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摘要: 本文作者结合多年工作和理论研究实际,主要就暖通空调设计方面进行简要分析,供同行参考。
关键词:暖通空调;设计;影响因素;常见问题
中图分类号:S611文献标识码: A
引言
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,暖通空调已成为现代化建筑必不可少的重要设施,暖通空调产业进入了黄金时期。因地制宜的合理选择能源资源,充分有效的用能,提高高层建筑用能系统的效率,合理设计创造舒适的室内环境而同时尽可能减少对室外环境的负面影响,是暖通空调设计必须解决的问题。因此作为一名暖通空调设计人员,我们在实际的工作当中必须要认真贯彻执行设计标准规范要求,同时,也应注意到在暖通空调的设计当中所存在的问题,及时提出相关的解决方法,从而加强提高暖通空调的设计质量。
1 影响暖通空调设计质量和效率的因素
1.1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。首先暖通空调设计方案投资当中它一般包括对各种设备、材料以及管道的投资,同时也包括了入网费、天然气气源费用,安装费、调试费,以及工程管理的费用等,但在实际的设计工作当中这些用往往是被容易遗漏的。而这些实际的直接费用,则会直接影响到间接的效益,所以在设计方案时应进行综合的考虑。其次在运行能耗当中,必须要计算暖通空调的主机能耗,计算其它一些辅助设备的能耗。但是,在计算能耗时不能只根据一些设备的简单功率以及运行时间进行计算,必须要全面的考虑按照不同季节的变化情况,以及建筑物的可以负荷的实际变化,与此同时还必须要考虑到,当设备在非标准的状态下的效率会受到不同因素的影响,所以,怎样可以正确的计算出暖通空调的设备能耗在全年当中的运行费用,仍是作为一个技术难题。最后进行设计具体的方案时,应全面的综合考虑其运行费用、投资以及应用设备的寿命等,根据相同的应用周期作为基准计算,同时,比较综合经济性的计算。对于有空调和供暖設计要求的项目时,必须要考虑到季节的设备应用问题,比较季节的综合经济性。 例如:本人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。对此我们应给予足够重视,对厂家提供的数据应认真分析和核对。
1.2 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。
1.3 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。
2暖通空调工程设计中的常见问题
2.1 供暖系统设计问题
一是在一些供暖系统当中,只是通过一条主立管引进,并分为几个环路,而且在分环上并没有设置阀门,所以在对系统进行维修以及运行调节时是非常不便的。二是在部分的供暖管道中没有进行合理的布置,甚至把供暖的立管立到窗子上,所以既不雅观,又影响了正常的使用。三是对于一些的供、回水的干管高点没有设置排气装置,因此,如果发生集气,就很难排除,也导致了系统的正常使用。四是在部分供暖系统当中,主要是以同程式,且环路的单程长为300m,所以会导致供、回水干管的坡度难以达到相关的要求规范。
2.2通风管道及风口布置问题
有的工程管道布置太长,阻力太大;有的工程室内风口布置过多,影响美观及系统调试;有的送风口布置在配电柜的上方,凝水会滴到配电柜上;有的工程在总的送风管道上直接加风口,造成风口风速过大等问题;有的洁净室内回风口个数太少;因此布置管道及风口时必须考虑风口风速,各支路阻力好平衡,室内气流组织合理等。
3 结束语
暖通空调的设计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。综合考虑的因素越多,通常其方案设计的水平越高,同时其设计工作量和难度就越大。因此,在暖通空调的设计当中,我们要足够的重视在设计当中所遇到的问题,进行总结和分析,从而妥善的解决相关问题。
关键词:暖通空调;设计;影响因素;常见问题
中图分类号:S611文献标识码: A
引言
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,暖通空调已成为现代化建筑必不可少的重要设施,暖通空调产业进入了黄金时期。因地制宜的合理选择能源资源,充分有效的用能,提高高层建筑用能系统的效率,合理设计创造舒适的室内环境而同时尽可能减少对室外环境的负面影响,是暖通空调设计必须解决的问题。因此作为一名暖通空调设计人员,我们在实际的工作当中必须要认真贯彻执行设计标准规范要求,同时,也应注意到在暖通空调的设计当中所存在的问题,及时提出相关的解决方法,从而加强提高暖通空调的设计质量。
1 影响暖通空调设计质量和效率的因素
1.1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。首先暖通空调设计方案投资当中它一般包括对各种设备、材料以及管道的投资,同时也包括了入网费、天然气气源费用,安装费、调试费,以及工程管理的费用等,但在实际的设计工作当中这些用往往是被容易遗漏的。而这些实际的直接费用,则会直接影响到间接的效益,所以在设计方案时应进行综合的考虑。其次在运行能耗当中,必须要计算暖通空调的主机能耗,计算其它一些辅助设备的能耗。但是,在计算能耗时不能只根据一些设备的简单功率以及运行时间进行计算,必须要全面的考虑按照不同季节的变化情况,以及建筑物的可以负荷的实际变化,与此同时还必须要考虑到,当设备在非标准的状态下的效率会受到不同因素的影响,所以,怎样可以正确的计算出暖通空调的设备能耗在全年当中的运行费用,仍是作为一个技术难题。最后进行设计具体的方案时,应全面的综合考虑其运行费用、投资以及应用设备的寿命等,根据相同的应用周期作为基准计算,同时,比较综合经济性的计算。对于有空调和供暖設计要求的项目时,必须要考虑到季节的设备应用问题,比较季节的综合经济性。 例如:本人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。对此我们应给予足够重视,对厂家提供的数据应认真分析和核对。
1.2 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。
1.3 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。
2暖通空调工程设计中的常见问题
2.1 供暖系统设计问题
一是在一些供暖系统当中,只是通过一条主立管引进,并分为几个环路,而且在分环上并没有设置阀门,所以在对系统进行维修以及运行调节时是非常不便的。二是在部分的供暖管道中没有进行合理的布置,甚至把供暖的立管立到窗子上,所以既不雅观,又影响了正常的使用。三是对于一些的供、回水的干管高点没有设置排气装置,因此,如果发生集气,就很难排除,也导致了系统的正常使用。四是在部分供暖系统当中,主要是以同程式,且环路的单程长为300m,所以会导致供、回水干管的坡度难以达到相关的要求规范。
2.2通风管道及风口布置问题
有的工程管道布置太长,阻力太大;有的工程室内风口布置过多,影响美观及系统调试;有的送风口布置在配电柜的上方,凝水会滴到配电柜上;有的工程在总的送风管道上直接加风口,造成风口风速过大等问题;有的洁净室内回风口个数太少;因此布置管道及风口时必须考虑风口风速,各支路阻力好平衡,室内气流组织合理等。
3 结束语
暖通空调的设计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。综合考虑的因素越多,通常其方案设计的水平越高,同时其设计工作量和难度就越大。因此,在暖通空调的设计当中,我们要足够的重视在设计当中所遇到的问题,进行总结和分析,从而妥善的解决相关问题。