暖通空调设计方案分析(共12篇)
暖通空调设计方案分析 篇1
一、设计前对建筑物要了解清楚, 方案应严谨全面
要想做好一个建筑物的空调设计, 达到真正良好的使用效果, 应当是各工种综合的好效果。用我们的政策语言, 就是适用、经济、美观三者俱备。为此目标在做设计的时候各工种必须配合好。一般说来以下几个问题首先要了解清楚, 才好采取对策, 即选用适合的方案和系统。现在有不少工程, 在方案阶段只有建筑师埋头创造, 不吸收设备工程师参加方案设计, 结果建筑方案中选后设备空间没有考虑, 造成设备设计很大困难。机房设在某一角落, 风道拉得很远, 既不经济也影响通风效果;进风口与排风口挤在一起, 不合规定;管道夹层当机房使用, 噪声、振动直接影响上、下客房, 不但增加了消声减振的费用, 还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实, 要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑, 建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。
二、在工程设计中存在的问题
1. 供暖入口设置过多设置供暖入口时, 既要考虑室内供暖系统的合理性, 又要考虑与室外管线衔接的合理性, 不能只图室内系统设计方便、省事, 而不顾及室外管网系统。然而, 有的工程供暖入口设置过多。如某7层综合楼, 室内供暖系统分为10个环路 (1~2层4个, 3~7层6个) , 供暖入口设置亦达10个之多, 同外线衔接点过多, 几个方向均有, 不仅给外线施工造成麻烦, 也给将来室内系统调节带来不便。
2. 供暖系统设计不合理供暖系统设计存在不合理之处: (1) 有的供暖系统由1条主立 (干) 管引进, 分几个环路, 分环上不设阀门, 给系统运行调节、维修管理造成不便。 (2) 有的供暖管道布置不合理, 与建筑专业不易协调, 或供暖立管直接立在窗子上, 既影响使用, 又不雅观;或者供暖水平管道敷设在通道的地面上, 既影响行走, 又不便物品放置。 (3) 有的供、回水干管高点漏设排气装置, 一旦集气, 难以排除, 影响系统使用。 (4) 有的供暖系统为同程式, 一个环路单程长300 m, 致使供、回水干管坡度很难达到规范规定的不小于0.002的要求。 (5) 有的供暖系统为双侧连接, 两侧热负荷及散热器数量相差悬殊, 而两则散热器供、回水支管却取用相同管径, 两侧水力不平衡, 难以按设计流量进行分配。
3. 排风系统设计不合理如某工程地下室的暗厕 (卫生间) 等若干个生活用房和设备用房设一排风系统, 水平风管长60m, 断面只有200mm×200mm, 风阻较大;选用屋顶风机排风, 却将风机安装在外墙上, 显得很不协调。还有的工程的地下室设若干个包间 (均为暗房) , 各包间均采用吊顶排气扇, 排风经数十米长的水平风管排出室外, 风管断面仅有150 mm×150 mm, 阻力大, 排风效果差。
4. 空调系统的选择不合理如某工程设有指挥大厅、会议厅、计算机房等, 此类性质的用房, 理想的空调系统应是低速风道系统, 而设计却采用了风机盘管系统, 且未设新风补给系统, 显然是不合理的。又如某工程甲方要求部分房间室内设计参数为:冬季tn=18~22℃, φ=55%±5%, 夏季tn=25~26℃, φ=60%±5%;另一部分房间tn=22±2℃, φ=40%~60%, 洁净级别小于10000级, 新鲜空气40~60m3/ (h*人) 。对这两类性质的用房, 设计上统统采用了风机盘管系统, 且未设新风补给系统。这样的系统满足不了甲方所提的要求。
5. 厕所采用风机盘管时未加新风厕所内既要满足温度要求, 又要排除臭味, 保证卫生要求。然而, 有的工程的厕所既无排风, 又无新风补给, 单纯采用卧式暗装风机盘管供冷、供热, 造成臭气自身循环, 这是不妥当的。
6. 平衡阀的设置与口径选择存在问题空调冷冻水系统宜设置平衡阀, 一般应设在回水管上。而有的工程新风机组冷冻水供、回水管上均设置了口径与管径相同的平衡阀。笔者认为, 供水管上不必设置平衡阀, 仅在回水管上设置即可。平衡阀口径应通过校核计算确定。
三、可行性、可靠性、安全性问题
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。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, 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。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
四、经济性比较问题
经济性比较是目前暖通空调方案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。
五、管道打架问题
1. 现象
冷、热水管道, 空调通风管道, 给水排水管道在安装时相互碰撞。而且管道与装修、结构梁之间的矛盾也时有发生。往往是先安装的管道, 施工很方便, 后安装的管道, 施工很困难。被迫装在不该装的地点或标高上, 影响质量, 甚至不能使用, 造成局部返工。
2. 原因
设计阶段各工种配合不好, 设计人员缺乏施工经验, 预留间隙太小。出图前, 综合校对不严。施工安装单位, 各抢各的进度, 不从整体考虑。
3. 对策
对于比较复杂的民用建筑, 在设计阶段, 各工种 (暖通、给水排水, 供电照明与建筑专业) 首先应协商好空间分隔, 定出每种管道的标高范围。一般情况下不得越出给自己规定的界限。遇有个别管段要越界时应与其他工程协商。解决各种管道相碰及协调的原则, 一般为:“小管让大管, 有压让无压”。例如, 自来水管与风管相撞, 则应当自来水管拐弯。冷、热水管与下水管相碰, 则应改变冷、热水管道。施工前应设备总管的工程师, 将各工种的管线, 单线画在一张平面图上。每种管道用一种彩色笔。在各交点处综合其标高, 看是否有矛盾之处, 及时发现, 将问题解决在安装之前。为了减少投资, 节省空间, 降低层高, 有些敷设无坡度要求的管道, 可以穿梁敷设 (如自来水管道, 消防喷洒干管等) 。管道敷设的基本做法: (1) 输送易燃、可燃气体的管道不得和其他管道同沟敷设。 (2) 冷、热水管道, 蒸汽管道必须进行保温。 (3) 管道外壁 (或保温层的外表面) 距墙面或沟壁的距离不应小于0.15m, 距柱、梁之间的距离可为0.05m, 各种管道外壁 (或保温层外表面) 之间的距离为0.1~0.15m。 (4) 风道的外壁距墙之间的距离宜为0.2~0.3m。断面小的用小距离, 断面大的用大距离。 (5) 管道同沟或共架敷设时, 冷, 热闹水管应在上面给排水管应在下边, 且给水管应在下边, 且给水管应在排水管上边。 (6) 风管、水管穿楼板, 穿墙时, 留孔尺寸的大小如下:不保温风管的洞为风管尺寸加100mm, 保温风管为风管尺寸加150mm;不保温水管的洞一般比管径大两号, 而保温水管的留洞尺寸为管径加150mm。
六结束语
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。但只有这样才能对各种设计方案进行科学的比较和优选, 避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。
暖通空调设计方案分析 篇2
摘要:认为设计方案的技术 经济 比较是一项 影响 暖通空调设计质量和效率的重要工作。对暖通空调设计方案技术经济中存在的一些 问题 进行探讨,从可行性、经济性、调节性、安全性及环境影响等方面进行 分析,并指出在设计方案比较方面的一些认识误区,提出 参考 意见。
