摘要:随着社会进步,我国的城市化进程在不断加快,人们生活水平不断提高,建筑行业在此形势下迅猛发展,高层建筑中暖通工程的项目越来越复杂,暖通空调系统消耗的能量的比重也日益加剧。有关暖通空调设计中存在的问题也凸显出来。本文中主要结合实际的工程经验,阐述了暖通空调设计的原则,指出了建筑暖通空调系统设计中要注意的问题,在此基础上提出节能空调系统设计的新思路,以促进我国高层建筑暖通空调的优化设计。
关键词:现代建筑;暖通空调;设计
1暖通空调设计简介
1.1一般我们所说的暖通空调设计,主要包括制冷供暧系统、新风系统、排风(排油烟)系统等的综合设计。“暖通” 从功能上说是建筑的一个组成部分,从建筑设计来说,它是建筑设计的一个分项,并不是单指“空调”。需要说明的一点是:“空调”在一个建筑中可能是“中央空调系统”,也可能是“中央空调与独立空调的混合系统”,也可能全部是“独立空调的系统”,都要根据建筑的功能以及投资者的意向和实际需要而定。
1.2暖通空调设计工程是建筑工程中一个重要的分部工程,暖通空调安装设计应严格按规范和验评标准要求,采用必要的技术手段和安装工艺对各分项、系统进行安装和调试,并经过试运行来验证是否能满足预期的功能需要。同时,要注意以下施工事项:
一是调循环水泵的选型问题。循环水泵容量过大在我国是普遍存在的问题,其容量通常能达到实际需要的两倍,这将造成极大的投资费用和运行费用的浪费,其主要原因为:①计冷负荷偏大;②系统循环阻力计算结果偏大;③净水压力问题,错误的将净水压力算作系统的循环阻力,造成系统循环阻力计算偏大;④系统水力平衡计算问题,水力平衡计算不精确,正式投入使用前又没进行全面的调试,会造成水力失调。
二是空调通风方面的问题。空调与制冷技术手册、采暖空调制冷手册等明确给出的旅馆办公楼的冷负荷指标为94w/m2~163w/m2,商场类建筑夏季冷负荷的概算指标应为 210w/m2~240w/m2。但在实际设计过程中,一般存在两种问题致使空调装机容量偏大:①由于设计时考虑各种各样的安全系数,从而使单位空调面积的制冷机装机容量大比手册中冷负荷概算偏大,远大于实际运行中单位空调面积峰值冷量。②目前在空调系统设计过程中,部分设计人员采用负荷指标效率。水泵扬程选择不当也是暖通空中比较常见一个问题。水系统扬程选择因设计差异而存在较差异。如某工程冷却塔放置在 80m 高的屋顶,冷却为闭式循环系统。而设计者在选择水泵扬程时误高程加进了水泵的扬程中,致使所选水泵扬程高95m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有的设计在选择冷冻水泵时,忽视了冬、夏季流量的之间的差异,如某工程夏季空凋所需 7℃ /12℃ 冷冻水的循环流量是 400m3/h,而冬季所需 50℃ /60℃热水循环量为 200m3/h,可见夏季空调冷冻循环量要比冬季采暖热水循环量大得多,所以冬季冷水泵热水泵应分别设置,合用一台足不合适的。
2.现代建筑暖通空调设计应注意的问题
2.1暖通设计的可行性分析
2.1.1严格遵守国家法律法规有关规定,考虑供热、供水、供电等各方面的详细情况是否满足设计方案的要求,能否有比较合理的解决途径;
2.1.2对于一些对工艺有特殊要求或者对温湿度的要求比较苛刻的暖通设计,一定要认真分析该设计方案的具体要求,并加强对于该地区全年数据的研究,确保完成后的暖通设计能够适应当地全年的气候变化。
2.2做好暖通空调系统的选择
在进行建筑的暖通空调选择时,为避免单一目标造成的某方面不足,在选择过程中,采取的通常是多目标决策法,其选择的指标包括以下三个方面:一是能源方面,能源是影响暖通空调系统的重要因素,常用的能源多为煤炭,但是其缺点也十分显著,即会造成严重的能源污染,违背了绿色建筑要求,所以禁止使用。故而,可以采取电能、天然气等污染相对较小的作为暖通空调的供应能源,近些年来,随着地源热泵技术的进步,在绿色建筑暖通空调中应用也十分广泛; 二是效率方面,在现代绿色建筑中,暖通空调采取的通常是COP 高的冷水机组,来提高暖通空调运行的效率,保证其功能的充分发挥; 三是与建筑本身的和谐,这种和谐包括暖通空调运行的稳定性、占地面积大小以及噪声污染等,比如采用溴化锂机组,可以降低运行噪声,且无臭、无毒;风冷热泵机组具有较大的体积,可以将其放置在建筑的顶部;负荷变化大的建筑中,可以通过蓄能系统设计方式,来提高能源利用率。
2.3控制暖通空调系统的噪声
首先,提高线圈的加工精度。线圈的加工精度被提升之后,会减轻小叶轮的质量,从而避免电动机和叶轮的震动,降低震动产生的噪声。其次,使用噪声低的配置,比如将风机盘管安置在管道中间,把送风口设置在房间过厅上部等,这种配置方式将噪音源与室内环境相隔离,起到控制噪音的效果。最后,做好消声处理。暖通空调的噪音总有一部分是无法避免的,对此,可以通过消声处理的措施,比如在噪音产生空间内安放吸声体等措施,有效降低噪声污染。
2.4合理设计通风系统
在针对高层建筑暖通空调体系执行设计工作的过程中,装机容量一般都会和设计之间存在较大的出入,这和空调通风的相关规定不符合。而导致空调装机容量出现偏差问题的一个主要原因,便是以下两个方面的问题所导致:实际设计处理过程中,没有全方位是考虑到各个不同环节的安全系数,直接导致最终安装的冷机容量超出冷负荷结果,这部分不必要冷量完全浪费。
3.暖通空调设计的新思维
3.1方案设计
现在非常流行的空调设计方案是:在低能耗,高室内环境品质的前提下,风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统。为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊项应结合置换式送风,将新风采用下送风方式送入室内,既保证室内空气品质,又保证良好的室内热环境。而采用空调去湿方案,首先可以保证室内空气品质;其次采用去湿保证了绿色建筑对室内湿度控制在60%以下的要求。
3.3 蒸发冷却技术
蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术,包括间接蒸发冷却(IEC)和直接蒸发冷却(DEC)。该系统采用水作为制冷剂,实现空调运行对环境无污染,另外,蒸发冷却系统的COP值比机械制冷大得多,且它的制冷不消耗压缩功,它是一种节能环保型绿色空调技术。
3.4 地源热泵空调系统
地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源,其温度适宜、稳定,蓄热性能好且到处都有。地源热泵全年运行工况稳定,不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵,由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下,属全封闭方式。因此不使用任何水资源,也不会污染地下水源。
结语
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。特别是,在人们群众越来越重视生活质量的今天,我们在进行暖通空调设计时必须加强对其各方面因素的综合考虑,避免主观性和片面性,力求设计方案的科学、合理。
参考文献
[1]高志强. 高层建筑暖通设计的问题及改进措施分析[J]. 山西建筑,2012(9).
[2]葛凤华. 室内环境品质与暖通空调[J]. 吉林大学,2014,1(3).
论文作者:李星
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/17
标签:暖通空调论文; 空调论文; 暖通论文; 系统论文; 建筑论文; 空调系统论文; 水泵论文; 《防护工程》2018年第1期论文;