在经济性比较下进行。
在暖通设计时各个环节必须进行比较进行设计,保证设计方案的经济性。其中包括:设计的要求,设备的标准和价格,使用的舒适度等必须在相同的前提条件下进行。通过比较来保证设计方案科学合理又符合经济性。
3.设计应具有可行性和可靠性。
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;设计方案应能满足供电、供水等方面的要求,并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。在建筑设计确定围护结构的情况下,空调专业的系统布置、设备选型、自动控制程度对运行节能关系重大。如根据实用功能不同合理分区;设备选型不必太保守;设计热回收机减少热损失,对水泵、冷却塔风机采取变频调节等。
4.排风设计方面
很多设计人员在进行空调系统的审计过程中对负荷指标的估算使制冷机的装机容量普遍存在偏大的现象,这不仅会造成成本的提高资源的浪费,而且对部分负荷的冷机效率产生重要的影响,在冷负荷的概算方面有技术手册给予参考的指标,但是在实际设计时因为要综合考虑各方面的安全问题,实际制冷机的装机容量通常大于手册中的概算指标,从实际的应用总结来看,制冷机的运行时间数都是在较小的负荷的情况下,因此,可在制冷机的装机容量上进行合理的控制,
5. 保温材料的选择
在选择保温材料的时候要考虑到实际应用的场所以及其使用寿命的长短,常用的保温材料是铝箔玻璃棉制品,从使用效果来看,其表现良好,但是为了保证保温材料的绝热效果及其寿命,应该对材料的容量进行把握,同时对采用的铝箔胶带进行严格把关,但是对于冷冻水管,不适宜采用玻璃棉保温材料.
四、结束语
随着我国高层建筑的日益增多,建筑水平也有了很大的进步,设计方面也在逐步的完善。其中暖通设计就是主要的一部分。因此本文对高层建筑暖通设计中存在的问题做了详细阐述,包括设计规范标准方面,工程设计方面,图纸设计方面等。从而研究相应的改进措施提高设计人员对《暖通设计规范》标准的认识,保证设计的经济性,可行性和可靠性,调节性和可操作性来不断的完善暖通设计,从而满足用户的需求,为用户提供更舒适的生活环境。
参考文献:
[1]高磊.高层建筑暖通设计中存在的问题分析[J].科协论坛,2009
[2]邓统银.如何预防暖通设计中出现的问题[J].建材与装饰,2008
通常来说,进行暖通空调设计,首先就是进行建筑物室内温度的计算取值,要从实际情况出发,根据建筑物所在地区的自然环境、室内温度进行取值,室内温度取值如何直接影响着暖通空调系统的耗能大小,通过对夏季制冷环境下的室内温度调查得出,室内温度升高一摄氏度,能源消耗就会降低10%左右;而在冬季制热的条件下,温度每降低一摄氏度,耗能就会较少8%左右。所以说室内温度取值必须要做到科学、严禁、精确。这样是为了能够将我国的每一份资源都得到最大限度的使用。在我国的《公共建筑节能设计标准》中对一般民用建筑室内供暖温度取值以及制冷取值都进行了明确规定,具体为:夏季民用建筑供暖和制冷温度不能低于二十五摄氏度,而冬季制热的温度则不能够高于二十摄氏度。
2.冷热负荷计算
冷热负荷计算也是非常关键的一个环节,一般来说,暖通空调系统的设计上针对冷热管道的大小、源容量以及水泵配置等方面都应该进行科学地设计,而冷热符合计算为这些设计提供了不可缺少的可靠依据,这些计算数据的准确与否,直接关系到系统地耗能问题,因此针对这方面的计算,必须要做到可靠、准确,这样才能够达到耗能优化,同时也为后期维修减少成本。另外,在实际的设计过程中,设计人员应该借鉴大量成功的例子以及经验,将普遍规律进行分析,采用统计分析回归计算来实现设计指标的确定,它虽然在具体的设计中不具有精确性但是胜在具有代表性。
二、采暖与空调冷冻水系统设计
1采暖系统设计
采暖系统设计的合理与否关系着建筑暖通空调系统是否能实现节能运行的功能。管路系统结构简单,易于操作,相关设备耗材使用量少,前期建设成本低后期维护费用少;能够实现不同建筑空间温度独立调节控制;实现热量消耗分户分摊功能;以上三个原则是民用住宅和公共建筑科学合理设计暖通空调系统的原则。在具体的设计过程中应当依据不同的情况而定。
2空调冷冻水系统设计