关键词:暖通空调设计方案技术经济比较引言 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,系统设臵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,应设臵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
在吊顶设臵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,新风口应设臵在人员难以接近、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恐怖分子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臵、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 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。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案,但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短,需要经常更换,从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时,往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂,通常其设备越多、投资就越高,系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差,因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案,在满足使用要求的前提下,系统越简单越好。此外,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。
7、结语 暖通空调设计方案的选择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
暖通空调系统方案设计的几点分析 篇3
【关键词】暖通空调;方案设计;设计要点
目前人们在对暖通空调设计方案进行选择的时候,必须要对暖通空调工程项目的应用效果和经济效益进行考虑,使得暖通空调系统在实际应用的过程中,可以使其使用效果发挥到最大化,从而提高人们生活空间的舒适性,使得人们的生活环境得到了有效的改善。下面我国就对暖通空调系统方案设计的要点进行分析。
1.方案设计是暖通空调设计工作中最重要的一个环节
目前,人们对建筑结构的设计方案进行制定的过程中,往往会忽视掉暖通空调系统设计的重要性,这就使得暖通空调系统无法发挥出应有的效果,这不仅不利于人们生活环境的改善,还加大了建筑工程建设的施工成本。为此我们在暖通空调系统方案设计的过程中,必须要对方案设计的重要性有着一定的认识,以确保建筑空间内的暖通空调效果可以满足人们日常生活的基本要求。
随着建筑行业不断的发展,人们也逐渐的认识到了暖通空调系统方案设计的重要性,开始将许多先进的科学技术和设计理论应用到了暖通空调设计当中,这不仅有利于室内空间暖通系统设置,还有效的提高了暖通空调系统的利用价值。由此可见,在建筑设计当中暖通空调系统的设置是十分重要的作用。不过,由于人们在对暖通空调设计的过程中,所涉及到的内容十分的复杂,因此导致人们在对各方面的设计问题进行协调时,容易出现矛盾,从而使得黁同空调系统方案设计的难度增大。
2.全面了解设计对象,选用适合的方案和系统
在对暖通空调系统进行设计时,设计师们必须要对其建筑结构的特点、功能以及位置等方面的情况进行详细的了解,并制定出切实可行的设计方案,使得建筑物的暖通空调系统在实际应用的过程中,可以发挥出良好的效果。因此,人们在对暖通空调系统进行设计时,首先要对设计对象进行全面的了解,然后在根据工程施工的实际情况和相关的设计规范,来对建筑物的暖通空调系统和设计方案进行选定。目前,我们在对暖通空调系统方案进行设计时,主要考虑以下几个方面的问题。
(1)在建筑空间结构暖通空调系统设计的过程中,人们要对建筑物的具体位置进行充分的了解,以确保技术人员在对暖通空调管道系统敷设时,其暖通空调系统的管线结构不会受到周围环境的影响。此外,人们在暖通空调方案设计的过程中,还要对建筑荷载的相关问题进行考虑,从而使其暖通空调系统设计对建筑结构的使用功能没有太大的影响。
(2)对建筑物内的人员数量、使用时间、有无废气要排等都要了解清楚,这些可作为计算负荷及划分系统的依据。还要清楚建筑的层数、层高及建筑物的总高度,看其是否属于高层建筑,按现行的规范规定,10层及10层以上的居住建筑和建筑高度超过24m的其他民用建筑,应遵守《高层民用建筑设计防火规范》的规定。
(3)对周围环境的充分考虑。建筑物是开敞的还是被楼群包围及周围环境的背景噪声水平,被楼群包围时计算供暖负荷时要考虑阴影区;有无水面、沙地、停车场及比该建筑低的建筑物屋顶,这些都能反射太阳辐射给高层建筑,增加了太阳辐射热量;周围有无工厂、锅炉房、厨房等,选择室外进风口时应注意。
(4)对建筑结构的方案,防火分区、防烟分区的划分,窗户的大小、层数及采用玻璃的热工性能,投资金额、回收年限,运行管理水平,维修更换标准等都需要充分全面的了解。
3.充分考虑暖通空调系统的适应性与可操作性
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.方案设计中考虑节能环保意义重大
随着经济的发展,我国的建筑业发展迅猛,建筑能耗不断增加,建筑能耗已经占据社会总能耗的27%以上,有些地区已接近40%。其总量呈逐年上升趋势,能源总消费量的比例已从20世纪70年末的10%,上升到近年的27.48%,其中2/3为暖通空调系统所消耗。此外,现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占绝大比例。能源的大量使用,使得地球资源日益匮乏,同时也带来严重的环境问题,随着二氧化碳、氮氧化物、硫化物、烟尘等的排放增加,酸雨现象频繁发生,对生态环境和可持续发展带来了很大影响。
5.方案设计图纸应力求完整统一
5.1设计说明及图纸要保证完整
《设计深度规定》对暖通空调设计说明应包括的内容作了明确规定。设计说明应有室内外设计参数;热源、冷源情况;热媒、冷媒参数;供暖热负荷及耗热量指标,系统总阻力;散热器型号;空调冷、热负荷;系统形式和控制方法;消声、隔振、防火、防腐、保温;风管、管道材料选择、安装要求;系统试压要求等。
5.2设计图纸的各部分应统一
暖通空调设计中,平、剖面图与系统图中相应部分的设备、尺寸等内容应完全一致,否则将给施工安装、使用管理带来麻烦。但有的供暖设计,散热器数量、平面图与系统图不一致;供、回水干管管径,平面图与系统图不一致。有的空调通风设计,设备、部件位置尺寸,平面图与剖面图不一致;设备编号、数量,图纸与设备表不一致;还有的空调设计选用的空调制冷设备型号,平面图、系统图与设备标注不一,让人无所适从。
6.结束语
由此可见,在暖通空调系统设计的过程中,方案设计有着十分重要的意义,不仅可以使得暖通空调系统的工作性能达到最大化,还有利于提高人们的生活水平。不过,由于建筑空间结构的暖通空调心态的设计中,所涉及到的内容是否的复杂,而且存在着许多综合因素,这就加大了暖通空调系统设计工作的难度,因此为了使得暖通空调系统有着良好的使用效果,我们在进行对其进行设计时,就要对设计对象以及暖通空调系统的各方面性能进行全面的分析,从而有效的改善人们居住的环境,提高建筑空间的舒适性。 [科]
【参考文献】
[1]许晶峰.对暖通空调方案设计的若干思考[J].科技资讯,2006(14).
