李會(huì)芳
摘要:本文對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)中存在的一些問題進(jìn)行了探討,從可行性、經(jīng)濟(jì)性、調(diào)節(jié)性等方面進(jìn)行分析,總結(jié)了暖通空調(diào)實(shí)際設(shè)計(jì)工作中出現(xiàn)的幾個(gè)常見問題,針對(duì)各問題進(jìn)行了分析,并提出了相關(guān)的建議,然后指出了高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題,在此基礎(chǔ)上,提出了節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新思路。
關(guān)鍵詞:暖通空調(diào);因素;問題;節(jié)能;設(shè)計(jì)
一 、影響暖通空調(diào)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的因素比較
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(guó)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(zhǎng)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(shì)、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(duì)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(duì)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(duì)于一些無(wú)法采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的特殊情況,對(duì)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(píng)判設(shè)計(jì)方案可行性必須考慮的問題,尤其是對(duì)于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。
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(duì)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(duì)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(duì)集中式空調(diào)方案顯然是不公平的。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(duì)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(duì)其計(jì)算過程的詳細(xì)核對(duì),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(duì)此我們應(yīng)給予足夠重視,對(duì)廠家提供的數(shù)據(jù)應(yīng)認(rèn)真分析和核對(duì)。
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(duì)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(dòng)化水平的提高,可以減少管理人員的數(shù)量和勞動(dòng)強(qiáng)度,從而使人工費(fèi)減少,但使一次投資增加,對(duì)操作人員素質(zhì)的要求提高??照{(diào)系統(tǒng)是否采用自動(dòng)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(duì)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(dòng)控制,以減少操作管理的工作量。
二 暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)中存在的問題
1.大型風(fēng)機(jī)未采用變頻控制
一些送排風(fēng)機(jī)未配置變頻器,在調(diào)試過程中,各風(fēng)口風(fēng)量調(diào)節(jié)難以平衡,尤其是總風(fēng)量附加系數(shù)較大時(shí),即使各風(fēng)口風(fēng)量及總風(fēng)量可以調(diào)節(jié),但是造成風(fēng)機(jī)喘震出現(xiàn),運(yùn)行一段時(shí)間,風(fēng)機(jī)或電機(jī)損壞。
2.噪音問題
有的設(shè)備選擇未按照室內(nèi)外噪音標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行,空調(diào)機(jī)組里或總的送風(fēng)、回風(fēng)及排風(fēng)管道上未考慮消聲措施,如果管道內(nèi)風(fēng)速超過8m/s,必須加消聲器。混流風(fēng)機(jī)由于噪音太大,盡量不要放在室內(nèi),如果設(shè)備放在室外,實(shí)際噪音將達(dá)到80dB以上,難以滿足業(yè)主要求,在風(fēng)機(jī)選擇上盡量不要選擇此類型風(fēng)機(jī),如果選擇此類型風(fēng)機(jī),盡量放在室外,并且出風(fēng)口必須安裝消聲器。風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)機(jī)壓頭選擇偏大,使室內(nèi)房間的噪音超過室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)。
3.空調(diào)系統(tǒng)電動(dòng)風(fēng)閥的選擇
有的空調(diào)系統(tǒng)電動(dòng)開關(guān)風(fēng)閥未配置反饋信號(hào),運(yùn)行過程中,如果閥門未配置反饋信號(hào),閥門本體或執(zhí)行機(jī)構(gòu)若出現(xiàn)問題,閥門關(guān)閉狀態(tài)未輸入到集中控制室,無(wú)人知道,造成嚴(yán)重后果,風(fēng)機(jī)將被損壞。
4.風(fēng)機(jī)壓頭選擇問題
風(fēng)機(jī)壓頭選擇過高或過低是工程中常見的現(xiàn)象,選擇風(fēng)機(jī)時(shí),盡量通過水力計(jì)算來確定風(fēng)機(jī)壓頭,如果風(fēng)機(jī)壓頭過大,使得各風(fēng)口風(fēng)速太大,系統(tǒng)平衡比較困難。如果風(fēng)機(jī)壓頭選擇過小,將出現(xiàn)嚴(yán)重問題,如果管道系統(tǒng)難以減小阻力時(shí),只能更換皮帶或更換風(fēng)機(jī)。因此選擇風(fēng)機(jī)時(shí)一定要慎重。
5.通風(fēng)管道及風(fēng)口布置問題
有的工程管道布置太長(zhǎng),阻力太大;有的工程室內(nèi)風(fēng)口布置過多,影響美觀及系統(tǒng)調(diào)試;有的送風(fēng)口布置在配電柜的上方,凝水會(huì)滴到配電柜上;有的工程在總的送風(fēng)管道上直接加風(fēng)口,造成風(fēng)口風(fēng)速過大等問題;有的潔凈室內(nèi)回風(fēng)口個(gè)數(shù)太少;因此布置管道及風(fēng)口時(shí)必須考慮風(fēng)口風(fēng)速,各支路阻力好平衡,室內(nèi)氣流組織合理等。
三 節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)新思路
1.方案設(shè)計(jì)
現(xiàn)在非常流行的空調(diào)設(shè)計(jì)方案是:在低能耗,高室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的前提下,風(fēng)量可調(diào)的置換送風(fēng)系統(tǒng)、冷輻射吊頂系統(tǒng)、結(jié)合冰蓄冷的低溫送風(fēng)系統(tǒng)以及去濕空調(diào)系統(tǒng)。為了平衡高層辦公樓中設(shè)備、照明等主要熱源形成的輻射熱量采用輻射形式供冷。冷輻射吊頂應(yīng)結(jié)合置換式送風(fēng),將新風(fēng)采用下送風(fēng)方式送入室內(nèi),既保證室內(nèi)空氣品質(zhì),又保證良好的室內(nèi)熱環(huán)境。而采用空調(diào)去濕方案,首先可以保證室內(nèi)空氣品質(zhì);其次采用去濕保證了綠色建筑對(duì)室內(nèi)濕度控制在60%以下的要求。
2.具備良好的通風(fēng)系統(tǒng)
新風(fēng)的作用某些建筑由于裝修材料含有揮發(fā)性有害物質(zhì)造成室內(nèi)空氣污染。因此,綠色建筑中的暖通空調(diào)應(yīng)該具備良好的通風(fēng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)合理的自然通風(fēng),因?yàn)樾嘛L(fēng)在室內(nèi)的流動(dòng)對(duì)健康是必不可少的。
3.蒸發(fā)冷卻技術(shù)
蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)是一種綠色仿生空調(diào)技術(shù), 包括間接蒸發(fā)冷卻(IEC)和直接蒸發(fā)冷卻(DEC)。該系統(tǒng)采用水作為制冷劑, 實(shí)現(xiàn)空調(diào)運(yùn)行對(duì)環(huán)境無(wú)污染, 另外, 蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的COP 值比機(jī)械制冷大得多,且它的制冷不消耗壓縮功,它是一種節(jié)能環(huán)保型綠色空調(diào)技術(shù)。
4.地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是利用土壤、地下水或江河湖水作為冷熱源的一種高效空調(diào)方式。土壤是一種很適宜的熱源,其溫度適宜、穩(wěn)定,蓄熱性能好且到處都有。地源熱泵全年運(yùn)行工況穩(wěn)定,不需要其他輔助熱源及冷卻設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)冬季供熱夏季供冷。地源熱泵的COP 值可達(dá)4.0 以上。對(duì)于采用深井回灌方式的水源熱泵,由于地下水抽出后經(jīng)過換熱器回灌至地下,屬全封閉方式。因此不使用任何水資源,也不會(huì)污染地下水源。
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