包志文
廣東省建科建筑設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 廣州 510145
暖通空調(diào)設(shè)計(jì)是現(xiàn)代建筑工程重要組成部分之一,能夠有效提高建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益,但也會(huì)增加建筑行業(yè)的資源和能源消耗,因此,需要在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用節(jié)能措施,從而降低能源消耗,促進(jìn)現(xiàn)代建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中需要考慮的因素眾多,從開(kāi)始的建筑特性,到設(shè)計(jì)過(guò)程外界大氣環(huán)境、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、設(shè)備、人員等影響冷熱負(fù)荷的參數(shù),到最后空調(diào)系統(tǒng)的選擇及設(shè)備的選型,方方面面都要考慮在內(nèi)。而且這些因素是相互聯(lián)系,通過(guò)相互配合完成對(duì)居民建筑制冷或者制熱工作,由此可見(jiàn),這些因素具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)化,從而造成暖通空調(diào)設(shè)計(jì)具有復(fù)雜性,設(shè)計(jì)人員需要考慮眾多因素以降低能源消耗。
目前,我國(guó)建筑行業(yè)中常見(jiàn)的暖通空調(diào)系統(tǒng)較多,根據(jù)建筑工程的用途選擇不同的暖通空調(diào)系統(tǒng),一般需要考慮暖通空調(diào)的造價(jià)成本、運(yùn)行能源消耗、具體的應(yīng)用效果等。因此,需要設(shè)計(jì)人員充分考慮這些因素,合理選擇暖通空調(diào)系統(tǒng),從而達(dá)到節(jié)能因素,結(jié)合多樣性的特性完成暖通空調(diào)設(shè)計(jì)。
近十年來(lái),我國(guó)提出可持續(xù)發(fā)展的策略,使得空調(diào)技術(shù)也獲得廣大的發(fā)展前景,但在實(shí)際設(shè)計(jì)中,還存在較多的問(wèn)題,需要設(shè)計(jì)單位和相關(guān)的部門(mén)進(jìn)行解決,主要有以下幾個(gè)方面:
暖通空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)際施工中,受到工程期限,施工成本等因素影響,很多設(shè)計(jì)人員往往會(huì)追求空調(diào)設(shè)計(jì)的數(shù)量,而忽視暖通空調(diào)的節(jié)能問(wèn)題。此外,很多設(shè)計(jì)人員認(rèn)為節(jié)能技術(shù)與自身收益沒(méi)有太大的關(guān)系,無(wú)法在實(shí)際施工中進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)。
由于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜,部分設(shè)計(jì)人員認(rèn)為應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)越多,整體空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效果會(huì)更好,忽視了實(shí)際工程外界環(huán)境及建筑本身的情況,導(dǎo)致這種暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案非常不合理,空調(diào)設(shè)備運(yùn)行效率變得十分低下,難以達(dá)到節(jié)能的效果。
暖通空調(diào)的廣泛應(yīng)用能夠?yàn)榫用裉峁┦孢m的居住環(huán)境,滿足人們對(duì)生活采暖和通風(fēng)的要求,但是很多暖通空調(diào)系統(tǒng)需要耗費(fèi)巨大的能源。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,暖通空調(diào)設(shè)計(jì)也在不斷完善,但能源消耗問(wèn)題難以得到有效解決,因此,在暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中要充分考慮系統(tǒng)節(jié)能性。
隨著暖通空調(diào)技術(shù)廣泛應(yīng)用,相關(guān)的技術(shù)人員需要從方案設(shè)計(jì)、運(yùn)行情況等方面進(jìn)行考慮,從而提升整體空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果,降低空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行成本和相關(guān)的費(fèi)用,充分發(fā)揮暖通空調(diào)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性以及美觀的特性,促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,接下來(lái)以某醫(yī)院暖通空調(diào)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行探討。
本工程位于湛江市,總建筑面積約為128600平方米,其中地下一層,地上共八棟建筑物:1#樓為門(mén)診樓,總層數(shù)為4層,頂標(biāo)高20m;2#樓為醫(yī)技樓,總層數(shù)為4層,頂標(biāo)高20m;3#、4#、5#樓為住院樓,總層數(shù)為12層,頂標(biāo)高49.9m;6#樓為傳染樓,總層數(shù)為2層,頂標(biāo)高10.5m;7#樓為行政樓,總層數(shù)為10層,頂標(biāo)高為39m。項(xiàng)目空調(diào)面積約53063m2,約占建筑總建筑面積的41.3%。