暖通空调的设计方案要点分析 篇4
现在有不少工程, 在方案阶段只有建筑师埋头创造, 不吸收设备工程师参加方案设计, 结果建筑方案中选后设备空间没有考虑, 造成设备设计很大困难。机房设在某一角落, 风道拉得很远, 既不经济也影响通风效果;进风口与排风口挤在一起, 不合规定;管道夹层当机房使用, 噪声、振动直接影响上、下客房, 不但增加了消声减振的费用, 还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实, 要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑, 建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。
2 设计前对建筑物要了解清楚
要想做好一个建筑物的空调设计, 达到真正良好的使用效果, 应当是各工种综合的好效果。用我们的政策语言, 就是适用、经济、美观三者俱备。为此目标在做设计的时候各工种必须配合好。一般说来以下几个问题首先要了解清楚, 才好采取对策, 即选用适合的方案和系统。
(1) 弄清该建筑物在总图中的位置, 四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可为本建筑物设计供热入口时的客观条件。也可作为计算负荷时考虑风力、日照等因素的参考, 还可以根据主要入口的朝向, 确定大门的做法。
(2) 弄清建筑物内的人员数量, 使用时间, 有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。
(3) 层数、层高及建筑物的总高度, 看其是否属于高层建筑。按现行的规范规定:十层及十层以上的住宅;建筑高度超过24 m的其他民用建筑, 应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。
(4) 防火分区的划分, 防烟分区的划分及防火墙的位置及火灾疏散路线。不了解这些问题就无法设计防烟排烟系统, 也不知道该在什么位置设防火阀门。
(5) 建筑结构的方案, 剪力墙的位置, 屋面做法, 外墙做法等。
(6) 可能提供的空调机房位置, 冷却塔位置, 电源和仪表室及水泵房, 热力点等。
3 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。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。
4 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。
5 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。
6 安全性问题
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。
7 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。
8 结束语
暖通空调设计方案的选择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。在设计方案比较选择时必须对工程设计项目的各项实际需求、环境条件的特点、需求和环境条件的变化趋势等情况进行深入调查研究, 对各种技术方案的特点、适用条件和范围进行客观深入的分析, 对暖通空调各种技术发展的方向和趋势有深入的了解, 尤其必须对各种设计方案的可行性、可靠性、安全性、投资、能耗、运行费用、调节性、操作管理的方便性、环境影响、舒适性和美观性等技术经济评价因素进行客观准确的计算和综合对比分析。只有这样才能对各种设计方案进行科学的比较和优选, 避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。
摘要: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, 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中经常遇到的一个重要技术难题。根据实际工作经验, 本文从可行性、经济性调节性、安全性及环境影响等方面进行分析, 对暖通空调设计方案应注意的一些问题进行探讨。
酒店空调节能远程监控设计方案 篇5
1、酒店客房空调电能浪费现象严重
1.1 高档酒店客房无人入住时就维持比较舒适的温度(例如冬季制热维持在20℃),有客人入住时再调到酷爽温度(例如冬季制热调到26℃),这显然造成巨大的能源浪费。
1.2 制冷温度调得过低,以18℃~20℃居多。据专家测算,在正确使用空调的前提下,制冷空调温度每提高1℃,可节电10%。可见,制冷温度调得过低导致的电能浪费是惊人的。
1.3 制热温度调得过高,很多调在24℃以上,脱掉衣服吹热空调的现象比较普遍。而据专家测算,在正确使用空调的前提下,制热空调温度每降低2℃,可节电10%。可见,制热温度调得过高也严重浪费电能。
1.4 有些酒店空调没有受房卡控制,客人离开客房时,不会及时关闭空调造成极大浪费。
2、国家立法规定公共空调温度
2008年7月23日国务院审议并通过《公共机构节能条例(草案)》和《民用建筑节能条例(草案)》,国家对使用空调采暖、制冷的公共建筑实行室内温度控制制度。除特殊用途外,夏季室内空调温度设置不得低于26℃,冬季室内空调温度设置不得高于20℃。
3、地方政府的执法需求
许多地方政府针对酒店能耗巨大的问题,明确发文要求酒店酒店执行国家法定温度,并与星级评比挂钩。但因缺乏有效手段支持,效果甚微。
4、空调使用不当导致的“空调病”发病率越来越高。
空调已成为现代家庭的必需品,能降温防暑,提供一个舒适凉快的休息及工作环境。不过,若长时间在空调室内逗留,或使用空调不当,会产生一种“空调病”,症状是头晕头痛、发冷、四肢疼痛、工作效率下降等。室内外环境温度若相差过大,使人难以适应,容易引致感冒和鼻敏感。室内干燥,刺激呼吸道,令鼻腔、鼻黏膜易发炎,降低抵抗力。常用循环空气,造成室内、室外空气交换减少,空气污浊,容易散播病菌。改善的主要措施是:(1)尽量缩小室内外的温差,夏季房间温度应保持摄氏26-30度,而冬季房间温度应保持摄氏16-20度;(2)不要从高温环境突然走进低温空调房间,以免身体毛孔突然收缩,受凉引致感冒;(3)减少使用空调的时间。
5、酒店客房空调节能远程监控系统功能
针对目前酒店客房空调浪费严重的现象和国家法律规定的空调温度,拟开发一种高效节能远程监控系统。它集各种传感技术、自动识别技术、存储技术、温差实时控制技术、自适应控制技术、自动发送技术、Internet网络通信技术等于一体,利用快速测温传感器随时跟踪温度变化,在线积累相关信息,并通过高性能微电脑芯片对降温速度、设定温度、室内温度进行分析处理,及时自动发送相应的控制信号给空调,使空调运行在制冷曲线/制热曲线的高效区间,从而达到客房温度适宜又显著节能的效果。同时,它能通过服务台对各客房空调进行温度调节、开机、停机等各种远程控制操作。主要功能特点有:
5.1 三种工作模式:有关闭空调模式、待住温度模式和客住温度模式三种工作模式。
5.2 温度参数可设:可由服务台操作电脑鼠标对各客房空调进行“待住制冷温度”(例如30℃)、“舒适制冷温度”(例如26℃)、“待住制热温度”(例如14℃)、“舒适制热温度”(例如20℃)等各种温度参数设置,使客房温度保持在舒适范围内,并采用智能技术把空调的制冷/制热运行区间限定在高效率区间,有效缩短压缩机运行时间,实现显著节电。
5.3 个性化温度可设:为了满足客人对客房温度的个性需求,总台(远程控制中心)可根据客人需要设置特殊的客住温度,确保客户满意度。
5.4 入住开启空调:客人在服务台办理入住手续时,服务员即可轻点鼠标开启指定客房空调,进入客住温度模式,当客人进入房间时比较舒适,可提高客人满意度。
5.5 客房待住温度可设:由于有了“入住开启空调”的功能,即便是高档酒店,客房无人入住时温度也可以适当降低,例如冬季制热维持在14℃,夏季制冷维持在30℃,从而实现显著节电。
5.6 人员检测功能:自动检测房内是否有人,客人中途离开客房和退房后及时自动调节空调进入待住温度模式,实现节电。
5.7 空调批量控制:在不需要空调的日子,总台可统一关闭所有或部分空调,即进入关闭空调模式;在可能需要空调的日子,总台又可统一开启所有或部分空调,即进入待住温度模式或客住温度模式。
5.8 软件操作简单方便:管理软件采用Web页面,操作简单方便。
6、效益分析
6.1经济效益
按照目前酒店客房空调使用现状,开发并安装本系统后,将显著节约电费开支。如果按国家法定温度设置,节电率在50%以上。投资成本可在1年内收回。
6.2 社会效益
(1)协助政府有效执行国家法律,减小能源消耗,培养提高节约意识,为两型社会建设做出应有的贡献。
对暖通空调方案设计的几点思考 篇6
关键词:暖通空调 设计方案
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,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。
一、方案应吸收设备工种参加
现在有不少工程,在方案阶段只有建筑师埋头创造,不吸收设备工程师参加方案设计,结果建筑方案中选后设备空间没有考虑,造成设备设计很大困难。机房设在某一角落,风道拉得很远,既不经济也影响通风效果;进风口与排风口挤在一起,不合规定;管道夹层当机房使用,噪声、振动直接影响上、下客房,不但增加了消声减振的费用,还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实,要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑,建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。
二、设计前对建筑物要了解清楚
要想做好一个建筑物的空调设计,达到真正良好的使用效果,应当是各工种综合的好效果。用我们的政策语言,就是适用、经济、美观三者俱备。为此目标在做设计的时候各工种必须配合好。一般说来以下几个问题首先要了解清楚,才好采取对策,即选用适合的方案和系统。
1、弄清该建筑物在总图中的位置,四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可为本建筑物设计供热入口时的客观条件。也可作为计算负荷时考虑风力、日照等因素的参考,还可以根据主要入口的朝向,确定大门的做法。
2、弄清建筑物内的人员数量,使用时间,有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。
3、层数、层高及建筑物的总高度,看其是否属于高层建筑。按现行的规范规定:十层及十层以上的住宅;建筑高度超过24m的其他民用建筑,应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。
4、防火分区的划分,防烟分区的划分及防火墙的位置及火灾疏散路线。不了解这些问题就无法设计防烟排烟系统。也不知道该在什么位置设防火阀门。
