发布时间:2023-01-02 21:02:43
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的暖通设计论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
暖通空调的设计一般是运用在建筑物中,所以在设计暖通空调的方案时应该对建筑物做一个全面的了解。首先就是要了解建筑设计的图纸,找出适合放置暖通空调的位置,其中包括空调机房、水泵房、仪表室等设备的区域。对于建筑物的顶棚、屋面等结构体系也要进行全面的了解,这样在设计暖通空调的架设方案时才能更加科学合理的设计。另外,在进行设计之前,应该对暖通空调在建筑物中使用之后的人流量以及使用年限等具体的数据调查清楚,以此作为参考来设计暖通空调供热系统的负荷设计,同时为暖通空调的系统划分提供有效的参考。
二、提高暖通空调设计的操作性和调节性
暖通空调的方案设计虽是纸上谈兵,所以其可操作性自然受到了人们的关注,随着现代技术的不断发展,暖通空调系统的使用越来越自动化,减少了人力对空调系统的控制,由于人为因素造成的损失也一定程度上得到了避免。自动控制系统实现了对空气调节等的自动控制,使得暖通空调的利用变得更加方便快捷。暖通空调系统的自动化控制是通过DDC控制、继电器控制和PLC控制这三种方式来实现的。这也是大型建筑物中暖通空调设计的要求,虽然很大程度上增加了设计的费用,对设计水平也提出了更高的要求。为了保证暖通空调在运行的时候可以拥有更好的调节性,对暖通空调融通量的设计就提出了更精确的要求,可以随着外界天气的变化,也就是外界负荷的变化,其内部进行调节[1]。
三、增强暖通空调设计方案的可行性
为了使暖通空调系统的设计可以满足人们的需求,适应建筑物本身的使用要求,暖通空调的设计不但要考虑到建筑本身的环境,还应该考虑供水、供电以及供热等多方面的因素,考虑到在不同的时间段内,所有供求的关系也是在不断变化的,这样才能保证暖通空调在长时间的运行当中都能够稳定的运行。
四、加强暖通空调设计的安全性、经济性
暖通空调的安全性应该是每一个空调系统设计者最需要重视的问题。为了使暖通空调系统在长时间的运行下都能够具有较高的安全性,所以在设计的时候要保证空调系统对空气的过滤以及净化能力,提高空调系统的自行排风能力,保证人们能够在一个空气质量得到保证的环境下进行生活工作。为了进一步加强空气的质量,应该在空调系统中很容易滋生细菌的部位采取有效的排水或者消毒措施[2]。为了控制系统的成本,在进行设计时应该同时考虑到系统设备的损耗、施工过程的支出,对于不同的设计方案应该进行全方位的经济对比,综合考虑不同季节空调系统的经济性,选出最经济但同时质量又比较高的设计方案。
五、暖通空调绿色节能设计
暖通空调的绿色设计就是指设计的暖通空调在公共建筑的使用过程中在给人们创造舒适的生活环境的同时还应该最大程度的减少对环境的污染以及对能源的消耗,使得人们与环境可以和谐发展。在暖通空调绿色设计的过程中空调的设计风格、设计形式以及设计参数都会对建筑的节能效果造成直接的影响。为了实现绿色设计减少能源的消耗,首先在选择系统和设备的时候就应该选择节能型的,这也是减少能源消耗的最直接的手段。对于系统产生的废热或者余热也要充分利用起来。对于房间内的暖通空调,可以使用既可以增加舒适性、调节起来又方便的空调末端。在对系统的参数进行设计的时候,要使空调的总耗能比我国批准的节能标准规定值的80%要低[3]。与新能源相结合也是一个很好的发展方向,利用低品位的能源来实现对室内的供暖,使能源具有更高的使用效率。
关键词:暖通空调设计问题分析
Abstract: this paper summarizes the actual jobs found in air conditioning, ventilation and smoke, civil air defence ventilation, etc in the basement of the problems existing in the design. Analyses the cause of the problems, and puts forward the author's own opinions.
