论文部分内容阅读
摘 要 随着科学技术不断提高,暖通空调领域中新的设计方案。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。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分析。
关键词 暖通空调;设计方案
中图分类号 TU83 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)031-0221-01
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,我国尽管社会经济发展水平不高,建筑能耗已占总能耗的近30﹪,且还有上升的趋势。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近一步增大。再加上暖通空调系统往往以高品质的电能为能源,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。
1 暖通空调设计中应注意的几个问题
1.1 楼梯间散热器立支管应单独设置
设计规范规定,楼梯间或其他有冻结危险的场所,其散热器应由独立的立支管供热.且不得装设调节阀。然而,有的工程将楼梯间散热器与相邻房间敞热器共用一根立管。采用双侧连接,一侧连接楼梯阃散热器,另一侧连接邻室房阃散热器,这样,由于楼梯问难以保证密闭性,一旦供暖发生故障,可能影响邻室的供暖效聚,甚至冻裂散热器。
1.2 共用立管安装伸缩器问题
目前设计的多层或高层住宅,大多采用共用立管系统,设计中一般要根据系统水力平衡、散热设备、承压能力及化学管材的特性等因素对供暖系统及共用立管进行竖向分区改置,并应考虑管道热补偿问题。然而。有些设计认为户内为埋地敷设,而忽略了管井内共用立管的热胀问题,故末设置伸缩器;有的虽然设计了补偿器,但未认真校核热膨胀量来决定补偿器的位置;还有的设计在补偿器上下的位置就安装了固定支架,这样补偿器起不到补偿管道由于热胀而变形伸缩的问题,结果导致由于立管的热胀伸缩拉裂了支管的现象。
1.3 带有底层商铺的住宅的采暖问题
对于带有底层商铺的住宅设计规范明确规定,对建筑内的公共用房和公用空间,应单独设置采暖系统和热计量装置,现设计中存在的问题是,或者商铺未单独设热计量装置,或者与住宅采用共用系统。目前,沿街带底商的建筑越来越多,设计人员应严格遵循规范要求来设计。以免使用后引起不必要的麻烦。
1.4 制冷机装机容量偏大
目前在空调系统设计过程中,部分设计人员采用负荷指标估算,致使制冷机装机容量普遍偏火,造成初投资的很大浪费,同时影响部分负荷下的冷机效率。
空调与制冷技术手册、采暖空调制冷手册等给出的商场类建筑夏季冷负荷的概算指标为210w/rn2-240w/rn2,旅館办公类的冷负荷指标为
94w/rn2-l63w/rn2。在实际设计过程中,由于考虑各种各样的安全系数,使单位空调面积的制冷机装机容量大多比手册中冷负荷概算还要大,远大于实际运行中单位空调面积峰值冷量,造成空调系统初投资的大量增加,而且从全年来看,建筑的实际负荷处于峰值的时间很短,所以实际上冷机的大多数时间将在比较小的负荷率下运行。
COP不高,一般来说,商场冷负荷在100w/rn2-150w/rn2之间,办公冷负荷在70w/rn2-90w/rn2之间即可满足使用要求。
1.5 空调通风系统防火、防烟阀的设置问题
防火阀与排烟防火阀不同,不能将这两种不同功能的阀门混合使用,防火阀一般设在通风空调管路穿越防火分区或变形缝处,平时开启,火灾时,当烟气温度达到70℃时,阀体内的易熔片熔断,从而切断烟、火沿通风管道向其他防火分区蔓延,高规中规定。风管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,有的设计在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位置,且连接防火阀的穿墙风道厚度
&≥1.6 rnrn,防火墙两侧各2m范围内的风道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,其间的风管既来说明加厚,亦未采取任何保护措施。而捧烟防火阀是设在专用排烟风道或兼用风道上,排烟阀体上加装280℃熔断的温度熔断器,当排烟温度高达280℃时温度熔断器动作,阀门关闭,停止排烟。
2 新时期绿色节能空调系统设计思路
2.1 方案设计