5、建筑结构的方案,剪力墙的位置,屋面做法,外墙做法等。
6、可能提供的空调机房位置,冷却塔位置,电源和仪表室及水泵房,热力点等。
三、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。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。、
四、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。
五、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計交纳的要求。
六、安全性问题
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。
七、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。
暖通空调设计方案分析 篇7
本工程建设用地位于广东省佛山市, 总建筑面积19 988m2, 地上6层, 地下1层, 总建筑高度76.3m, 该工程为“国家863计划分布式供能课题及示范工程”之“热电冷三联动燃机课题组”直燃型溴化锂冷水机组空调工程, 该空调系统为供电局生产调度办公大楼 (新建, 建筑面积19988m2) 、输电物资综合楼 (已建, 建筑面积13 500m2) 、修试分场综合楼 (已建, 建筑面积4 500m2) 共3栋大楼供冷。生产调度办公大楼计算空调冷负荷为1 484.57k W, 输电物资综合楼计算空调冷负荷为1 238.48k W, 修试分场综合楼计算空调冷负荷为544.61k W, 总计算冷负荷为3 256.43k W (926.2RT) 。办公室、会议室、餐厅、档案室等室内夏季设计温度为26~28℃、相对湿度55%~65%、最小新风量30m3/ (h·人) 、允许噪声≤45d B (A) 。
本工程电力办公大楼的空调设计由科研试验溴化锂冷水机组空调工程 (以下简称“科研溴化锂水冷空调”) 和日常工作空调工程两套空调系统组成, 日常工作空调工程设计方案分为: (1) 多联机数码涡旋变容量空调系统设计方案 (以下简称“多联机空调”) ; (2) 冷水机组冷冻水系统空调设计方案 (以下简称“水冷空调”) , 由于多联机变频空调系统会产生变频信号和高次谐波, 对电网、精密电子设备、通讯机房、实验室、电站、广播接收站等产生信号干扰, 建议不采用多联机变频空调。下面对两个空调设计方案做技术、节能环保、经济、工作进展等分析比较。
2 技术分析比较
2.1 电网运行安全分析比较
科研溴化锂水冷空调电源为微网电源, 日常工作空调电源为公共电网电源, 如果日常工作空调采用水冷空调, 冷源侧为公共电网供电的独立冷水机组, 但空调末端 (组合式空调机、风机盘管、新风机组、排风机等) 与科研溴化锂水冷空调合并成1套空调末端, 那么这空调末端必须提供两个独立的电源:微网电源和公共电网电源, 这两个电源根据空调运行情况互相切换独立供电, 但空调末端运行时不能同时也不得将两个电源连接在一起, 避免微网电源和公共电网连接互相冲击、互相损坏, 以及损坏空调末端设备。为保证两个电网的安全, 工作人员必须严格操作, 不得出现任何一次的错误操作以致损坏两个电网和空调末端设备, 但实际情况下每个人都无可避免会出现主观或客观上的差错, 故在该情况下, 微网电源和公共电网无100%的安全运行。
当日常工作空调采用多联机空调, 科研溴化锂水冷空调电源由微网电源供电, 多联机空调由公共电网电源供电, 微网和公共电网无任何连接点, 在该情况下, 微网电源和公共电网有100%的安全运行, 不出现损坏空调末端设备。
2.2 空调供冷量补充分析比较
由于科研溴化锂水冷空调由清华大学王博士采用DEST软件计算出新大楼最优状态下最大冷负荷为1 484.57k W, 日常工作空调冷量由该空调设计人采用鸿业ACS软件严格按照有关设计规范和标准计算出新大楼最不利情况下最大冷负荷为1623.02k W, 两者相差138.45k W冷量, 如果该大楼空调由科研水冷空调运行供冷, 当出现最不利情况下, 须由日常工作空调补充差额冷量时, 日常工作采用水冷空调补充差额冷量需开启冷水机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵等大型耗电空调设备, 耗电量大, 而且必须安装集水器和分水器等, 由两套冷水机组共同调节供冷冻水, 操作相当复杂, 需专业人员管理运行操作。但日常工作空调采用多联机空调时, 局部开启几台空调机组补充差额冷量即可, 耗电小, 操作简单, 无需专业人员管理运行操作。
2.3 空调系统划分分析比较
水冷空调将整栋大楼通过冷水机组集中提供冷冻水, 将大楼连接成一个大水系统, 无考虑局部空调的同时使用时间来划分空调系统。首层消防控制室、15层自动化机房和集控中心、4层档案中心、屋顶电梯机房等按设计规范要求, 空调必须24h运作不得停机, 而且相对湿度控制要求较高, 这些房间不得采用水冷空调, 应该采用带独立冷源并能24h独立运行的多联机空调, 因此, 日常工作空调采用多联机空调能满足设计规范要求, 充分考虑了特殊房间空调系统的划分和温度、湿度控制的要求, 操作简单、灵活方便。局部多联冷媒空调24h运行比水冷空调运行耗电小。上述房间安全要求较高, 建议采用多联机空调而不纳入科研计划试验科研项目, 按日常工作中央空调考虑, 只接入公共电网, 避免科研项目出现问题时危及大楼和人员的安全。
2.4 冬季空调供热分析比较
日常工作中央空调采用水冷空调时, 只能由冷水机组夏季提供冷量, 非水源热泵空调冬季不能用空调系统供热, 只能另加电加热器供热。
但日常工作空调采用多联冷媒空调时, 该空调为风冷方式, 可在冷媒管上加四通阀, 冬季改变冷媒方向即可供热, 达到冬季舒适要求, 比电加热器供热耗电小和节能。
2.5 节假日空调运行分析比较
节假日或工作日等特殊情况下, 办公大楼只有少数办公室加班, 日常工作空调采用水冷空调时, 冷水机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵等大型耗电空调设备必须全部开启, 出现大马拉小车情况, 耗电量大, 浪费能源, 局部空调控制差, 但日常工作空调采用多联机空调时, 只开启加班办公室少数空调即可, 局部空调控制好, 操作简单方便, 耗电小。
2.6 大楼房间安全分析比较
首层消防控制室、15层自动化机房和集控中心、4层档案中心、屋顶电梯机房内不得有任何水管通过, 以防止水管破裂和泄露, 危及安全, 日常工作空调采用水冷空调时, 大楼内各房间存在大量的水管, 将会出现水管破裂和泄露危及安全, 但日常工作空调采用多联冷媒空调时, 无任何水管存在, 无水管破裂和泄露, 安全系数高。
2.7 人员卫生安全分析比较
水系统空调有全空气空调和风机盘管加新风空调等方式, 因此, 该形式中央空调存在大量的风管, 在各房间之间连成一串风管系统输送空气供冷量, 日积月累, 风管内聚集大量难以清洁的灰尘、动物尸体、脏物、病菌等, 风管内这些脏物病菌随风管空气输送到各个房间, 流行病菌互相感染概率高, 严重影响人员卫生安全, 2007年某体育局全体运动员集体发病就是一个典型的例子。因此, 水冷空调风管必须经常清洁, 但现在清洁技术非常落后, 花费大量人力物力财力都难以彻底清洁风管内脏物和病菌。
但多联机空调各个房间就地布置空调机, 只有新风管道, 大大减少了空调系统的风管, 这也减少了病菌通过风管输送空气方向传染的机会, 人员卫生安全高。
2.8 其他技术分析比较
多联机变容量空调有如下优势:制冷制热强劲性能好、容量调节范围广、季节能效比高、控温精确快速、除湿性能好、控制细菌防霉抗菌、外机统一摆放、管路铺设方便、安装简单。
3 节能环保分析比较
1) 根据本文第2.2条论述, 补充空调冷量差额, 多联机空调比水冷空调更节能省电。
2) 根据本文第2.4条论述, 冬季多联机空调采用空气热泵供热比水冷空调下电加热器加热供热更节能省电。
3) 根据本文第2.5条论述, 节假日部分办公室加班情况下, 多联机空调比水冷空调更节能省电。
4) 该新建大楼总建筑面积为19 988.9m2, 按照《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调—动力》第1.3.4条南方办公楼估算空调耗电指标取52W/m2, 计算得出该新建楼水冷中央空调估算耗电为:19988.9×52=1039.42k W。
根据设计院空调初步设计多联机空调设计耗电量初步统计为939k W, 因此, 该新建楼空调面积小, 水冷中央空调耗电不具有空调面积小规模化省电优势, 多联机空调比水冷空调更节能省电:1039.42-939=100.42k W或持平。
5) 水冷空调冷却塔耗水量大, 运行需连续补水, 根据《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调-动力》第1.3.5条和第1.3.6条, 冷却塔日补水量:1623k W×0.235m3/W×1.2%=4.58 m3, 多联机空调无补水, 因此多联机空调比水冷空调更节能省水环保, 而且可避免排放高温高湿大气造成城市热岛效应的积累。
6) 计划将水冷空调冷水机组及冷冻水泵、冷却水泵等放置于首层, 冷却塔放置于屋顶层, 这些空调设备将会产生巨大噪音, 严重影响人员工作, 但多联机空调室外机集中放置于屋顶, 噪音小, 比水冷空调环保。
4 经济分析比较
1) 从空调长期工作比较:根据本文第3.1条至3.5条论述, 多联机空调比水冷空调更节能省电, 长期运行电费更低。
2) 根据本文第2.7条论述, 水冷空调风管需定期清洁维护, 水管系统也需定期清洁维护, 因此, 此部分运行费用比多联机空调高。
3) 水冷空调需聘请专业人员日常维护管理, 人工成本费用高, 多联机空调无需专业人员日常维护管理, 因此此部分运行管理费用比多联机空调高。
4) 首期投资经济分析比较, 按多年的实际空调工程经验, 空调面积越大, 空调供冷量规模越大, 水冷空调具有单位冷量投资小和运行节能的优势, 但该电力办公大楼建筑面积小, 只有20 000m2, 因此, 水冷空调在单位冷量投资和运行节能方面不具有优势。
5 结语
综上述, 本工程电力办公大楼的日常工作空调方案采用多联机数码变容量空调方案在技术、节能环保、经济、工作进展等分析比较中具有优势, 建议采用多联机变容量空调方案。
多联机空调是在20世纪80年代诞生于日本, 最近十多年才在我国发展起来的集中式中央空调系统, 它具有使用节能、安装快速、操控灵活简单等优点。多联机空调以其自由组合布置、优良的部分负荷效率及灵活的使用方法, 适应了市场的需求, 满足了不同规模建筑的要求。多联机空调科技发展迅速, 多联机空调组新产品不断推出和丰富, 暖通空调设计工程师要扎实掌握多联机空调系统的制冷空调原理、设计安装方法、产品科技发展动态, 空调工程设计要充分发挥多联机空调的优势, 准确把握多联机空调系统和水冷空调系统的各自优缺点和适用建筑场合, 为国家的节能减排战略作贡献。
参考文献
[1]薛殿华.空气调节[M].北京:清华大学出版社, 1997.