Keywords: hvac design problem analysis
中图分类号:TU96文献标识码:A 文章编号:
引 言:由于工作上的关系,触到一些设计单位的暖通空调工程设计,对照《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ 19-87(以下简称《设计规范》)、《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(以下简称《高规》)、《采暖通风与空气调节制图标准》GBJ 114-88(以下简称《制图标准》)、《建筑工程设计文件编制深度的规定》(以下简称《设计深度规定》)等有关规范、规定、标准,发现目前暖通空调设计人员在贯彻执行现行规范、规定、标准方面,在系统设计、设备选型、管网布置方面都存在着不少问题。现将发现的问题及原因分析和解决办法综述如下。
1贯彻执行暖通设计规范、标准方面存在的问题
1.1室内外空气计算参数不符合规范要求
《设计规范》规定,冬季室内空气计算参数,盥洗室、厕所不应低于12 ℃,浴室不应低于25 ℃。然而,有的公共建筑的厕所、盥洗间(设有外窗、外墙)、住宅建筑的卫生间(冬季有洗澡热水供应,应视作浴室)未设散热器,很难达到室温不低于12 ℃和25 ℃的要求。还有的住宅建筑的厨房不设散热器,笔者以为不妥,住宅厨房室内温度亦应按不低于12 ℃的要求设置散热器。
1.2供暖热负荷计算有漏项和错项
《设计规范》规定,冬季供暖系统的热负荷应包括加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。但有的工程在计算供暖热负荷时却未计算这部分耗热量,致使供暖热负荷出入较大;《设计规范》对围护结构耗热量计算各朝向修正率做了明确规定,北0~10%,东、西-5%,南-15%~30%,而有的工程却将各朝向修正率变为北20%,东、西15%,南-5%,有悖于规范要求。
1.3卫生间散热器型式选择不妥
《设计规范》规定,相对湿度较大的房间宜采用铸铁散热器。然而,不少工程的卫生间采用钢制散热器,亦未加强防腐措施,这是不妥当的。笔者曾看到有些办公楼的厕所采用钢制闭式散热器,但没使用几年,散热器的串片就被腐蚀了,剩下的两根光管也锈蚀严重。实践证明,此类场所最好采用铸铁散热器或铝制散热器。
1.4楼梯间散热器立、支管未单独配置
《设计规范》规定,楼梯间或其它有冻结危险的场所,其散热器应由单独的立、支管供热,且不得装设调节阀。然而,有的工程将楼梯间散热器与邻室供暖房间散热器共用一根立管,采用双侧连接,一侧连接楼梯间散热器,另一侧连接邻室房间散热器,而且散热器支管上设置了阀门。这样,由于楼梯间难以保证密闭性,一旦供暖发生故障,可能影响邻室的供暖效果,甚至冻裂散热器。
1.5供暖管道敷设坡度不符合规范要求
《设计规范》规定,供暖管道的敷设应有一定的坡度,对于热水管坡度宜采用0.003,不得小于0.002。然而,有的工程供暖供回水管坡度只有0.001~0.001 5。当然,如确因条件限制,热水管道甚至可无坡度敷设,但此时应保证管中的水流速不得小于0.25 m/s。
1.6厨房操作间通风存在问题
《饮食建筑设计规范》(JGJ 64-89)对厨房操作间通风作了明确规定:(1)计算排风量的65%通过排气罩排至室外,而由房间的全面换气排出35%;(2)排气罩口吸气速度一般不应小于0.5 m/s,排风管内速度不应小于10 m/s;(3)热加工间补风量宜为排风量的70%左右,房间负压值不应大于5 Pa。然而,有的工程的厨房未设排气罩,仅在外墙上设几台排气扇;有的虽然设置了排气罩,但罩口吸气速度远小于0.5 m/s,选配的排风机风量不足。大多工程未设置全面换气装置,亦未考虑补风装置,难以保证室内卫生环境要求及负压值要求。
