暖通空调设计方案分析

2023-01-26

方案具有明确的格式和内容规范,要求其具有很强的实践性和可操作性,避免抽象和假大空的内容,那么具体如何制定方案呢?下面是小编为大家整理的《暖通空调设计方案分析》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

第一篇:暖通空调设计方案分析

暖通空调设计方案

暖通空调设计方案比较的一些问题

时间:2009-12-09 12:46:31 来源:冷源在线 作者:COOL 设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。近年来,随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高,暖通空调领域中新的设计方案大量涌现,针对同一个设计项目,往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择,设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作,设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。

暖通空调设计方案的评价因素很多,一些因素很难定量表述,许多因素又不具可比性,每种设计方案往往都有各自的优缺点,面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何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。笔者根据从事设计、审图和方案评审工作的一些体会,对暖通空调设计方案比较中应注意的一些问题进行粗浅的分析。

1、可行性和可靠性问题

能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。

对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。

2、经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。

一次投资是投资方最为关注的一个参数,在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资,而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等),相应的安装、调试费用,相关的工程管理等各种收费,相关水处理和配电与控制投资,机房土建投资与相应室外管线的费用,而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多,价格各异,因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用,在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积,作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设,全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。

3、调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

4、安全性问题

设计方案的安全性是以往考虑较少的问题,随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延,暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点,在SARS严重流行时期,人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用,这将对暖通空调行业的发展产生深远的影响。经过对这些事件的认真分析、研究和反思,将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进,使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段,对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。

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5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、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。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。

设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。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。

人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时,应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面,应注意空调新风口是最薄弱环节,因此必须采取可靠的防范措施,新风口应设置在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多,因此它是最容易遭受恐怖分子生化袭击的空调系统形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说,分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。

在确定系统新风量时,除了要考虑以往的一些因素外,还要考虑在流行性疾病暴发期间,稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面,应注意不要走向另一个极端,对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如,为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统,显然是不合理的,这将使投资、能耗和运行费用大大增加,关键是要合理确定系统方案和新风量,加强有组织排风,并采用隔绝式的热回收装置、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节,平时按正常风量运行,流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接,不应采用将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。

5、环境影响问题

随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感,同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力,不要盲目冒进,以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。

在对设计方案进行经济性比较分析时,还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程(包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程)的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较,是一个需要深入研究的问题。

6、设计方案比较中的一些误区

由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作,即使是暖通空调专业的设计人员,要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事,对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如,认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案,出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向,甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围,在其适用范围之外,先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案,但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案,因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。

另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案,但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短,需要经常更换,从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时,往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂,通常其设备越多、投资就越高,系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差,因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案,在满足使用要求的前提下,系统越简单越好。此外,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。

暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优劣的重要问题。暖通空调设计方案的比较和优选是一个涉及面广、影响因素多的复杂技术工作。一个优秀的暖通空调工程设计方案,应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑,使其综合效益最高。综合考虑的因素越多,通常其方案设计的水平越高,同时其设计工作量和难度就越大。但由于目前工程设计周期普遍较短、暖通空调专业的设计收费太低、设计收费与设计产生的经济效益不挂钩以及一些技术性问题没有完全解决等原因,在实际设计工作中往往不能对设计方案进行多方案多参数的综合对比分析和优化选择,对设计方案的选择容易出现片面性和主观性的问题,由此造成的经济损失是相当严重的。这一问题应引起有关方面的高度重视,在设计管理和技术研究两个方面均要作大量的工作。

在设计方案比较选择时必须对工程设计项目的各项实际需求、环境条件的特点、需求和环境条件的变化趋势等情况进行深入调查研究,对各种技术方案的特点、适用条件和范围进行客观深入的分析,对暖通空调各种技术发展的方向和趋势有深入的了解,尤其必须对各种设计方案的可行性、可靠性、安全性、投资、能耗、运行费用、调节性、操作管理的方便性、环境影响、舒适性和美观性等技术经济评价因素进行客观准确的计算和综合对比分析。只有这样才能对各种设计方案进行科学的比较和优选,避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。

第二篇:变风量空调系统设计分析论文

摘要:

当前社会,变风量空调系统作为一种新兴的科技产物,已经渐渐进入推广阶段,而做好变风量空调系统的设计是其能够普及使用的关键。文章就当前变风量空调系统设计的结构模式、影响因素、面临的难题等方面进行分析,并提出其相应的改善措施和完善方法,为以后的变风量空调系统设计提供参考和借鉴。

关键词:

变风量;空调系统;设计

现代社会科技发展迅速,空调系统的技术也已很先进,现代空调系统的主要控制手段和控制措施也已发展成为变风量空调系统。在变风量空调系统的设计过程中,主要基于节能的基础,利用先进的技术进行分析、管理,并进行完善、改进。变风量空调系统具有节能、舒适等特点,已被用户广泛接受,在很多国家和地区流行发展开来。

1变风量空调系统设计的结构模式

1.1分析空调系统所处环境

变风量空调系统是一个复杂的系统,是基于专业知识技术上的一种先进的科学技术产物。因此在变风量空调系统的设计过程中,要认真分析空调系统所处的具体环境,结合考虑实际情况的影响因素,利用先进的技术手段进行分析、控制和管理。

1.2控制模式

变风量空调系统作为一种先进的空调系统,仍然具有一般空调系统必备的结构模式,如空气处理机(即空调箱)、消音器、送回风机等。变风量空调系统将其先进的科学技术应用于空调系统的设计模式和处理过程。当前比较常见的变风量空调系统的数字化控制过程和组成模式是利用无关性单风道来进行的。在这个技术出现之前,变风量空调系统大多采用变温度变静压方式来控制,这种控制技术存在多种技能缺陷,因此逐渐被先进的控制模式取代。

1.3送风系统

变风量空调系统的送风系统一般设置有三级消音,即空调箱带消音段、送风总管设消音器、变风量箱出口设消音静压箱。送风口散流器一般采用条缝散流器和方形散流器。为了保证房间内的压力正常,减小回风管内压力的变化,回风口一般采用吊顶回风,条形或格栅式风口。

2环境对变风量空调系统设计的影响

任何事物都是与周围环境相互影响的,变风量空调系统的设计也必须综合考虑建筑物的实际情况以及周围环境的影响因素。这样才能将空调系统的设计与所处的环境结合起来,真正实现空调系统适用、实用的效果。同时在设计的过程中还要坚持节能的原则,充分利用各种有利的环境因素。在当前社会,变风量空调系统已经成为建筑物的一个基本组成部分,因此空调系统的设计不能只考虑空调本身的运行,还要根据所依托的建筑物进行可行性分析。我国的相关政策和规范也对变风量空调系统在环境保护方面做出了相关规定,要求变风量空调系统的设计必须满足建筑物所处环境的长期、变化的情况。在气候、温度变化较大的地区,或者其他工艺性变风量空调设计比较特殊的项目,变风量空调系统在设计时要做细致深入的工况分析,以确保空调系统能够正常运行。具体来说,在变风量空调系统的设计过程中,应严格参考以下几方面的因素:①在进行设计前,要实际考察建筑物的位置,及周围建筑物及其供热、供水尤其是空调系统的具体情况,并结合当地的气候、地形等客观因素,同时还要考虑到风力、日照等自然因素,综合分析这些因素,才能做好变风量空调系统的设计,如供热入口的设计,入口及大门的朝向设计等;②设计时还要认真了解建筑物的使用性质、类型,估算出使用空调的人员数量、使用时间等,如居民建筑夜晚及节假日使用较多,而写字楼等建筑则工作日白天使用较多。综合分析这些因素,才能设计出空调系统的负荷,确保使用无碍;③设计时还要考虑建筑物的楼层及高度,对于高层建筑,在设计时还要遵守国家规定的高层建筑防火规范。

3变风量空调系统设计需解决的难题

3.1新风量控制难题

变风量调系统设计面临的最大的难题之一就是对新风量的控制。由于空调系统在使用过程中,不同使用区域对新风量的需求量也不相同。新风量还是一个变化的数值,有时空调系统的总风量能够达到要求,但是分配到各个区域的却不一定能满足其需求。当前变风量空调系统在设计新风量的控制时主要有两种方式:①设置二氧化碳探测器,根据二氧化碳的浓度变化确定新风量;②设置VAV(或CAV)box,定时输送一定的新风量。