[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[K].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
[3]王志刚, 徐秋生, 俞炳丰.变频控制多联式空调系统[M].北京:化学工业出版社, 2006.
[4]JGJ174—2010多联机空调系统工程技术规程[S].
暖通空调设计方案分析 篇8
空调的负荷:每一单位面积的空调冷负荷为3010W/㎡, 空调的面积大约是1800㎡, 总冷负荷是600KW。比较的方案:螺杆机组+冷却塔+循环水泵+风机盘管;风冷热泵+循环水泵+风机盘管;多联机中央空调。
一、原理的比较
1、螺杆机组的中央空调系统的分析
螺杆机组的核心是采用螺杆式压缩机。该压缩机是一种回转式的容积式气体压缩机, 能在低蒸发温度或高压缩比工况下可单级压缩, 通过滑阀装置, 使制冷量可在10~100%范围内进行调节。螺杆机组COP值较高, 但通过水载体输送到客户末端, 有一定的冷量损失, 而且只能实现单冷, 制热还需另外配置锅炉等加热装置。
2、风冷热泵的集中中央空调系统的分析
风冷热泵机组的输送介质通常为水溶液。它通过室外主机产生空调冷/热水, 由管路系统输送至室内的各末端装置;在末端装置处冷/热水与室内空气进行热量交换, 产生出冷/热风, 从而消除房间冷/热负荷。它是一种集中产生冷/热量, 但分散处理各房间负荷的空调系统型式。
该系统的室内末端装置通常为风机盘管。目前风机盘管一般均可以调节其风机转速 (或通过旁通阀调节经过盘管的水量) , 从而调节送入室内的冷/热量, 因此该系统可以对每个空调房间进行单独调节, 满足各个房间不同的空调需求, 同时其节能性也较好。但冷热水输配系统所占有一定安装空间。
3、多联式的空调机组分析
其工作原理是:由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数, 根据系统运行优化准则和人体舒适性准则, 通过变频等手段调节压缩机输气量, 并控制空调系统的风扇、电子膨胀阀等一切可控部件, 保证室内环境的舒适性, 并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。
多联机空调系统是在空调系统中, 通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量, 适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。多联机空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制;在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路, 以调节进入室内机的制冷剂流量;通过控制室内外换热器的风扇转速积, 调节换热器的能力。
在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后, 变频多联机空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。
空调系统在环境温度、室内负荷不断变化的条件下工作, 而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互影响, 因此多联机空调系统的状态不断变化, 需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量, 消除其影响, 是一种柔性调节系统。
分析结果:螺杆机组与风冷热泵通过二次载体水进行传送冷热量, 冷热量会有一定的损失, 而多联机是直接通过冷媒进行冷热交换, 无二次载体, 比较节能。
二、造价上的分析比较
1、螺杆式冷水机组+供热锅炉+板式换热器+循环水泵+冷却塔+风机盘管
项目的造价预算 (万元) :螺杆式冷水机组60.0, 冷却水循环泵2.4, 冷冻水循环泵2.0, 冷却塔3.9, 供热锅炉+锅炉房8.1, 冷水机组土建机房费用5.3, 风机盘管等末端设备27.4, 其他材料和安装调试费15.0。合计124.1。
2、风冷热泵的系统
项目名称造价预算 (万元) :风冷热泵外机65.0, 辅助设备 (包括水泵, 膨胀水箱等) 20.0, 风机盘管等末端设备27.4, 其他材料和安装调试费15.0, 合计127.4。
3、多联机系统
项目名称造价预算 (万元) :室外机55.0, 室内机45.0, 工程安装费22.0, 合计122.0。
分析结果:变频一拖多中央空调的一次性投资和风冷热泵机组, 螺杆式冷水机组系统的一次性投资相差不多。
三、运行费用分析
食堂每天的使用的时间为中午和傍晚两段时间, 按每段的使用时间为30分钟计, 每天的使用时间为1小时。
冷水机组系统的结构特点 (有一个冷媒和水进行冷热交换的过程) , 所以夏季必须在开饭前40分钟开启室外主机, 开饭前10分钟开启室内末端进行房间预冷, 因此夏季冷水机组系统真正的运行时间为每天140分钟 (2.33小时) 。冬季运行时必须在开饭前1小时开启供热锅炉, 以使锅炉内的水温达到要求, 开饭前40分钟打开循环水泵, 以使系统内的空调水得到预热, 开饭前10分钟开启室内末端进行房间预热。因此冬季供热锅炉的运行时间为每天180分钟 (3小时) , 空调循环系统的运行时间为每天140分钟 (2.33小时) 。
变频一拖多中央空调系统只需在开饭前10分钟开启室内机进行房间预冷, 因此变频一拖多中央空调系统真正的运行时间为每天80分钟 (1.33小时) 。
四、设备使用寿命分析
冷水机组主机的一般设计使用寿命为26000小时, 空调末端一般设计使用寿命为16000小时。则整个空调系统的平均使用寿命约为21000小时。
风冷热泵主机的一般设计使用寿命为26000小时, 空调末端一般设计使用寿命为16000小时。则整个空调系统的平均使用寿命约为21000小时。 (备注:系统的使用寿命未考虑风管和水管的使用寿命, 也未考虑风管和水管的锈蚀对整个系统的影响。)
变频一拖多空调设备的设计使用寿命一般为30000小时以上, 最高可达40000小时。
分析结果:变频一拖多中央空调使用寿命为冷水机组系统使用寿命的1.4—1.9倍。
五、维护管理的分析比较
冷水机组系统除需清洗室内的过滤网外, 还需定期进行清洗室外主机旁的静电过滤器和对管道系统进行清洗和除垢, 否则水垢在管道内越积越多后会影响系统的水流量, 也会影响空调的使用效果。另外需定期清洗冷却塔, 否则冷却塔内可能滋生军团菌。而供热锅炉需请压力容器检测站, 每年进行检测, 否则不准使用。因此冷水机组系统的维护管理非常麻烦, 一般需派专人进行操作维护的工作。
分析结果:变频一拖多中央空调在运行维护的方便程度和费用方面要比冷水机组系统、风冷热泵系统好得多。
变频一拖多空调系统由于采用多个小压缩机加变频技术, 其开启时的电流只有1安培, 然后再逐渐加大, 绝对不会对电网带来冲击。另外室外机可安放于建筑的楼顶或落地放置, 不会占据建筑内的有效空间。
从以上的比较中可以看出:变频一拖多式空调系统在一次性投资方面与冷水机组系统中央空调差不多, 但在运行费用、使用寿命、维护管理等方面具有明显优势。因此对本工程食堂改造工程来说, 变频一拖多式空调系统无疑比集中式中央系统更适合。
摘要:在实践生活中, 多联机空调在公共场所应用比较多, 例如食堂、会议室、图书馆等, 它的设计与安装有比较多的要求, 因为需要考虑的因素比较多, 并且设计费用、维护等方面有着密切的联系。本文将从多联机空调与集中式中央空调方案设计方面进行充分的比较, 分析各种系统的优劣, 在阐述最好的设计方案。
关键词:多联机空调,集中式的中央空调,设计比较
参考文献
[1]齐延峰, 吴剑峰, 曹勇.制冷系统中节流元件绝热毛细管的研究综述[J].制冷学报, 2002, 23 (3) :7-13.