1.7膨胀水箱与热(冷)水系统的连接不符合规范要求
《锅炉房设计规范》(GB 50041-92)规定,高位膨胀水箱与热水系统的连接管上不应装设阀门。这里所说的连接管是指膨胀管和循环管。此条对空调冷冻水系统也是适用的。但有的空调冷冻水系统高位膨胀水箱的膨胀管接至冷冻机房集水器上且安装了阀门,这是不允许的。一旦操作失误,将危及系统安全。
1.8通风空调系统防火阀的设置不符合规范要求
《高规》中规定,风管不宜穿过防火墙或变形缝,如必须穿过时,应在穿过防火墙处设防火阀;穿过变形缝时,应在两侧设防火阀。然而,有的高层建筑,风管穿防火墙处未设防火阀,有的风管穿过变形缝时仅在一侧设有防火阀,而另一侧则未设。另外,有些工程防火阀的位置设置不当。按要求防火阀应紧靠防火墙设置,防火墙两侧各2 m范围内的风管应采用不燃材料保温。但有些工程通风空调风管上的防火阀随意设置,远离防火墙,其间的风管既未注明加厚,亦未采取任何保护措施,存在着隐患。
1.9防烟楼梯间前室送风口风量的确定有问题
《高规》对高层建筑防烟楼梯间前室加压送风量作出了规定,并分情况给出了具体风量值。该条附注中说明开启门时通过门的风速不宜小于0.7 m/s;条文说明中规定了门的开启数量,20层以下为2,20层以上为3。《高规》还规定,防烟楼梯间前室的加压送风口应每层设一个。根据这些规定,可以推算出各层前室送风口的风量应为L/2(20层以下)或L/3(20层以上,L为前室总加压送风量)。然而,有的工程,其防烟楼梯间前室送风口的风量却标注为L/n(n为建筑物层数),显然小了许多。如某12层建筑,防烟楼梯间前室总加压送风量定为16 000 m3/h,但每层前室送风口风量却标注为16 000/12≈1 300(m3/h),显然其风口配小了。正确的标注应是16 000/2=8 000(m3/h),应按此配置风口大小。
1.10误将防烟分区排风量的计算混同于排烟风机风量的计算
《高规》对排烟风机风量作了明确规定:担负一个防烟分区排烟时,应按该防烟分区面积每m2不小于60 m3/h计算,担负两个或两个以上防烟分区排烟时,应按最大防烟分区面积每m2不小于120 m3/h计算。请注意,这里指的是选择排烟风机的风量,并不是指防烟分区排风量加大一倍(对每个防烟分区的排风量仍然按防烟分区面积每m2不小于60 m3/h计算),而是当排烟风机不论是水平方向或垂直方向担负两个或两个以上防烟分区排烟时,只按两个防烟分区同时排烟来确定排烟风机的风量。然而,有的工程排烟风机水平方向担负面积大小不等的2~3个防烟分区的排烟,设计上错误地将排烟风机风量按其所担负的2~3个防烟分区总面积每m2不小于60 m3/h计算,而不是按其中最大防烟分区面积每m2不小于120 m3/h计算,致使排烟风机风量偏小,难以满足防火使用要求。还有的排风机(系统)垂直方向担负两个以上防烟分区(内走道)的排烟,设计上误将各层防烟分区(内走道)的排风量按各自的面积每m2不小于120 m3/h计算了,而不是按各自的面积每m2不小于60 m3/h计算的,无形中将垂直方向各防烟分区(内走道)排风量加大了一倍,致使各层风道、风口配置偏大。
1.11高层建筑排烟系统排烟口选型不当
《高规》规定,(通风空调)风管穿过防火分区的隔墙处应设防火阀。笔者认为,排烟风管不宜穿过防火墙,如必须穿过时,应在穿防火墙处设当烟气温度超过280 ℃时能自动关闭的防火阀,并与排烟风机联锁。然而,有的工程在设计时对此有疏忽。如某工程地下室一排烟系统担负3个房间及1个内走道(各房间与内走道之间的门均为防火门)的排烟,排烟总管上设有一只排烟防火阀,而各房间及走道的排烟口均为单层百叶风口,排烟管穿过各防火墙处均未设排烟防火阀。这样带来的问题是:各房间防火门形同虚设,一旦一个房间发生火灾,将通过排烟管殃及其它房间。正确的做法是:在单层百叶排烟口后(排烟风管穿防火墙处)增设排烟防火阀(280 ℃自动关闭)或将单层百叶风口改为专用排烟风口(平时常闭,着火时自动开启排烟,280 ℃重新关闭)。