3.2空气净化难题

现在的空调一般都有空气过滤的功能,变风量空调系统自然也不例外。但是一些小型的空调主要采用尼龙锦凸网来过滤空气,很难起到空气净化的效果,有时甚至会造成二次污染。变风量空调系统是一种全空气运行系统,并且采用了初、中效两级过滤甚至三级过滤,能够有效净化空气。但是设定一个合适的过滤效率是空调系统设计的一个难题,还需研究解决。

3.3在推广使用中遇到的问题

变风量空调系统虽然具有众多优点,但是由于配件很多需要进口,价格昂贵,使用户较难接受。例如,变风量末端装置(VAVbox)、直接数字式控制器(DDC)、变频器等主要配件目前全部需要进口,经济压力较大。因此必须加强变风量空调系统的科技研发,配件国产化是推进变风量空调系统普及的关键。同时变风量空调系统的从业人员素质也亟需提高,以在施工、调试、管理方面实现有序、高效。总而言之,技术问题是最大的难题,国家和相关单位应加大投入,推进变风量空调系统的研发和普及。

4结束语

随着科技的发展,人们对生活得舒适度要求也越来越高,同时环保节能的意识也在加强,因此变风量空调系统有其出现和使用的必然性。但是变风量空调系统的设计还有很多问题亟待解决,希望国家和相关工作人员能够积极探索,吸收国外的先进经验,利用科学的设计方法和设计模式,完善和提高变风量空调系统的设计。

参考文献:

[1]曹艳鹏,冀兆良.几种控制方式在空调系统运行节能中的应用[J].制冷,2010,(1):46-50.

[2]曾艺,龙惟定.变风量空调系统的新风[J].暖通空调,2001,(6):35-38.

[3]邱少陵,李哲,沈国民.变风量空调系统中的控制技术[J].鄂州大学学报,1999,(3):3-9.

第三篇:暖通空调设计方案比较的一些问题

暖通空调设计方案比较的

一些问题

摘要:认为设计方案的技术 经济 比较是一项 影响 暖通空调设计质量和效率的重要工作。对暖通空调设计方案技术经济中存在的一些 问题 进行探讨,从可行性、经济性、调节性、安全性及环境影响等方面进行 分析 ,并指出在设计方案比较方面的一些认识误区,提出 参考 意见。

关键词:暖通空调设计方案技术经济比较引言 设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。近年来,随着 科学 技术的迅速 发展 以及对节能和环保要求的不断提高,暖通空调领域中新的设计方案大量涌现,针对同一个设计项目,往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择,设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作,设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。暖通空调设计方案的评价因素很多,一些因素很难定量表述,许多因素又不具可比性,每种设计方案往往都有各自的优缺点,面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相径庭。 目前 在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无

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所适从。如何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。笔者根据从事设计、审图和方案评审工作的一些体会,对暖通空调设计方案比较中应注意的一些问题进行粗浅的分析。

1、可行性和可靠性问题 能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应

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特殊考虑。

2、经济性比较问题 经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。一次投资是投资方最为关注的一个参数,在 计算 投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资,而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等),相应的安装、调试费用,相关的工程管理等各种收费,相关水处理和配电与控制投资,机房土建投资与相应室外管线的费用,而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多,价格各异,因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用,在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积,作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设,全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。运行

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能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机(锅炉和制冷机等)的能耗外,还应计算其他辅助设备(如风机和水泵等)的能耗。不能简单按照设备铭牌功率和运行时间的乘积来计算能耗而应考虑在全年季节变化的情况下,建筑物实际负荷的变化,同时应考虑设备非标准状态下的效率。办公楼、教学楼、写字楼和游泳馆等建筑物的暖通空调设备通常间歇运行,其运行时间应为扣除停机时间后的实际运行时间。在计算过程中应注意不同地区、不同时期、不同时段各种能源的价格可能不同。由于影响因素和不确定因素较多,如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能耗和运行费用,目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。运行费用除了能耗费用如电费、燃油费、燃煤费、燃气费外,还应包括消耗的水费、人工费等。在经济性比较时,切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。笔者曾发现,对电供暖的运行费用,3个不同设备(电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉)厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对,发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同,计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此设计人员应给予足够重视,对厂家提供的数据应认真分析和核对。在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命,以相同的使用周期

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为基准,进行综合经济性的计算比较,而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目,应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。