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[3]董艳华, 张华俊.风冷热电空调器稳态工况数值模拟及实验研究[J].中国海洋大学学报 (自然科学版) , 2004 (06) .
暖通空调设计方案分析 篇9
目前, 我国的建筑暖通空调系统还存在高耗能的问题, 在空调的调节系统设计上还存在很多不合理之处, 冷机和风机以及水泵脱离了高效点运行的轨道, 还不能实现能源利用的高效。在建筑暖通空调系统中的开关切换不及时, 也会造成空调效能的浪费。建筑物的结构保温上, 玻璃幕墙结构的采用上由于朝向和进深的设计存在很多不合理, 这会造成空调系统的内外区冷热不均。在空调系统的外区一般受外界气象因素的影响比较大, 在温度较高的季节就需要供冷, 而在低温时则需要供热。此外, 建筑暖通系统中的水量失衡情况也时有发生, 冷冻水量的不足会致使冷冻水的温度偏高, 这样就造成冷机的制冷处于低效状态, 这种低效状态就不能有效供应那些水量不足的用户关于温湿度方面的需求, 也会在很大程度上影响空调系统的节能效果。
2 暖通空调系统的节能优化
2.1 空调系统的节能设计
2.1.1 蓄能系统设计。
空调的蓄能系统设计分为蓄冷和蓄热两方面的内容。在空调的蓄冷方面, 主要是利用冰凝固介质或者用水冷却介质, 将显热或者潜热状态的冷能储存于介质当中, 此时如果介质一旦发生融化或者温度提高, 储存的冷能就能够被充分的利用。蓄冷的介质流存于空调系统的冷水主机、换热器等, 在设计的时候要根据冷水主机的容量进行主机的上下游串联和并联。在空调系统的蓄热方面, 系统的热源可以选择电锅炉, 通过对用电低谷时电力的充分利用, 对水进行加热然后将其储存在水箱里, 这样就可以在遇有用电高峰的时候, 实现自动切断电锅炉而利用储存在水箱里的热水进行供热。
2.1.2 热能的回收技术。
热能的回收技术一般两种, 包括排风余热和冷凝热。排风余热是利用新风系统来实现对室内有害气体的稀释, 这样能够保证室内的空气质量。新风进入室内的时候, 需要将旧风排出室内, 这样能够减轻新风的负荷。这一过程中, 随着室内旧风的排出会无形的带走室内的热量, 而暖通空调的排风系统就能够充分利用旧风排送出的能量, 通过换热器和交换器实现新风的预冷或者预热, 这样在减轻新风负荷的同时就可以达到排送风热量流失的减少。采用制冷机组的冷凝器模式时, 如果热水的加热需求不能够予以满足, 可通过在系统中增设水源热泵的形式来实现辅助加热, 采取这种暖通空调系统能够达到避免有害气体排放的目的, 还能最大限度的减少空气污染, 最终达到环保节能的效果。
2.1.3 冷热负荷的降低技术。
冷热负荷降低技术的充分运用能够有效的减少成本, 特别是减少以冷热负荷为依据的一些制冷机和锅炉以及空调箱成本投入。另外, 在冷热负荷减少之后, 空调系统的耗电量也会相应降低, 这也在一定程度上起到了节约运行费用的目的。在冷热负荷降低技术的运用上, 通过对建筑物的墙体及门窗的保温和隔热性能改善, 也能减少室内的冷热量流失。可以采用建筑的门窗和墙体的面积比例进行合理的规划, 合理的设计遮阳窗户等措施。
2.2 空调系统的能源利用设计
2.2.1 自然冷源的设计。
空调系统的自然冷源设计是一项很重要的工作, 一方面可以利用冷却塔来进行供冷, 可以在原来的空调水系统的基础上, 增加一些相关的管路和设备, 这样就可以在温度达到规定值时将冷水机组进行关闭, 让循环冷却水在经过冷却塔之后为空调系统持续的供应冷能源, 达到给室内提供足够的冷负荷目的。现阶段, 板式的换热器能够有效的保证冷冻水系统的清洁环境, 在此基础上还能实现冷冻水的正常运行, 最终达到供冷费用的减少, 还能达到明显的节能效果。另一方面可以在新风的供冷设计上下功夫, 可以采用直接的新风引入方式, 这样能够保证温度和湿度较低的新风, 在引入时能够直接带走室内的热湿负荷, 这种设计能够起到很好的节能效果, 最大限度的减少了集中制冷系统的设计投入。
2.2.2 水源热泵技术的利用。
水源热泵技术的利用也能够有效的节能目的。这一技术可以利用地下水或河流湖泊的水源以及再生水源实现暖通空调系统的供热和制冷, 水源热泵技术在快速实现低温和高温的转移上效果明显, 能够将夏天的室内温度余热储存在水体中, 这些保存在水体中的热量在冬季到来时释放出来就能实现室内的供暖。同理也可以实现冬天储蓄冷源供夏季使用的目的。
2.2.3 地源热泵技术。
地源热泵技术能够实现对地下浅层土壤热资源的有效利用, 其原理就是通过电能等高位能源的输入来实现低温向高温能源的转移。这种技术能够实现空调系统的供热和制冷的高效节能。地源热泵技术的运用有很多优点, 在冬季可以把高于环境温度的地下热能提取出, 进行室内的供暖, 在夏季, 还能通过一系列措施实现室内热能的有效释放, 把这些热能存入低于环境温度的地下。地源热泵空调系统在利用可再生的资源方面, 可以不通过冷却塔和室外冷风来进行供热和制冷, 对一些建筑物的外观也不会造成影响, 在环保和节能方面能够有效的降低运行费用。
2.2.4 太阳能供应技术。
在建筑的暖通空调的节能系统设计中, 可以充分的对太阳能供应技术进行有效利用。目前这一方面主要有两种模式, 一方面是被动模式, 这一模式的结构比较简单, 可以达到不依靠任何辅助能源实现太阳能的持续能量供应。由于布置和结构较为合理, 所以基本能够不占用建筑物太多面积。而主动模式一般都在大型的建筑物中运用, 在普通的民用建筑上是很少适用。但是, 主动模式和被动模式的暖通空调, 在太阳能的采暖和降温系统上都是由风机、散热器、储热设备以及集热设备来组成的。
2.3 空调系统的运行管理设计
在建筑的暖通空调系统的运行管理中, 节能技术的实现是非常关键的环节, 科学合理的节能设计能够有效降低暖通空调系统的耗能。在对空调系统的运行管理中, 现阶段重要的任务就是要加大对管理人员的培训, 不断提高其综合素质, 这样才能使其做好系统的节能管理工作。另一方面, 可以通过节能观念来不断提高运行管理人员对建筑能源消耗的重视, 在空调系统的节能调研以及能源审计工作开展中, 设备的管理人员要认真统计能源的损耗, 还要进行有效的分析, 这样才能实现空调节能运行管理的有效开展。
结束语
综上所述, 随着科学技术的不断发展, 建筑暖通空调的节能新技术和新工艺也会随之得到发展, 这对解决建筑暖通空调的系统节能问题非常有利, 新技术的运用能够有效使得实现节能效果, 在实践中可以通过节能设计、能源利用设计和运行管理设计等手段, 来实现节能方案的不断优化, 这样才能最终实现空调系统的节能效果。
参考文献
[1]张红霞等.暖通空调系统的节能问题的研究[J].民营科技, 2008, 7:31.[1]张红霞等.暖通空调系统的节能问题的研究[J].民营科技, 2008, 7:31.