依照相关国家标准,设置多台冷冻水系统节能设计时,以能够跟随负荷变化实现自动改变系统流量为目标,尽量降低系统运行中的能耗。当前我国常用的空调冷水系统有一次泵变流系统一次泵定流量系统,二次泵变流量系统,两管制及四管制系统等。
三、采暖与空调水系统的补水及定压设计
在实际工程设计中应当根据系统的整体规模和不同系统的实现形式按系统的用水容量来计算。封闭式采暖空调系统补水定压点应当设置在循环水泵入口处。
四、风系统设计
空调风系统的设计关系着空调系统能耗的大小和运行的成本,同时也关系着人体的舒适度。对于人员分布比较集中的地区可以进行相应的集中供暖,这样可以提高能源的利用率。而对于建筑面积大人员多的场合要进行集中的供暖控制时,应当采用全空气空调系统;通风系统设计中热量是一个主要问题,由于电气设备在运行的过程中,必然会大量的产生的热量,一旦这些热量无法得到及时排除,那么就会对设备的这样运行带来影响,从而导致故障的发生,这样一来节能目标要求也随之降低。所以说做好通风系统设计,是及时排除热量的有效手段,设计的最终目的就是将热量全部排出,是整个系统得以有效运行的前提调教。集中空调通风系统的排风热回收应当符合相关规定要求。在排风热回路设备型号的选择上也需要严格依据国家规定进行。
五、冷热源设备选型
在整个暖通空调设计上,冷热源设备的选型是最为重要的部分。这部分应该严格的根据建筑功能、规模以及造价等进行。具体为:充分利用毗邻工业余热,将其作为冬季热源,采用溴化锂吸附式冷水机组进行工业热水降温,降低成本,将其引入到空调系统中使用,这样一来资源得到了二次利用;要根据当地的能源结构进行选择,科学利用当地的富余能源,比如:采用风能、地热能以及太阳能等可再生、清洁型的能源。
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。
2提高暖通空调热源及冷源系统节能性
提高暖通空调冷热源的系统节能性主要体现在冷热源的选择与实现能源的梯利用上。目前常用的冷热源系统主要有以下几类:
a.电动冷水机组供冷,锅炉供热;
b.溴化锂吸收式冷水机组供冷,锅炉供热;
c.直燃式溴化锂冷热水机组;
d.空气源热泵;
e.天然冷热源。其中,应用最多的冷热源类型是电动冷水机组供冷,锅炉供热,但这一类型能耗较高噪声也较大,属于最传统但是最不节能的一种;而天然冷热源碳排放量最低,能起到很好的降低能耗的作用,但是因技术不成熟而应用较少;综合比较,在充分考虑实验室外部环境和所在城市的最佳平衡点温度等前提下,利用空气源热泵冷热水机组能耗较低、碳排放较少、安装运行较为方便且占用有效建筑面积较小,作为实验室暖通空调的能热源较为合适。实现能源梯度利用,意味着在高级能源阶段即能耗较高的阶段,将能源的消耗而产生的功用于发电,将这一过程产生的剩余热量用于较低能耗阶段的供热制冷。这是由于两者能源品味基本完全对应。这样就可以提高冷热源系统的功效形成“一源多效”,减少了冷热源的系统能耗。此外,设计师还应该根据具体的冷热源形式,经过详尽地计算推演以及充分考虑经济指标、结合价值工程原理来为整个系统选择合理的供热供冷设计温度,实现低温供热高温供冷,达到减排的目的。
3降低送风状态点造成的运行能耗及费用
实验室暖通空调设计中,风量平衡是需要重点考虑的一项。因为风量是否平衡决定了实验室空气环境是否安全。送风量、排风量、回风量、压力风量和新风量共同影响了风量平衡。实验室洁净室的送风量与排风量要维持适宜的余风量,这部分风量差使得洁净室风量具备了合理的压差。但实时监测中发现,送风量和排风量受其他因素的影响,很难按设计情况完美的达到风量平衡,这就需要在设计师充分考虑合理的送风状态点,同时考虑送风温差大和较小的房间,利用自动控制系统尽量保持合理而稳定的压差。此外,有的项目单位在较高安全等级的实验室中进行安全等级较低的实验,一方面会在初期投资上造成巨大浪费,而且高安全等级的实验室在暖通空调运行时由于需要控制送风点,就会使用如二次电加热设备等。解决这类问题就需要设计师深入考虑、确定合适的送风点,在实验室暖通空调设计时与项目单位确定好实验室安全等级、避免采用二次电加热,同时选用合理的风阀和控制系统,将送风口和回风口设计在适当位置,避免产生剧烈变化的室内压差和各房间之间产生混乱的空气流向。4利用数据库和模拟手段“预演”设备运行随着信息技术的发展,利用信息技术手段可以有效避免传统人工计算、绘图带来的误差,提高设计水平和效率,从根本上解决设计缺陷造成的设备运转不良、能耗较高等问题。