3、调节性和可操作性问题 暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。 设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设臵应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要

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求。

4、安全性 问题 设计方案的安全性是以往考虑较少的问题,随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延,暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点,在SARS严重流行时期,人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用,这将对暖通空调行业的 发展 产生深远的 影响 。经过对这些事件的认真 分析 、 研究 和反思,将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进,使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段,对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。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5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、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,应设臵可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。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

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在吊顶设臵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。人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时,应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面,应注意空调新风口是最薄弱环节,因此必须采取可靠的防范措施,新风口应设臵在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多,因此它是最容易遭受恐怖分子生化袭击的空调系统形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说,分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。在确定系统新风量时,除了要考虑以往的一些因素外,还要考虑在流行性疾病暴发期间,稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面,应注意不要走向另一个极端,对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如,为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统,显然是不合理的,这将使投资、能耗和运行费用大大增加,关键是要合理确定系统方案和新风量,加强有组织排风,并采用隔绝式的热回收装臵、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节,平时按正常风量运行,流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接,不应采用

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将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。

5、环境影响问题 随着 工业 生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感,同时也要考虑建设方和用户的 经济 承受能力,不要盲目冒进,以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时,还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程(包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程)的能源和资源消耗等进行全面、 科学 、定量的经济性评估比较,是一个需要深入研究的问题。

6、设计方案比较中的一些误区 由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作,即使是暖通空

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调专业的设计人员,要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事,对于局外人更是雾里看花。 目前 在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如,认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案,出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向,甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围,在其适用范围之外,先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案,但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案,因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案,但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短,需要经常更换,从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时,往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂,通常其设备越多、投资就越高,系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差,因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案,在满足使用要求的前提下,系统越简单越好。此外,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。

7、结语 暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优

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劣的重要问题。暖通空调设计方案的比较和优选是一个涉及面广、影响因素多的复杂技术工作。一个优秀的暖通空调工程设计方案,应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑,使其综合效益最高。综合考虑的因素越多,通常其方案设计的水平越高,同时其设计工作量和难度就越大。但由于目前工程设计周期普遍较短、暖通空调专业的设计收费太低、设计收费与设计产生的经济效益不挂钩以及一些技术性问题没有完全解决等原因,在实际设计工作中往往不能对设计方案进行多方案多参数的综合对比分析和优化选择,对设计方案的选择容易出现片面性和主观性的问题,由此造成的经济损失是相当严重的。这一问题应引起有关方面的高度重视,在设计管理和技术研究两个方面均要作大量的工作。在设计方案比较选择时必须对工程设计项目的各项实际需求、环境条件的特点、需求和环境条件的变化趋势等情况进行深入调查研究,对各种技术方案的特点、适用条件和范围进行客观深入的分析,对暖通空调各种技术发展的方向和趋势有深入的了解,尤其必须对各种设计方案的可行性、可靠性、安全性、投资、能耗、运行费用、调节性、操作管理的方便性、环境影响、舒适性和美观性等技术经济评价因素进行客观准确的 计算 和综合对比分析。只有这样才能对各种设计方案进行科学的比较和优选,避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失.

第四篇:浅析暖通空调设计方案的若干思考

论文摘要:如何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。本文根据实际工作经验,对暖通空调设计方案应注意的一些问题进行粗浅的分析。

1 方案应吸收设备工种参加

现在有不少工程,在方案阶段只有建筑师埋头创造,不吸收设备工程师参加方案设计,结果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。机房设在某一角落,风道拉得很远,既不经济也影响通风效果;进风口与排风口挤在一起,不合规定;管道夹层当机房使用,噪声、振动直接影响上、下客房,不但增加了消声减振的费用,还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实,要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑,建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。

2 设计前对建筑物要了解清楚

要想做好一个建筑物的空调设计,达到真正良好的使用效果,应当是各工种综合的好效果。用我们的政策语言,就是适用、经济、美观三者俱备。为此目标在做设计的时候各工种必须配合好。一般说来以下几个问题首先要了解清楚,才好采取对策,即选用适合的方案和系统。

2.1 弄清该建筑物在总图中的位置,四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可为本建筑物设计供热入口时的客观条件。也可作为计算负荷时考虑风力、日照等因素的参考,还可以根据主要入口的朝向,确定大门的做法。