暖通空调设计方案分析 篇10
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 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。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案, 但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短, 需要经常更换, 从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时, 往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂, 通常其设备越多、投资就越高, 系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差, 因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案, 在满足使用要求的前提下, 系统越简单越好。此外, 在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见, 因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员, 不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析, 通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。
结语
基于暖通空调节能设计问题分析 篇11
【关键词】暖通空调;节能;主要问题;技术
前言
我们只有在对暖通空调系统目前尚且存在的一些问题进行分析的基础上,提出合理的解决方案,找出暖通空调节能设计的具体措施,才能降低暖通空调系统中的能耗,提升能量的使用效益。可以说,对于暖通空调节能技术的研究、开发与运用是暖通空调系统中节能的基础,需要引起广大人民的关注。
一、 暖通空调系统中的节能途径分析
1. 提高人们的节能意识。提高人们的节能意识,不仅是指要提高广大人民群众的节能意识,在这里主要是指要提高暖通空调设计人员的节能意识。设计人员在设计的过程中要在脑海里形成完整的节能思维,尽最大可能应用现阶段最好的节能措施。设计师需要注意在设计空调系统时,要详细地了解清楚各个空调在房间的使用规模和使用用途等一系列情况。我们都知道负荷特性差别比较大的房间应该要分别设立其各自的空调系统。我们是要使用集中冷源还是自带冷源,这就需要从投资与经费等方面综合考虑。而对于个别的使用时间与其它房间使用时间不同的房间,我们应该要设立自带冷源的空调机。而在大中型建筑物中选制冷机的台数与制冷机的容量时,应该要做到大小搭配,而且我们需要按照过渡季的最小負荷来选择一台较小的制冷机,这样做既能够满足空调在部分小负荷运行时的需要,又可减少能源的消耗。
2. 暖通空调系统中的部分负荷运作。我们在考虑到暖通空调系统大部分的时间内都是在部分地负荷运作这种情况之下,在制冷主机选型时,我们可以在多台冷水机组中,选择其中的一台冷水机组将其设置为变频机组,以用于系统在部分负荷运行时,调节空调的负荷。这也是暖通空调系统的一种非常重要的节能途径。空调部分负荷运作的时侯也具有其与众不同的运行特点。首先,暖通空调系统在自身部分负荷运作时一般具有较高的能源消耗。其次,我们所设计的这种暖通空调的COP 系统是可以随着外界环境温度的不断改变而相应发生改变的。(COP 即是指能量与热量间的转换比率),我们的暖通空调系统可以根据外界环境温度的变化自动的做出调整,使得其更加节能也更加智能。
3. 采用节能型的围护结构。我们采用节能型围护结构,需要充分考虑到减低建筑能耗,从而可以减低空调系统的负荷,进而减少空调系统因为建筑本身而浪费的冷热量。我们可以合理地设计窗的构造,并且考虑采用吸热或遮阳措施.这样在室外温度较低的时候可以直接利用自然空气作为其能源。
4. 利用可再生能源。在空调系统的各个部分的能源消耗中,仅仅是冷热源的能耗就占据了整个暖通空调系统的 50%左右,不得不说这其中存在的节能潜力是巨大的。所以我们在空调冷热源的选择上,除了可以采用目前所经常使用的冷热源外,还可以因地制宜,开发新的能源。比如使用一些热泵系统,如目前常用的水源热泵系统,这里的水源可以指江河湖海、地下水、甚至是污水等等。这样就可以大大地降低空调系统中的能源消耗量。
二、 暖通空调节能方面存在的一些主要问题分析
1. 暖通空调施的施工管理不够严格。暖通空调系统在设计与施工的环节对于空调系统的的正常运行有着不可忽略的重要意义,然而我们发现在暖通空调的设计、施工与管理这些行业中的专业人员的水平往往存在着很大的差异,有些人员常凭着自己的一些经验来工作,在设计或者施工的过程中遇到的一些问题不能够及时地作出判断并进行处理,最终往往会导致空调系统出现无法挽回的后果。给空调系统的运行和管理过程留下很大的隐患。
2. 后期使用管理方面存在漏洞。我们如果要做好暖通空调系统的节能工作,就需要在后期的管理与使用的过程中对其进行不断地改进。在最近几年中,虽然节能与环保的要求在不断地提高,高新的节能技术也在不断的发展,但是我们可以发现。这些高新技术大部分都只是用在了暖通空调初期的设计与施工中,而在后期的运行管理过程中没有能够充分地利用这些高新技术。很多施工单位都片面的认为只要在施工的过程中暖通空调系统的各项设计达标就足够了,因而忽视了对后期的管理人员的培训。
3. 缺乏对于节能方面的科学评判方法。近年来,随着高新技术的发展,不同的节能方案不断出现。由于我国目前还缺乏较为客观,较为科学的节能设计方案评判方法,这就使得空调设计人员往往无法在众多的设计方案中找出在某项工程中最为适合的节能方案,这也是目前困扰着众多的暖通空调的设计人员的问题之一。
三、 暖通空调的节能技术分析
1. 冬季的严寒将会使得室内的排风温度往往高于室外的新风温度,在这个时侯,我们就可以利用一些市面上常见的热回收装置来预热室外的新风,而做法就是在室内排风的出口安装一些热交换器,这样室外的新风和室内的排风就可以分别通过各自的通道流通。进而进行间接触换热,这样就可以利用室内的排风中所含余热来预热室外新风,从而能够达到回收并利用室内的排风余热的目的。而在夏季,我国的用户使用空调的时间与数量都在急剧地增加。而空调建筑中排出的室内空气的温度相较于室外的新风的温度较低。所以我们就可以利用一些目前市面上常见的热回收装置来对室外的新风和室内排风来进行热交换处理,这样就可以降低一下新风的温度。这样做不但可以节约我国本就日益减少的能源,还可以改善大楼室内的空气的质量。
2. 使用热泵技术。热泵技术是指利用自然或者环境中所蕴藏的大量热能为热源,我们可以通过压缩机的不断工作来从这些自然与环境的热源中吸取其中所含的热能,并且稍微将其温度提高后再传给高温热源的一种可以节约能源的方式。相比于目前已经使用的一些技术,热泵技术具有其自身独特的优势。它可以利用自然或环境中的热能,而不需要使用煤炭石油更一次性的能源。所以说热泵技术是一项具有很大的应用市场和应用前景的技术。
3. 建筑的热电冷三联供技术。目前,天然气已经成为我国各个城市的主要的一次能源,但是如果我们先利用天然气来进行发电,然后再利用发电过程中所产生的余热来进行供热和制冷的话,这样就可以提高能源的使用效率。不但可以减少在长途输电过程中所带来的能量损失。同时又可以利用余热的方式来对空调进行供热,不得不说这种方式还是具有较高的节能效果的。
