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摘要:随着我国城市化水平不断提高,建筑运行能耗不断增加,开展新建建筑节能和既有建筑节能改造十分必要,因而政府已将建筑节能纳入了我国十大节能工程。而暖通空调占建筑能源消耗量的 50%,成为我国建筑能耗中比重最大的一部分,随着房地产行业的持续稳定增长,因此,暖通空调质量好与不好,从国家角度看,会直接影响我国“十二五”规划中的节能减排目标能否顺利实现;从企业角度看,会直接关系到经济效益的好与坏。故此,我们有必要对暖通空调的现状及如何优化给与足够的重视。
关键词:暖通;空调设计;问题;策略
近年来,随着国民经济的蓬勃发展,我国各地相继建起了不步高层及超高层商业建筑 这些建筑物毫无例外地采用了空调系统,对于提高这些建筑物的档次来说,空调系统是必不可少的。但与此同时,建筑能耗也急剧增加,而且,这种趋势在今后很长的一段时间内仍会加剧。因此,如何使空调系统的设计更合理,更节能,已成为广大设计科研人员的迫切课题。
一、暖通空调设计中存在的问题
1.1暖通工程是建筑设计中重要的一个环节,但不是全部,我们在设计过程中不仅要考虑建筑中空调设计的方便合理性,还要与其他工程环节,如电气工程、给水排水工程相契合,不能各自为政,最终影响工程图纸的整体设计质量,影响施工进度或者使用效果。比如在建筑既定的层高条件下,机电专业管线设计时不经协商、统筹,导致设计出来的图纸现场无法安装或者不能满足建设方的净高要求,导致设计返工、现场施工返工。
1.2冷热源系统设计选型不合理。机组选型未经计算或者未考虑建筑使用功能的差异性,一味追求保险,导致机组选型过大或者台数过多,而实际使用时,机组使用台数少或者在较低的荷载率下运行。如此,既不利于机房占地面积的减小以及初投资的减少,也不利于机组设备的节能运行。风冷热泵冷热水机组的选型和应用存在的问题。再比如,风冷热泵冷热水机组由于不需要冷热源机房,也不需要冷却泵、冷却塔,也能满足冬夏两季的使用等优点在我国广泛采用。在工程实践中,一些设计人员,没有考虑到风冷热泵机组对水系统安装、保温要求较高,极端天气制热效率低等因素,一味地选择风冷机组做空调的主机,有滥用之嫌。我们应在空调系统的设计中统筹考虑,风冷机组固然有其优越性,但更应因地制宜,多因素考虑,优化空调设计方案。
1.3在工程设计中存在的一些细节问题。(1)进、排风系统设计不合理。进风口与排风口设置位置靠近,容易造成气流短路,引起二次污染。这样的设计既不合规范也影响使用效果;(2)空调系统分区或选型不合理。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 ℃,U= 60%±5%;另一部分房间 tn= 22 ℃±2 ℃ ,φ= 40%~ 60%,洁净级别小于 10000 级,新风量 40 m3/(h×p)~60 m3/(h×p)。对这两类性质差异较大的用房,若设计上均采用风机盘管系统,则满足不了使用要求。(3)排风系统未考虑补风。如 卫生间排气,有些设计中未考虑补风设计,导致用户在使用中,室内空气不流通,恶臭无法除去。(4)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,不仅增加了投资也不合理。(5)在设计中一味地使用新型设备,新型设备往往技术不够成熟,需要在使用过程中加以完善,待技术成熟后再使用效果更好。
1.4图纸设计深度存在的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆《设计深度规定》对设计者在设计过程中的采暖通风与空气调节的设计方案要点,如采暖、空气调节的室内设计参数及设计标准,冷、热负荷的估算数据,采暖热源的选择及其参数,空气调节的冷源、热源选择及其参数,采暖、空气调节的系统形式,通风系统,防烟、排烟系统,方案设计新技术采用情况,节能环保措施和需要说明的其他问题做了详尽的规范和要求,然而设计者由于种种原因,未能严格按照《设计深度规定》执行,常见问题如下:(1)设计说明内容不完整。(2)平面图深度不够。(3)系统图深度不够。(4)冷热源机房设计过于简化,缺少大样图。(5)计算书内容不全甚至没有。(6)暖通空调设备未编号,列表表示不符合《制图标准》规定,图画繁杂不清。
二、暖通空调设计中的优化策略
2.1机电设备工种参加建筑方案阶段的设计。现在有不少工程,在方案阶段只考虑建筑专业,很多时候建筑师由于工作经验不足或者对其他专业规范更新带来的变化不够了解,加之机电专业未参加方案阶段设计,导致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。比如,空调机房设在某一角落,风道很长,既不经济也影响通风效果;管道夹层当机房使用,噪声、振动直接影响使用感受,不但增加了消声减振的费用,还难以取得满意的效果。诸如此类枚不胜举。要改变这一现实,建造起适用、经济、美观地的现代化建筑,建筑在方案阶段,设备工程师参加设计实为当务之急。
2.2暖通空调设计过程中要综合考虑初投资以及运行维护的经济性。在相同的设计要求下,可能有两套甚至更多的设计方案,这就要求设计人员来权衡对比这几套方案的经济性、合理性。具体就是要比较设备一次性投资、能源价格、占地面积、舒适度以及运行维护费用等。如风冷热泵冷热水机组,虽然一次性投资较大,但由于不需要冷热源机房,也能满足冬夏两季的使用,且其日常的运行维护比较简单,综合考虑下来,对某些商业以及一些大型工厂由于无法设置冷热源机房或者冬季无燃气或蒸汽供应的区域,风冷热泵系统就比较适用。
2.3 加强对安全性的分析。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、系统设备运行安全五个方面的问题。在设计甲、乙类厂房和库房、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。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。
2.4暖通空调在设计时还要考虑设备的可操作性及可调节性。一般来讲,暖通空调的设计往往基于最不利情况来设计,但是由于建筑正常使用过程中,达不到设计工况的人员密度、劳动强度,加之建筑所处地区的气候条件也非设计工况的最不利情况,在综合考虑使用功能差异的情况下,通过合理的选择机组台数、采用水泵、风机变频技术,新风采用CO2浓度控制系统,全空气系统考虑全新风运行工况等方法,可使暖通空调达到稳定舒适的工况,虽然增加工程成本,但利于降低管理费用,长远看是合适的。
2.5建立相应的评估系统。施工图设计一般需要设计单位内部校审以及审图部门的第三方评审,但是这类评审一般只对设计图纸的正确性以及规范性进行评估,而对是否经济、合理欠考虑。如此,随着技术发展以及建设单位的意识提高,设计图纸的优化越来越受到重视,优化公司等代表的评估体系应运而生。评估单位在满足规范和使用要求的前提下,对各种中大型建筑项目实行综合评估。同时,对暖通空调设计人员进行评估培训,从而指导设计思路,规范设计过程,优化设计成果。
三、结束语
科技发展使得建筑建设标准也越来越高,不仅要“好看”还要“舒适好用”。如何做到统筹兼顾,需要在暖通设计人员不断的学习新知识,总结设计经验,加强沟通交流,从而让暖通行业在提倡节能减排,绿色环保的今天展现其应有的担当。
参考文献:
[1] 王梅杰.空调冷热源方案优选方法研究[J].暖通空调,2004,34(10):73-75
论文作者:李明
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/26
标签:建筑论文; 机组论文; 热源论文; 暖通空调论文; 系统论文; 设备论文; 机房论文; 《建筑模拟》2018年第29期论文;