目前,除了使用Auto-CAD进行图纸制作以及基于AutoCAD进行二次开发的设计技巧这些初级的信息技术,还有SQLsever2000数据库、基于MagiCAD的BIM技术、EasyHVAC软件、DeST软件等手段可以用于进行暖通空调设计。这些信息技术手段可以实现多变量处理,将二维设计转变为三维设计,使设计师可以充分考虑影响暖通空调系统能耗的各类变量,在设计之初就充分考虑到设计方案的节能减排效果。另外,利用软件模拟和仿真模型的建立可以更加直观立体的测试设计方案的运行效果,科学地测定水系统供回水等各类参数在运行时的变化情况,充分模拟内外部环境变化对空调系统能效的影响,及时监测在冷负荷、新风量、最优送风点等条件发生变化时PID控制器的控制效果。这样就可以极大程度的避免因设计原因造成的二次施工而带来的经济损失和能源损耗。
随着我国国民经济的迅速发展,能源和环境问题日益尖锐,城市化的飞速发展和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,在发达国家已达到40%,而用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的三份一以上,且在逐年上升。为了维持建筑物内部空气环境适宜的温湿度,现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这一需求,而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。这部分能耗中包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗。影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在:第一,系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。第二,维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求,如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。第三,暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理。这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗,有效利用能量。
一、暖通设计的概念
在我国的建筑行业,一直以“建筑设计院”牵头。一个建筑项目确立之后,首先由某个建筑设计院进行总体设计。暖通设计是指该项目中的所需要的“空气调节系统”简称“空调系统”。一般“空调系统”包括制冷供暖系统,新风系统,排风系统等的综合设计。所以说“暖通”从功能上说是建筑的一个组成部分。从建筑设计来说,他是建筑设计的一个分项。并不是单指“空调”。
二、暖通空调节能设计常见问题分析
(一)在方案设计上,目前在暖通空调设计时很少设计人员先计算室内负荷,大多设计人员还是沿用估算值来确定负荷。即使计算,也只是用现有程序计算,计算后没有针对具体的情况加以调整。这一现象往往造成负荷过大,而加大投资能源浪费。对于某些“三边”工程,设计人员为了赶进度,没有视具体的情况进行全面分析得出最佳方案,结果风管弯头过多,局部阻力损失过大压力不平衡,使风量分配不均,引起不同房间冷热不均,达不到要求的室内环境。虽然我国建筑业发展迅速,但是,广泛采用新的建筑材料不考虑保证建筑物的热力状态的建筑设计方案,导致一系列不能满足室内微气候条件的情况出现。应该注意到建筑地区的气候特征,以及当地建筑经济特点和建筑物的经营管理具有决定性作用。有的地方还存在这种情况,当建筑物采用隔热性能差的材料设计时,计算中要考虑采用昂贵的微气候的空调设备。而在执行该设计时,由于经济方面的原因,无法采用此种空调设备,结果会出现夏季过热和冬季过冷的现象。
(二)在施工设计方面,往往由于设计、施工由不同承包商承包,造成利益倾向不同,很难达到最佳配合。比如在供暖方式上,我国采暖地区居住建筑存在着由于施工问题导致围护结构保温水平低,门窗气密性差,采暖设备热效率低的状况,造成平均每年每平方米采暖能耗高达30.5 kg。而这主要是施工技术人员对图纸理解不够和施工人员素质较差,不同施工单位在节能意识和设计角度不同、不到位造成的。