在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中,要對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算,從而確保計(jì)算結(jié)果滿足空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的要求,從而達(dá)到理論上節(jié)能設(shè)計(jì)要求。首先,需要確定室內(nèi)外的設(shè)計(jì)參數(shù),例如干球溫度、相對(duì)濕度、新風(fēng)量和噪聲等參數(shù),本項(xiàng)目室內(nèi)房間設(shè)計(jì)參數(shù)取值如表1所示。
表1 室內(nèi)房間設(shè)計(jì)參數(shù)
在確定房間設(shè)計(jì)參數(shù)后,需要根據(jù)負(fù)荷計(jì)算軟件進(jìn)行各棟建筑負(fù)荷計(jì)算,并依據(jù)房間的功能、使用時(shí)間等進(jìn)行分區(qū),以確??照{(diào)系統(tǒng)能夠合理有效運(yùn)行。
本次設(shè)計(jì)的醫(yī)院屬于大型綜合性醫(yī)院,建筑物功能眾多,空調(diào)區(qū)域使用要求靈活、方便。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要充分考慮建筑的性質(zhì)、所在地的氣候條件、能源結(jié)構(gòu)、使用功能等特點(diǎn),本著適用、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、合理的原則,本次醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如下:
(1)門(mén)診樓、醫(yī)技樓和住院樓建筑較高,房間較多,選擇采用蒸發(fā)冷卻式空調(diào)系統(tǒng),空調(diào)水系統(tǒng)為一次泵變水量雙管系統(tǒng),末端側(cè)采用變流量系統(tǒng),冷凍水總供回水管之間設(shè)比例式壓差旁通閥。
(2)傳染樓雖然較為復(fù)雜,而且需要考慮傳染病區(qū)氣流組織及壓力梯度的問(wèn)題,防止交叉感染,但本次設(shè)計(jì)的傳染樓建筑層高較低,房間數(shù)量相對(duì)較少,為避免空調(diào)系統(tǒng)復(fù)雜化,同時(shí)從降低能耗的角度出發(fā),選擇多聯(lián)機(jī)加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。
(3)行政樓為辦公性質(zhì)的建筑,許多房間的使用時(shí)間不同,因此采用分體空調(diào)系統(tǒng)。
(4)此外,對(duì)于一些特殊房間的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置也需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì),如醫(yī)院手術(shù)室、產(chǎn)房、中心供應(yīng)室等需要設(shè)置潔凈空調(diào)系統(tǒng),放射科機(jī)房需要設(shè)置精密恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng),并對(duì)冷熱源進(jìn)行單獨(dú)考慮。
在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中會(huì)受到許多因素的影響,無(wú)論地理?xiàng)l件還是業(yè)主方面的干擾,總會(huì)使得一些較為節(jié)能的措施無(wú)法應(yīng)用到實(shí)際工程中,因此,設(shè)計(jì)人員需要了解各方面的限制因素,并結(jié)合現(xiàn)有的條件盡可能應(yīng)用節(jié)能措施。
(1)本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)可研階段,業(yè)主已經(jīng)提出需要蒸發(fā)冷卻式空調(diào)系統(tǒng),從節(jié)能角度出發(fā),本次設(shè)計(jì)選取高效型的制冷機(jī)組,冷水機(jī)組配有部分熱回收。分析夏季冷負(fù)荷及冬季熱負(fù)荷之間的比例,合理選擇機(jī)組的臺(tái)數(shù),確??照{(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能效比大于公建節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限定值,且考慮了冷凍水泵和冷水機(jī)組容量之間的匹配度。
(2)考慮到大廳等高大空間的情況,設(shè)計(jì)全空氣空調(diào)系統(tǒng),過(guò)渡季節(jié)應(yīng)用全新風(fēng)運(yùn)行,合理采用新風(fēng)熱回收技術(shù)。
(3)部分空調(diào)通風(fēng)設(shè)備設(shè)置變頻裝置,結(jié)合實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)行,提高節(jié)能效果。
此外,在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù),設(shè)計(jì)人員也需要考慮空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的匹配性,不能盲目認(rèn)為節(jié)能措施適用于所有空調(diào)系統(tǒng),只有科學(xué)合理有效的措施才能真正起到節(jié)能效果。
綜上所述,我國(guó)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中存在一些問(wèn)題,經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計(jì)方案不合理,難以符合我國(guó)標(biāo)準(zhǔn),難以達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的,同時(shí)也難以滿足居民的需求。因此,暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員需要充分考慮外界因素的影響,提高整體空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果,促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的未來(lái)發(fā)展。