2.2 弄清建筑物内的人员数量,使用时间,有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。

2.3 层数、层高及建筑物的总高度,看其是否属于高层建筑。按现行的规范规定:十层及十层以上的住宅;建筑高度超过24m的其他民用建筑,应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。

3 可行性和可靠性问题

能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。

4 经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。

5 调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求6 安全性问题

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5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、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。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。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。

7 环境影响问题

随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。

暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优劣的重要问题。暖通空调设计方案的比较和优选是一个涉及面广、影响因素多的复杂技术工作。一个优秀的暖通空调工程设计方案,应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑,使其综合效益最高。综合考虑的因素越多,通常其方案设计的水平越高,同时其设计工作量和难度就越大。 只有这样才能对各种设计方案进行科学的比较和优选,避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。

第五篇:暖通设计方案

(金明明;山东文孚建筑设计有限公司;250001) 摘要:

在暖通空调系统的整个生命周期中,方案设计是其中最关键的环节,它决定着系统后续工作的顺畅性与可行性。本文主要针对高层建筑中暖通空调的设计方案展开讨论,首先阐述采暖、通风、空气调节的内涵,对暖通空调概念进行解释;做好设计前的准备工作,总结提高暖通空调设计方案经济性、适用性的几点建议,并提出几点注意事项。 关键词:高层建筑;暖通空调;设计方案 High-rise building HVAC design scheme ( Jin Mingming; Shandong Wen Fu architectural design limited company; 250001) Abstract: In the HVAC system design in the whole life cycle, which is the most crucial link, it determines the system work smoothly and feasibility. This article mainly aims at the high-rise building HVAC design scheme is discussed firstly, heating, ventilation, air conditioning HVAC concept connotation, explain; make the design preparation work, improve the summary of HVAC design scheme of economy, applicability of several suggestions, and puts forward some matters needing attention. Key words: high-rise building; air conditioning; design scheme

一、采暖、通风、空气调节的内涵

所谓采暖即供暖,是指向建筑物内提供热量,提高室内的温度并进行保持;通风则是指将室外新鲜空气、新风通入室内,将建筑物室内空气置换出去,从而对室内空气品质进行改善;而空气调节则是对建筑物内某个空间的室内温湿度、空气的洁净度以及空气的流动速度加以控制、调节,即我们日常所讲的空调。空调系统可以全面控制建筑的热湿环境与空气品质,其包含部分采暖功能与通风功能,而暖通空调即是将这三种空气调节需求结合在一起的简称。

二、暖通空调设计方案前工作内容

在制定暖通空调设计方案前为了保证其后续的使用效果,设计方案前的一些工作不可忽略,从而保证设计方案的适用性、经济性与美观性。通常来讲方案设计前的工作主要包括以下几点:第一,了解清楚某幢高层建筑在项目总图中的具体位置,确定四邻建筑、周围供热、供水以及供电管线的敷设方式,并分析可能的接口点。其主要目的是为建筑暖通空调设计供热入口提供客观条件,并且在负荷计算过程中风力、日照等参数的选择也可以以此为参照,并且结合主要入口的朝向可以将大门的做法确定出来。第二,了解建筑物中常态情况下人员的数量、暖通空调系统的应用时间等,并了解是否会产生废气排泄,在负荷计算以及系统划分时可以以此为参考。第三,对于高层建筑来说,要对其层数、层高以及整个建筑的总高度进行详细了解,建筑高度大于24m的建筑即为高层建筑,设计方案还要参照高层建筑相关防火规范的条款内容。第四,划分防火分区与防烟分区,确定防火墙的具体位置与火灾疏散的路线,其主要作用是为后续防烟排烟系统设计提供参考,确定设置防火阀门的位置。第五,要充分了解建筑的结构方案,确定剪力墙的位置,并分别了解屋面与外墙的具体做法。第六,选择空调机房的建设位置、冷却塔的位置,进一步明确电源、仪表室、水泵房、热力点等各关键点的位置。

三、提高暖通空调系统适用性与经济性的策略

(一)要求设备工种参加方案设计

如果在暖通空调系统设计阶段仅仅依靠建筑工程师进行方案设计,则可能会导致建筑方案忽略了设备空间的考虑,从而为设备设计带来困难,比如机房位置设置不合理,拉远风道,不仅增加工程成本,而且通风效果也会受到影响;或者排风口与进风口挤在一起,与相关规定要求不符;或者将机房设置在管道夹层中,设备运行过程中产生的噪声与振动会对上下层产生影响,且消声减振的成本也会增加等等。