(三)在暖通空调节能系统的运行及维修设计上不科学。在运行过程中,由于缺少科学的设计方案,管理人员不能充分的认识空调系统运行系统,在运行高峰期的区分上不科学。通常是正常期和高峰期机器的运行数量一样,这样就造成了能量的极度浪费。而在维修和保养上,管理人员往往做不到位。因风道渗漏引起热损失、空调机盘管和过滤器附着异物引起机器性能下降等现象处处可见。对于低效率的设备不能及时维修和更换,造成不必要的能耗。
三、暖通空调系统节能的设计方向分析
(一)要合理的选择热源系统。在设计暖通空调节能系统时,要根据具体的工程建筑选择实用有效的热源系统。一般来说,当前国内市场上的热源种类主要有热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。而从能量利用效率上来看,其中以热电站的效率最高,其次是热泵技术。
热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源,如以大气、地表水、地热或工厂排放的废水(气)为热源,通过压缩机的工作从这些热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低品位热能,并将其温度提高后再传给高温热源。热泵按热源的不同可分为:空气源(风冷)热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。地源热泵(尤其是土壤型)可以节能30 %左右,而直燃型溴化锂吸收式机组供热式的效率相当于燃油或燃气锅炉,对于锅炉房来说,大型区域锅炉房明显优于小型锅炉。通过这些科学的分析,设计人员在设计暖通空调节能系统时,就可以根据工程建筑自身的情况,选择合理的可行的热源系统,因为不同地域不同建筑工程的需要和条件不一样,所以从设计阶段开始就必须注意对热源的选用。
(二)在设计时必须考虑到减少热媒介输送过程中能耗的主要措施。一是在设计要求材料的选用上,可以制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能,如在设计上采用热水预制保温直埋管等。二是在能力的输送系统管理的设计上,可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试,采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术,以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制,进一步提高输送能量的效率,以达到节能的效果。三是在设计时考虑实用性强的动力传输系统,力求在设计时对动力系统的优选,以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备,这样就可以有效的减少输送过程的能耗,从而提高输送效率,既改善供暖质量又节约能源。
随着我国社会不断的发展,人们经济收入的不断提高,城市化进程的加快,人们对于室内生活质量以及室内环境的要求也越来越高,现如今不管是城镇居民还是农村居民,已经开始通过空调来改善室内的环境,暖通空调的使用已经开始成为家家户户的日常用品。我们在感叹社会进步的同时,也应该考虑到便捷的生活方式给环境带来的不良影响,特别是在电子厂房中暖通空调的使用,因为它的使用是比普通用户使用空调给周围环境带来的压力要更大,因此电子厂房对于暖通空调节能设计的应用就更为重要了。
1电子厂房对于环境的要求