4. 蓄能空调技术。蓄电空调技术可以说是目前大家较为知的技术之一,在目前,我国已经有很多的蓄能空调投入运作。蓄能空调并不是直接来进行节能的,它节能的主要途径在于它可以移峰填谷,即蓄能空调可以将一部分暂时不使用的高峰电负荷进行转移,一般转移到低谷,这样做既提高了发电厂对于一次能源的使用效率,又可以降低电力的生产规模。
四、结语
随着我国建筑业的飞速发展,建筑能耗在不断地增加,而其中暖通空调消耗的能源占据着很大的比例。暖通空调中的节能设计正在引起设计者们的关注。通过技术的改革和创新,不断提高能源的利用率,并且做到因地制宜、因时制宜。通过推广新的节能技术,对保护自然资源,实现我国可持续发展战略具有十分重大的意义。
参考文献
[1]刘洋.关于暖通空调节能减排的问题的探讨[J].城市建设,2010
关于暖通空调方案设计选择的思考 篇12
(一) 采取多学科、多层次、多目标以及多人的评价方法
在进行暖通空调方案评价的过程中, 需要考虑到多种因素。如:材料、环境、建筑、能源等诸多方面, 都要融入到综合评价的考虑中, 同时, 还要考虑到暖通空调方案设计的用人情况。由于空调方案设计关乎很多的层次、很多学科, 因此, 设计的过程中必须要求各个有关领域的决策者以及专家共同来完成对暖通空调方案的评价, 也只有这样才能保证方案设计的合理性。暖通空调系统的规模比较大, 会分很多的子系统以及相关的系统要素, 尤其是系统内部的结构是极其复杂的。因此, 在对暖通空调方案进行评价的过程中, 还需要采取多学科、多层次、多目标以及多人的评价方法。
(二) 对暖通空调设计方案评价应考虑不确定性因素
在暖通空调设计方案的评价中, 会涉及到很多评价的内容。比如:舒适度、灵活度、经济性、可靠性、耗能、可维护性等。针对于一些评价的确定因素, 对于这方面内容的评价只需要遵循着评价的相关要求即可。但是, 也会有些不确定性的因素, 比如:灵活度、舒适度、可维护性以及可靠性等内容的模糊性比较高, 对于这些评价内容的评价, 需要充分的考虑不确定因素。
(三) 评价应该坚持简单原则
在对暖通空调设计方案进行评价的过程中, 由于涉及到很多评价体系, 而且大多体系之间的评价内容也各不相同。因此, 在对暖通空调方案设计方案评价时, 要尽量做到评价体系的标准性以及简单易行, 才能让暖通空调方案设计的评价体系得到广泛的推广, 这将直接关乎到暖通空调方案设计的评价工作是否顺利的进行。
(四) 评价应坚持客观性原则
在对暖通空调设计方案进行评价的过程中, 由于暖通空调系统涉及的设计元素极其的复杂, 尤其是还掺杂着许多有关建筑方面的因素。因此, 在进行暖通空调设计方案的评价的过程中, 一定要保证评价体系的标准化, 坚持客观性的原则, 这样才能使设计方案更加的合理和科学。
(五) 评价应坚持可靠性原则
在暖通空调系统运行过程中, 很有可能因一种或多种因素导致系统故障, 而暖通空调系统的可靠性就是尽量的避免或降低暖通空调的故障发生率。虽然暖通空调系统可以运行, 但是在规定的时间和条件下达不到系统额定的功率。暖通空调系统的故障将会对使用环境以及场所造成一定的影响。因此, 在评价暖通空调设计方案的过程中, 需要对可靠性进行充分的考虑, 确保整个暖通空调系统在运行过程中可靠, 确保暖通空调系统的良好使用。
二、暖通空调设计方案的选择重点
(一) 方案的选择应重点应突出安全性
在暖通空调设计的过程中, 保证系统的安全性是设计过程的第一要点, 这也是人们比较关注的焦点。在暖通空调设计的过程中会涉及到很多需要注意的安全问题, 比如:防火安全、重要设备以及物品的环境安全储放、易燃易爆的环境安全、人员环境的安全、设备运行环境的安全等五个方面的安全问题。防火安全, 在暖通空调系统中, 对于比较容易引发火灾的环境要进行严格的监督;重要设备以及物品进行安全储放, 暖通空调系统设计中, 会涉及到很多的物品, 其中更有比较重要的物品的储藏问题, 对于此类的物品要设立单独的储藏室, 并派专人对其进行监管。在暖通空调设计中, 不乏会对一些比较特殊的建筑物进行设计, 对于比较特殊的建筑中, 如在燃油燃气的锅炉房、弹药房等易燃易爆的环境中, 安全尤为的重要, 在对这类建筑物进行设计的过程中, 一定要严格的按照制定的规范准则进行实施。人员环境安全, 主要是考虑暖通空调是否给人们带来一定的安全威胁, 比如防止传染疾病扩散以及对人体的危害等两方面。因此, 在对暖通空调设计的过程中安全环境是必须考虑的因素。设备运行环境, 在对暖通空调系统设计的过程中, 要考虑到暖通空调在运行中会涉及到的一些机械设备, 有很多的设备是必须在一定的环境下运行的, 并且要保证在一些不良环境下是绝对不能运行的, 否则会引发一些安全事故, 比如:暖通空调系统中的冷却塔、蒸发器以及表冷器等设备运行的过程中会发生积水的现象, 而这种环境是极易进行病毒繁殖的。因此, 对这些特殊设备及其运行环境要保证有着可靠的消毒以及排水措施。上述所说都会在暖通空调系统运行中引发安全事故。因此, 为了保证暖通空调安全有效的运行, 在未能达到安全标准要求范围内, 是不允许施工单位对暖通空调系统进行施工的。由此可见, 在暖通空调设计方案的选择上, 要根据上述所谈到的安全问题进行仔细的考量, 进而选择较为合理的暖通空调设计方案。
(二) 经济性是暖通空调设计方案选择中需要考虑的因素
在对暖通空调设计方案进行选择的时候, 还需要考虑其经济性的问题, 主要包括运行费用和初始投资费用等两部分。在计算暖通空调方案施工的运行费用时, 要保证预算的准确性, 这将直接关系到暖通空调工程造价的问题。运行费用主要包括机械费、人工费、材料费、冷却塔、风道保温、水管报文、水过滤器以及有关暖通空调系统其他部件和产生的间接直接的费用。另外, 还需要对暖通空调系统的容纳空间费用进行预算;而初始投资的费用是做为运算的一个参数值, 这也是投资方比较关注的事项, 因此在计算初始投资费用时一定要保证计算的准确性。除此之外, 还需要对暖通空调系统施工中有关人员的工资费用、水处理投药费、设备维修费等进行计算。在保证舒适度的基础上, 尽量降低暖通空调系统方案实施的费用, 经济性对于暖通空调系统方案实施是非常重要的。
(三) 能耗问题
在暖通空调设计方案选择中, 除了关注安全问题和经济问题, 还需要关注暖通空调系统运行过程中的耗能问题。随着社会科技的不断发展, 暖通空调系统运行性能也在不断的进步, 尤其是暖通空调系统运行耗能的问题, 是很多的能耗大户比较关注的问题。这些能耗的支出, 也是很大的一笔开销, 因此, 暖通空调方案设计方案的选择中, 需要考虑其能耗问题。
(四) 室内环境的品质
暖通空调系统运行, 会直接对室内的湿度、热度、声音等造成影响。适宜的室内热度和湿度条件是人们在工作和生活中最基本的要求, 会提高人们的工作效率以及生活的舒适度。而这些都是要靠暖通空调系统的合理设计来满足人们的生活和工作的需求。暖通空调通过对运行参数的评价, 可以除去室内的噪音、空气流速, 让人们在不同的建筑室内享有比较舒适的环境, 而为了达到这样的一个效果, 都需要根据对实际的预测来完成, 这也是暖通空调设计方案的选择中需要重点注意的。
参考文献
[1]刘景华, 徐海宁, 李文林.烟台体育场照明方案设计浅析[J].价值工程, 2008.
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