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所以为了保证设备空间设计的合理性,在方案设计过程中要求设备工种参与设计。

(二)设计方案要考虑节能问题

在暖通空调系统实际设计过程中,在计算空调负荷时不能只采用单一的、简化的计算模式,并且也不能只是重于单位面积冷负荷的计算,即不得根据工程师的个人经验凭想象设计。还有一些建筑项目暖通空调系统是由施工单位自身设计施工的,在测算暖通空调的设计负荷时套用的是家用空调的应用范围等;此外很多设计人员对所计算的负荷属于末端负荷或是主机负荷并未将使用系数综合考虑进去,无法明确系统冷量是否需要根据系统规模进行增减,也未将设备配置、运行的经济性考虑进来等等。这种不全面的设计方案势必会影响到暖通空调系统的经济性。因此在实际设计过程中要将节能理念始终贯穿其中,充分考虑暖通空调系统设计方案的经济性。

(三)保证设计方案的可行性与可靠性

提高设计方案的可行性,首先要求其能够满足使用要求。保证设计方案与国家、地区的相关法规、工程规范要求相符,包括环保要求;设计方案可以满足供电、供气、供水与供热等功能需求,并且要充分考虑这些条件长期的、动态的情况。例如如果采用水源热泵设计,则要充分了解工程所在地的地质情况、地下水资源情况、冬季与夏季冷热负荷不均衡问题等,全面分析设计方案的全年工况,以保证暖通空调系统处于全年室外气象条件下均有较好的适应性。如果某些系统受条件限制无法采用标准设备,则要进一步明确非标设备的参数要求。

(四)要考虑后续的维护操作

通常都是根据全年最不利的气象条件确定暖通空调系统的容量,因此要求系统的可调节性能要好。在暖通空调系统投入使用后,要求其维护操作的便利性要高,提高系统的自动化程度,从而降低管理成本,减少系统维护人员的数量与劳动强度。考虑建筑项目的实际情况,综合其技术经济性来确定暖通空调系统是否需要设置自动控制功能。对于高层建筑而言,通常只在季节转换时需要操作的阀门,最好不要设计自动控制;但是有些高层建筑各部分可能会出租给不同的使用单位,其使用时间会存在差异,因此要充分考虑各部分管理控制与运行成本需要分开统计的要求。

(五)加强经济性的比较分析

在暖通空调系统设计阶段可能会产生多个设计方案,除了按上述内容比较其可行性以外,还要充分考虑设计方案的经济性,基于同样的设计要求、应用环境、设备档次、能源价格,对其舒适、美观以及经济性进行比较分析,从而提高暖通空调系统设计方案的科学性与合理性。在分析设计方案的经济性过程中,要充分考虑系统投资、运行成本以及设备的生命周期,比较方案的经济性时要以同样的使用周期为标准,不能只是简单的比较设备报价。如果建筑项目同时要求具备供暖与空调的要求,还要分析冬、夏设备的综合利用问题,综合比较冬夏的经济性等。

四、设计方案的其它注意事项

在方案设计过程中还要注意其它几点:首先,并非在设计方案中采用最新的技术就是最好的。很多设计方案未结合工程的实际情况,盲目追求新技术的应用,甚至以此为卖点吸引客户,但其实方案自身均有特定的适用条件与应用范围,如果超出其应用范围,无论技术再先进都不可能不合理、不可行。同一种方案可能只适用于某个工程项止,并不一定适用于其它方案,因此方案设计不能一味求新。其次,设计方案并非投资越低越好,虽然有的设计方案初期投资看上去很低,但是却增加了后期的运行成本,或者设备的使用寿命很短更换频繁,无形中增加了系统的运行成本,因此并非投资成本低的方案就是最好的方案。再此,设计方案也并非越复杂越好,恰恰相反,系统越复杂,其投入设备就会越多,不仅会增加投资成本,还会由于系统的复杂性而降低其可靠性、可操作性以及可控制性与可维护性等,所以设计过程中在能够满足使用要求的条件下,系统越简单越好。最后,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。 参考文献:

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