电子厂房对于环境的要求是十分严格的,其中包括有湿度、温度、保护洁净、新风量、风量等要求。对于温度的要求是需要控制在22~24℃,湿度要求是相对温度在45~70%之间,对于新风量的要求是在非单向流的洁净室,其总风量保持在10~30%,并且需要保证厂房内每小时能够让每人有40m3/h的风量,其中风量的要求是为了确保无尘厂房的洁净度和热湿平衡,因此需要比较大的送风量。例如在300m2的厂房,需要高度为2.5m吊顶,在万级的送风量下则需要300×2.5×30=22500m3/h,如是在十万级的送风量下则为300×2.5×20=15000m3/h。由于电子厂房中人员较为多,在洁净厂房中废气和污染空气的排放也比较正常,因而这就需要从室外向室内输送新风。尤其是在夏季湿度大温度高的情况下,新风处理时就会消耗不少的冷暖源,因此在进行电子厂房暖通空调节能设计的时候,需要注意几点:①一定要是单向气流。②根据厂房的设计选择水平气流或者垂直气流。③选择合适的空气过滤装置。空气过滤装置分为初效、中效和高效,不论是哪一种都需要谨慎的选择,特别是对于价格比较昂贵的高效过滤装置。④优化淋窗和传递窗的设计对于提高电子厂房的环境标准以及工作人员的身心健康也是很重要的。
2电子厂房暖通空调节能设计的重要意义
在我国城市化不断发展,科技不断进步的今天,温室效应的加快,迫使着我们不得不去关注节能环保这一主题。人口的不断上升,资源的短缺也迫使着各个国家之间不断的发生政治战争、商业战争甚至是破坏性的战争。因此做到环保,能源的节约已经不是一部分人的责任,而是跟我们每个人息息相关。在关注节能环保的前提下,又要进一步的发展电子厂房,而又由于电子厂房面积大,高度高的特殊性,则意味着其对能量的消耗也是巨大的,为此,对于电子厂房节能的设计必须合理有效。如若选择了不合理的设计方案,对于后续的维护费用以及管理费用成本是很高的,再加上电子厂房工作的一个特殊性,如果因为设计的不合理导致厂房进入运营后给工作人员带来了身体上的影响,这对企业而言也是十分巨额的一项赔偿。因此企业需要特别的重视对电子厂房的设计,特别是在节能的设计上。其中暖空空调设计是一个值得选择的方案,下面我们就来探讨一下电子厂房暖通空调节能设计的具体方案问题。
3电子厂房暖通空调节能设计方案
3.1混风机组和高效过滤器组合
在使用暖通空调的时候,可以在电子厂房内部安装高效过滤器,或者在暖通空调的高效过滤段安装高效过滤器。其工作流程即当室外新风被吸进回风机以后,回风机内的风就将与新风混合在一起,通过处理以后,其内部的风将达到电子厂房对新风质量的要求,然后装置会将这风输送到高效过滤器处,经过高效过滤器的过滤,使得空气得到高效净化,最后被输送到电子厂房内部。在这一套装置当中,混风机主要处理新风的湿度,温度还有焓值,并且根据厂房需要确定新风的送风量,而高效过滤器则是要处理一下空气中的灰尘,使之净化到电子厂房的标准,不对工作人员的身体造成伤害,并且不至于污染厂房的环境。
3.2热管换热器和压缩式制冷机组组合
热管是高效的导热工具,连导热性能良好的金属也不能及其导热能力的百分之一,而且其确保温度均匀传递的性能良好,不仅能够用于热量调节,还能够反向传递热能,把热能输送出去,因此很多厂子在设计的时候都很喜欢安装热管换热器。热管换热器还具备许多优势,例如其导热量巨大,管内的各个部分几乎没有温差,而且其管体体积小重量也很轻,安装起来很方便,在后期进行维修时也简单易行,而且其寿命较长,其热阻力较小损失也很小,热响应比较快。热管换热器的工作原理如下,因为从外输送进来的空气温度一般高达三十多度,而热管换热器内的新风温度一般只有12℃左右,两者的温差高达二十多度。而热管换热器周围还有许多比较小的导热管,蒸发段都是依靠制冷机组代替,而其冷凝段则是依靠冷凝器来代替,这两者的连接主要是通过蒸汽通道和冷凝通道。在整套装置运行的时候,室外的新风被输送进新风空调机,在压缩式制冷机的处理下,空气将会变冷,新风空调机中的降温除湿系统可以被取消,从而减少空气阻力,节约成本。只是这样的装置需要在空调箱外增加冷却盘,以排除多余的热量,达到更好地调节温度的效果。其具体的工作流程就是将室外的新风输送到空调箱内,通过制冷等一系列处理后输送到室内,从而使得空气中的新风达到电子厂房需求标准。
3.3两种方案比较
从购买安装成本上,两者的材料,安装费用运输费用,零部件购买和整个配套设施都相差不大,前者装置设备很常规,但是后者做了一些列的调整,减少了新风空调机内部的降温除湿系统,然后在导热管外增加了冷却盘,从而优化了正套装设备装置。再从投资成本看,两者的区别也不大,而且两者在冷冻水,蒸汽,热水的需求量也是一样的。但是就用电量考虑,后者明显比前一种方案用电量小,因为其每40000m2能够节省110×2kW的能量,因此热管换热器和压缩式制冷机的组合更符合节能环保的要求,应该是一种更值得推崇的方案。
4结束语