现在非常流行的空调设计方案是:在低能耗,高室内环境品质的前提下,风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统。为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊项应结合置换式送风。将新风采用下送风方式送入室内。既保证室内空气品质,又保证良好的室内热环境。而采用空调去湿方案,首先可以保证室内空气品质:其次采用去湿保证了绿色建筑对室内湿度控制在60%以下的要求。
2.2 具备良好的通风系统
新风的作用某些建筑由于装修材料含有挥发性有害物质造成室内空气污染。因此,绿色建筑中的暖通空调应该具备良好的通风系统,实现合理的自然通风,因为新风在室内的流动对健康是必不可少的。
2.3 蒸发冷却技术
蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术,包括间接蒸发冷却(IEC)和直接蒸发冷却(DEC)。该系统采用水作为制冷剂,实现空调运行对环境无污染:另外,蒸发冷却系统的COP值比机械制冷大得多,且它的制冷不消耗压缩功,它是一种节能环保型绿色空调技术。
2.4 地源热泵空调系统
地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源,其温度适宜、稳定,蓄热性能好且到处都有。地源热泵全年运行工况稳定,不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵,由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下,属全封闭方式。因此不使用任何水资源,也不会污染地下水源。
2.5 免费供冷空调系统
免费供冷(Free Cooling)技术通过水系统来利用自然冷源。它也称冷却塔供冷,是一种节能降耗的系统形式。免费供冷的实现方式是:当室外空气湿度温度下降到某值以下时关闭冷水机组,以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷,提供建筑空调所需要的冷负荷。在空调系统中,冷水机组的能耗占有极高的比例,如用冷却塔供冷技术可少开或不开冷水机组,其节能效率将会是显著的。
3 结束语
暖通空调系统节能在整个建筑节能中占有很重要的位置,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,实现社会的可持续发展。
参考文献
[1]GBJ 19-87,采暖通风与空气调节设计规范[S].
[2]JGJ142-2004,居住建筑节能标准.
关键词 暖通空调;设计方案
中图分类号 TU83 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)031-0221-01
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,我国尽管社会经济发展水平不高,建筑能耗已占总能耗的近30﹪,且还有上升的趋势。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近一步增大。再加上暖通空调系统往往以高品质的电能为能源,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。
1 暖通空调设计中应注意的几个问题
1.1 楼梯间散热器立支管应单独设置
设计规范规定,楼梯间或其他有冻结危险的场所,其散热器应由独立的立支管供热.且不得装设调节阀。然而,有的工程将楼梯间散热器与相邻房间敞热器共用一根立管。采用双侧连接,一侧连接楼梯阃散热器,另一侧连接邻室房阃散热器,这样,由于楼梯问难以保证密闭性,一旦供暖发生故障,可能影响邻室的供暖效聚,甚至冻裂散热器。
1.2 共用立管安装伸缩器问题
目前设计的多层或高层住宅,大多采用共用立管系统,设计中一般要根据系统水力平衡、散热设备、承压能力及化学管材的特性等因素对供暖系统及共用立管进行竖向分区改置,并应考虑管道热补偿问题。然而。有些设计认为户内为埋地敷设,而忽略了管井内共用立管的热胀问题,故末设置伸缩器;有的虽然设计了补偿器,但未认真校核热膨胀量来决定补偿器的位置;还有的设计在补偿器上下的位置就安装了固定支架,这样补偿器起不到补偿管道由于热胀而变形伸缩的问题,结果导致由于立管的热胀伸缩拉裂了支管的现象。
1.3 带有底层商铺的住宅的采暖问题
对于带有底层商铺的住宅设计规范明确规定,对建筑内的公共用房和公用空间,应单独设置采暖系统和热计量装置,现设计中存在的问题是,或者商铺未单独设热计量装置,或者与住宅采用共用系统。目前,沿街带底商的建筑越来越多,设计人员应严格遵循规范要求来设计。以免使用后引起不必要的麻烦。
