宋俊生
導讀:近年來,隨著科學技術的迅速發(fā)展以及對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現(xiàn),針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優(yōu)選的工作,設計方案技術經(jīng)濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。暖通空調系統(tǒng)的安全性主要包括易燃易爆環(huán)境安全、防火安全、人員環(huán)境安全、重要設備物品環(huán)境安全、系統(tǒng)設備運行安全5個方面的問題。
關鍵詞:可行性,經(jīng)濟性,調節(jié)性,安全性
設計方案對暖通空調工程設計的成敗優(yōu)劣關系重大。近年來,隨著科學技術的迅速發(fā)展以及對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現(xiàn),針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優(yōu)選的工作,設計方案技術經(jīng)濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。
1.可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當?shù)卣嘘P法規(guī)和規(guī)范的要求,包括有關環(huán)境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當?shù)氐刭|情況、地下水資源的現(xiàn)狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產(chǎn)生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數(shù)要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性??萍颊撐?。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數(shù)要求,并且所提出的參數(shù)要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內(nèi)空氣參數(shù)的重要工程以及空調系統(tǒng)故障停機將產(chǎn)生嚴重損失的場所,如航天發(fā)射場,應考慮系統(tǒng)中設備的工作可靠性和備份問題,進行系統(tǒng)工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數(shù)和安全系數(shù)的確定也應特殊考慮。
2.經(jīng)濟性比較問題
經(jīng)濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經(jīng)濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經(jīng)濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區(qū)別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經(jīng)濟性比較,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行經(jīng)濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關注的一個參數(shù),在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網(wǎng)費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用,而這些在實際設計工作中容易被遺漏。由于同一種設備的生產(chǎn)廠家較多,價格各異,因此在不同方案經(jīng)濟性計算比較時各種設備的價格應采用平均價格。以上都是直接費用,在一些情況下間接效益也應綜合考慮。
3.調節(jié)性和可操作性問題
暖通空調系統(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)應有較好的調節(jié)性能,以適應全年負荷的變化。調節(jié)性能好的系統(tǒng)方案,如采用VAV空調系統(tǒng)和VRV變頻空調系統(tǒng)的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經(jīng)濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節(jié)要求。
4.安全性問題
設計方案的安全性是以往考慮較少的問題,隨著美國“9?11”等恐怖襲擊事件的發(fā)生以及SARS的出現(xiàn)和迅速蔓延,暖通空調系統(tǒng)的安全性問題已經(jīng)成為公眾關注的焦點,在SARS嚴重流行時期,人們甚至對空調系統(tǒng)產(chǎn)生恐懼而不敢使用,這將對暖通空調行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。經(jīng)過對這些事件的認真分析、研究和反思,將會在工程設計、設備研制、運行管理、規(guī)范和技術措施等諸多方面進行改進,使暖通空調系統(tǒng)的安全性得以提高。在大中型建筑方案設計階段,對其暖通空調系統(tǒng)進行安全性評估將是十分必要的。
5.環(huán)境影響問題
隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人們生活水平的日益提高,環(huán)境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區(qū)域不斷擴大。在這些區(qū)域內(nèi),環(huán)境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環(huán)境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經(jīng)或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產(chǎn)品。在這方面暖通空調設計人員既要有環(huán)境保護的責任感,同時也要考慮建設方和用戶的經(jīng)濟承受能力,不要盲目冒進,以免給建設方和用戶增加不必要的經(jīng)濟負擔。
6.設計方案比較中的一些誤區(qū)
由于設計方案比較是一項影響因素多、專業(yè)技術性很強的復雜技術工作,即使是暖通空調專業(yè)的設計人員,要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事,對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區(qū)。例如,認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案,出現(xiàn)不管使用條件而盲目追求新技術的傾向,甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案,但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。
7.結語
暖通空調設計方案的選擇是一個直接關系到暖通空調工程項目的成敗和經(jīng)濟效益優(yōu)劣的重要問題。暖通空調設計方案的比較和優(yōu)選是一個涉及面廣、影響因素多的復雜技術工作。一個優(yōu)秀的暖通空調工程設計方案,應對設計方案涉及的各種因素進行全面的考慮,使其綜合效益最高。