节能环保是本世纪永恒的主题,对于电子厂房这样浩大的工程来说,每一个装置的购买设计都需要经过慎重的考虑。而且其对于环境本身的要求也比较高,因此在设计暖通空调的时候,为了节约成本和节能环保,必须要综合考虑其设备的购买成本,安装运输维修成本,还需要考虑其运行的时候用电量等。其中混风机组和高效过滤器组合和热管换热器和压缩式制冷机组组合都是不错的暖通空调设计方案,但是前者的节能环保功能不如后者,因此在设计暖通空调的时候,可以选择后一种方案,以顺应当今节能环保的号召,减少企业的生产成本,提高企业整体的竞争力。
作者:谭焕华 单位:信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司上海分公司
参考文献
中图分类号:TU96 文献标识码: A
前言
在进行工程施工之时:首先要仔细了解施工图掌握设计的全部意图,紧紧把握空调安装工程的施工要点,全面对整个工程实行工程管理,从源头上加强暖通空调设备的安装质量,进而确保暖通空调系统能常年正常运行。由此可见,暖通工程施工前的系统设计是所有工序的基础,做好前期工作对整个过程尤其重要。
一、暖通空调设计方案的实用性
1设计方案的可行性
满足用户的使用要求是暖通空调设计的根本目的,也是设计过程中需要遵循的规则,设计方案的可行性是暖通空调设计中需要注意的一个重要方面。在满足设计方案符合人们需求的时候,首要要确认其是否满足国家的相关法律法规。环境变化是影响设计方案的一个重要因素,在设计暖通空调供热、供冷的时候要将其考虑进去,比如:水源热泵这类发热或者制冷部件的设计,就必须结合当地的气温变化情况、城市地下水的使用情况等;对于一些处在恶劣环境中的建筑物,全年工况分析要在设计方案上体现出来,方便施工过程中对设计方案进行调整,以满足复杂环境下暖通空调对温湿度的要求;在一些有限制的情况下,实际需要并不能被标准的暖通空调设备所满足,这是应该考虑环境因素选用符合参数设置的设备,以保证暖通设备的正常运行。
2设计方案的适应性
人们一般是在全年最热或者最冷的季节才会使用暖通空调,所以为了适应一年四季环境的变化,在暖通空调的设计中,必须使暖通空调系统具备优秀的可调节性。暖通空调的可调节性应该建立在操作简单、调节方便的基础上,以便使每个用户都能轻松地对其进行调节。除此之外,为了便于住户的使用,应尽量提高设计方案中暖通空调系统的自动化水平,以达到大幅度减少操作和管理暖通空调系统所花费的资金,提高暖通空调系统使用的经济性,减轻建筑物用户的经济负担。一般来说,在暖通空调系统中,形态比较大的设备和组成部件使用自动化的效果和效益会比较明显,所以推荐使用,而比较小型的设备则需要根据其与其他设备的关联程度以及其重要性来考虑是否有使用自动化的需要。
二、暖通空调设计方案的经济环保的问题
1设计方案的经济性
在暖通空调的设计时,应该对同一个项目设计多套方案,以便从多套不同的设计方案选出对合适的一个,对优化建筑物暖通空调系统工程的经济性很有帮助。在设计方案经济性的比较前要保证每个设计方案的使用需要、设计要求、设备等级、美观程度都是一致的,这样不同设计方案经济性的比较才有可比性。在确定使用方案后就可以进行工程成本的确定, 工程成本的内容主要分为直接成本和间接成本,直接成本有设计方案列出的工程施工费用、材料设备费用、使用管理费、设备修理费用以及自动化控制系统费用等,而间接成本则包含环境的变化使暖通空调在制冷或供热时需要多花费的能源开支。暖通空调的设计人员在设备的选用上需要对设备的售价、使用寿命以及运行费用等进行综合考虑,而且最好亲自测试每种设备的参数,而不是完全相信商家列出的参数。
2设计方案的环保性
随着近年地球环境的日益恶化,人们对环境保护就越来越重视了,尽可能做到绿色环保,而暖通空调是一个能耗大户,所以我们在暖通空调系统的设计方案中必须注重其绿色环保和节能降耗的效果。目前,燃煤锅炉的气体排放已经成为了我国部分地区的主要气体污染源,因此我们在对燃煤锅炉进行技术改造的同时,也要重视对暖通空调的环保改造。 要在暖通空调系统中达到绿色环保,就要从在工程设计时选择拥有绿色环保意识和经验的设计师、选择合符国家规定绿色环保标准的设备和组成部件、在设计方案中要体现绿色环保的理念等,要保证室内的气体经过暖通空调的通风系统排出时受到一定的过滤净化作用,以提高暖通空调设计对环境的保护性能。除此之外,为了达到更好的节能环保效果,我们在暖通空调设计时可以为系统设计合适的新型绿色能源,在绿色能源的选择时要确保能源获取渠道广阔、高能低耗、对环境造成的影响尽可能较小。目前,太阳能已经被广泛用于暖通空调系统的能源提供上,太阳能具有取之不尽、随处可得以及零污染等优点,是现时新型绿色能源的优秀代表。除此之外,还有水能、风能、地热能等绿色能源可供暖通空调系统使用,在绿色能源的选取时,应该结合能源的供能能力、获取方式和容易度、相关设备和能源运输的费用等进行综合考虑,选取最为合适的一种进行使用。