1.4 制冷机装机容量偏大
目前在空调系统设计过程中,部分设计人员采用负荷指标估算,致使制冷机装机容量普遍偏火,造成初投资的很大浪费,同时影响部分负荷下的冷机效率。
空调与制冷技术手册、采暖空调制冷手册等给出的商场类建筑夏季冷负荷的概算指标为210w/rn2-240w/rn2,旅館办公类的冷负荷指标为
94w/rn2-l63w/rn2。在实际设计过程中,由于考虑各种各样的安全系数,使单位空调面积的制冷机装机容量大多比手册中冷负荷概算还要大,远大于实际运行中单位空调面积峰值冷量,造成空调系统初投资的大量增加,而且从全年来看,建筑的实际负荷处于峰值的时间很短,所以实际上冷机的大多数时间将在比较小的负荷率下运行。
COP不高,一般来说,商场冷负荷在100w/rn2-150w/rn2之间,办公冷负荷在70w/rn2-90w/rn2之间即可满足使用要求。
1.5 空调通风系统防火、防烟阀的设置问题
防火阀与排烟防火阀不同,不能将这两种不同功能的阀门混合使用,防火阀一般设在通风空调管路穿越防火分区或变形缝处,平时开启,火灾时,当烟气温度达到70℃时,阀体内的易熔片熔断,从而切断烟、火沿通风管道向其他防火分区蔓延,高规中规定。风管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,有的设计在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位置,且连接防火阀的穿墙风道厚度
&≥1.6 rnrn,防火墙两侧各2m范围内的风道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,其间的风管既来说明加厚,亦未采取任何保护措施。而捧烟防火阀是设在专用排烟风道或兼用风道上,排烟阀体上加装280℃熔断的温度熔断器,当排烟温度高达280℃时温度熔断器动作,阀门关闭,停止排烟。
2 新时期绿色节能空调系统设计思路
2.1 方案设计
现在非常流行的空调设计方案是:在低能耗,高室内环境品质的前提下,风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统。为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊项应结合置换式送风。将新风采用下送风方式送入室内。既保证室内空气品质,又保证良好的室内热环境。而采用空调去湿方案,首先可以保证室内空气品质:其次采用去湿保证了绿色建筑对室内湿度控制在60%以下的要求。
2.2 具备良好的通风系统
新风的作用某些建筑由于装修材料含有挥发性有害物质造成室内空气污染。因此,绿色建筑中的暖通空调应该具备良好的通风系统,实现合理的自然通风,因为新风在室内的流动对健康是必不可少的。
2.3 蒸发冷却技术
蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术,包括间接蒸发冷却(IEC)和直接蒸发冷却(DEC)。该系统采用水作为制冷剂,实现空调运行对环境无污染:另外,蒸发冷却系统的COP值比机械制冷大得多,且它的制冷不消耗压缩功,它是一种节能环保型绿色空调技术。
2.4 地源热泵空调系统
地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源,其温度适宜、稳定,蓄热性能好且到处都有。地源热泵全年运行工况稳定,不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵,由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下,属全封闭方式。因此不使用任何水资源,也不会污染地下水源。
2.5 免费供冷空调系统
免费供冷(Free Cooling)技术通过水系统来利用自然冷源。它也称冷却塔供冷,是一种节能降耗的系统形式。免费供冷的实现方式是:当室外空气湿度温度下降到某值以下时关闭冷水机组,以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷,提供建筑空调所需要的冷负荷。在空调系统中,冷水机组的能耗占有极高的比例,如用冷却塔供冷技术可少开或不开冷水机组,其节能效率将会是显著的。
3 结束语
暖通空调系统节能在整个建筑节能中占有很重要的位置,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,实现社会的可持续发展。
参考文献
[1]GBJ 19-87,采暖通风与空气调节设计规范[S].
[2]JGJ142-2004,居住建筑节能标准.