三、暖通空调设计方案安全方面需要注意的问题
在过往的暖通空调设计中都把目光关注在设计方案的使用和花费上,而往往疏忽了其安全性,导致由于暖通空调引发的事故时有发生,所以我们必须要对其安全性提起足够的重视。
暖通空调设计方案的安全性需要包括防火性能、用户生命财产安全、重要设施安全、危险品安全等,在设计上处理这些安全问题时,应该同时从暖通空调系统的设计、设备的选用和研制、技术的选用以及施工的规范上入手。根据建筑物的内部环境和外部环境不同时,需要达到的安全性也是不同的,例如如果建筑物内预计会用作燃气锅炉房时,就必须为暖通空调系统设置上有效的通风系统和敏锐的火灾报警系统,以确保室内人员的人身安全。
四、设计人员的综合素质需要提高
暖通空调的设计方案能否取得成功,决定权在设计人员身上,设计理念、设计技术以及整体素质这些决定了设计方案能否满足用户的需求。对于设计人员设计水平的提高,暖通设计人员应该不间断的补充自己的专业知识,多参加教育培训;在培训的过程中,不仅要注意专业知识的学习,更新自己的设计知识和技术,更应该注意作为设计人员的职业操守,对于环保理念和设计技术进行培养,促使设计人员成为满足各项要求的高素质人才。
结语
通过上面的简单讲述,不难发现在暖通空调设计方案进行的时候,需要考虑其实用性、经济环保性以及安全性,最根本的还是要提高设计人员的整体素质。满足这些的设计方案也不能说已经完美无缺了,设计方案的根本就是是否满足了用户的需求,而不是给施工单位节省了多少工程成本、使用方增加了多少效益。设计人员要从用户的基本需求出发,设计出科学合理的设计方案。
参考文献
一.前言
在现代的暖通空调工程施工过程中主要包含两个层面,其一,暖通空调设备,其二,暖通空调管道的施工,由于设计和施工的系统复杂,所以大多数将其两个方面放在尾后进行。正如一个好房子必须打个好地基,所以我们必须依据对当时状况的予以分析,拟定出细致的施工方案来。在现代暖空调施工过程中,按部就班的完善工程,好比行军作战一般,必须具备天时、地利、人和等相关因素的支持才行。所以在暖通空调施工的过程中也同样受到各种因素的制约,例如:风管加工、风管及设备安装、调试等工作。并且要按照严格的实施要求完成工程。本文结合笔者多年的实施工程中体会的一点个人经验,浅谈了现代暖空调设备安装施工出现的问题及解决方案。
现代暖通空调设备安装工程施工过程中存在的问题
2.1标高和定位不精准的问题。
现代暖通空调工程的设计图纸很大一部分都是应用CAD绘制的[1]。尽管在施工图纸绘制以前,安装专业设计就对管道和设备的标高采取了早期的规划,然而,施工图纸正式出图以前,大多并没有给予仔细的审核,所以引起了各专业施工图中管线标高 、定位交叉严重等情况的发生。这些情况严重工程质量,对工程的协调与管理增加了难度。特别是一些大型的综合建筑物,情况更是严重。往往是在图纸上标注不清的情况下,就采取了施工工作。有的直接造成了前面的管道施工安的很舒服,但到后面的就较难进行下去。这些情况的发生,都是由于一些设备装错了位置或在标高上出现了问题。所以,这些问题常常造成了设备不能使用而需要返工,浪费了人力物力。
2.2设备噪声存在的问题。
现代暖通空调工程中,总会遇到因为设备的噪声超标而引发的一些列问题。从理论上讲,国内的风机盘管技术已经很成熟了,众多的知名厂家的相关产品的噪声程度一般都可以达到制定标准。但是,对于那些具有大风量空调机组的使用情况就很差。与厂家给予的产品噪音参考数值相比,实际的噪音指标很高。这就要求在暖通空调设备在安装过程中,如果打算采用大风量空调机组的话,那么就需要进行相应的隔音措施。当空调设备进场时应及时开箱检查,大风量空凋机组未安装前最好进行通电试运行发现噪声超标应及时更换、退货或修改完善消声措施[2]。当前的国情是,很多设备都是完全安装好了以后,均进入调试阶段,才发现空调机组噪声超标,并由此而不得不进行返工。
2.3空调水循环发生的问题。
水循环系统是暖通空调施工中的核心步骤,一旦此环节发生问题,整个空调系统可能都无法正常运行。冷冻水系统管道循环不畅是空调冷冻水系统最常见的问题。其管道循环不好的原因包括以下两点:①空调水系统管道的污物直接造成空调水系统发生堵塞。②管道内由于施工协调较差造成的多气囊形成。
2.4结露滴水问题。
形成结露滴水的问题原因很多,主要包括:①管道的各管件与设备之间吻合不够严紧;②管道安装没有严格遵守操作规程施工。③管材管件的质量不能真正的达到标准。④水压实验不能够符合相关规范而进行。⑤空调机组冷凝水管因缺乏设水封而机组空调冷凝水不能将其排除。⑥部分管道过长,所以造成冷凝水管倒坡造成滴水。
现代暖通空调设备安装工程施工过程中存在的问题的解决方案
3.1严格抓紧施工前管理。
第一,设备到场后,首先对设备的尺寸及水平度进行检查,观察此设备能否达到随机技术参考资料上面书写的要求。发现异常情况时,及时给予调整,确保此后设备能够正确安装。第二,在管道焊接安装以前,先就需要彻底的把管道内的污垢和锈斑清理干净,然后在将管口封闭装好。第三,管道施工过程中,对于那些没有给予封闭的管口,可以采用临时封口,防止污物再次进入。第四,在管网最低处安装恰当排污阀。这样既可以提高排污能力,有能保证排污彻底。在连接设备之前,还需要进行分段清洗设备[3]。
3.2管线综合设计。
把建筑内各项管线工程统一安排,这样避免了原来可能出现的设计上存在的问题与工程原来布置具体内容等发生冲突。通过与相关单位共同商讨,调整具体内容的位置。使得每一处的管线在建筑空间上占有合理的位置,为管线工程的施工、运行使用、维修管理创造条件 [4] 。此外,工作人员还要密切配合、互相协调,确保风管线的施工可以正常布置,不至于过长。
3.3水管的安装。
所有水管相关设备到场验收合格以后,才能予以安装。根据国家规定的标准,冷冻水管吊架需要使用到弹簧减振吊架。另外,尽量让吊架固定在粱上,切记不能固定在楼板上。水管穿过楼板或过墙必须采用套管且套管与水管之间要用阻燃材料填封[5]。
3.4冷却设施安装。
所有冷却相关设备到场验收合格以后,才能予以安装。安装时严格按照设计、施工规范及产品说明书要求进行。对于冷却塔的安装位置,要选择远离尘垢、远离烟囱或其它热源地区的场地。此外,还要预留一定空间并保持水平,保证与周围物体持有充足的空间,避免热回风及风量不足。施工过程中注意冷却塔安装平稳,地脚螺栓的固定牢固。组装冷却塔时,为了防止发生火灾,塔顶尽量不要使用气焊、电焊等 [6] 。如果有必要使用的情况,那么可以事先准备好防火保护措施及防火器材,确保万无一失后在进行。
3.5风系统安装。
所有风系统相关设备到场验收合格以后,才能予以安装。因为送回风管基本都使用的是低风速、大风量来降低噪音。但是这样的风管横截面积过大,一旦风管的安装强度不足或是风管的整体刚度过低,即可发生共振,引起很大的摩擦及振动噪声[7] 。故而为了能够让风管不产生剧烈的振动噪音,风管吊架最好还是用橡胶减振垫进行减轻噪音[8]。在风机进出口处,安装消声器。空调用优质保温材料保温。
四.结语
综上所述 ,笔者根据个人平常工作实践经验认为,现代暖通空调工程施工过程中,如果做好了严格抓紧施工前管理、管线综合设计、做好水管及风系统的安装等问题,并正确处理一些常见异常的问题,就可以保证暖通空调安装施工可以顺利的进行,并保持规范与严谨。
参考文献:
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[2]钟德刚.暖通空调安装施工过程中的问题与解决方法[J].机电信息,2010,(36).
[3]刘祖疆.暖通空调安装工程中的问题及处理方法[J].中国建设信息供热制冷,2009,(03).
[4]张宏伟,王涛.广州国际体育演艺中心电气管路敷设综合施工技术[J].建筑技术,2010,(06).
[5]邱高林,刘琼,刘永浩.浅谈安装施工中暗埋管线与施工的关系[J].山西建筑,2007,(32).
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