2在工程设计中存在的问题
2.1供暖入口设置过多
设置供暖入口时,既要考虑室内供暖系统的合理性,又要考虑与室外管线衔接的合理性,不能只图室内系统设计方便、省事,而不顾及室外管网系统。然而,有的工程供暖入口设置过多。如某7层综合楼,室内供暖系统分为10个环路(1~2层4个,3~7层6个),供暖入口设置亦达10个之多,同外线衔接点过多,几个方向均有,不仅给外线施工造成麻烦,也给将来室内系统调节带来不便。
2.2供暖系统设计不合理
供暖系统设计存在不合理之处:①有的供暖系统由1条主立(干)管引进,分几个环路,分环上不设阀门,给系统运行调节、维修管理造成不便。②有的供暖管道布置不合理,与建筑专业不易协调,或供暖立管直接立在窗子上,既影响使用,又不雅观;或者供暖水平管道敷设在通道的地面上,既影响行走,又不便物品放置。③有的供、回水干管高点漏设排气装置,一旦集气,难以排除,影响系统使用。④有的供暖系统,一个环路单程长300 m,致使供、回水干管坡度很难达到规范规定的不小于0.002的要求。⑤有的供暖系统为双侧连接,两侧热负荷及散热器数量相差悬殊,而两则散热器供、回水支管却取用相同管径,两侧水力不平衡,难以按设计流量进行分配。
2.3排风系统设计不合理
如某工程地下室的暗厕(卫生间)等若干个生活用房和设备用房设一排风系统,水平风管长60 m,断面只有200 mm×200 mm,风阻较大;选用屋顶风机排风,却将风机安装在外墙上,显得很不协调。还有的工程的地下室设若干个包间(均为暗房),各包间均采用吊顶排气扇,排风经数十米长的水平风管排出室外,风管断面仅有150 mm×150 mm,阻力大,排风效果差。
2.4空调系统的选择不合理
如某工程设有指挥大厅、会议厅、计算机房等,此类性质的用房,理想的空调系统应是低速风道系统,而设计却采用了风机盘管系统,且未设新风补给系统,显然是不合理的。又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 ℃,φ=60%±5%;另一部分房间tn=22±2 ℃,φ=40%~60%,洁净级别小于10 000级,新鲜空气40~60 m3/(h*人)。对这两类性质的用房,设计上采用了风机盘管系统,且未设新风补给系统。这样的系统满足不了甲方所提的要求。
2.5厕所采用风机盘管时未加新风
厕所内既要满足温度要求,又要排除臭味,保证卫生要求。然而,有的工程的厕所既无排风,又无新风补给,单纯采用卧式暗装风机盘管供冷、供热,造成臭气自身循环,这是不妥当的。
2.6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。笔者认为,供水管上不必设置平衡阀,仅在回水管上设置即可。平衡阀口径应通过校核计算确定。
3设计图纸方面存在的问题
3.1设计说明内容不完整
《设计深度规定》对暖通空调设计说明应包括的内容作了明确规定。设计说明应有室内外设计参数;热源、冷源情况;热媒、冷媒参数;供暖热负荷及耗热量指标,系统总阻力;散热器型号;空调冷、热负荷;系统形式和控制方法;消声、隔振、防火、防腐、保温;风管、管道材料选择、安装要求;系统试压要求等。然而,有些工程的设计说明内容很不完整。
3.2平面图深度不够,有些应该绘制的内容遗漏
《设计深度规定》对暖通空调平面图要表示的内容作了详尽的规定。然而,相当多的工程设计未完全按规定绘制,存在的主要问题是:供暖平面图,有些未标注水平干管管径及定位尺寸;有的立管未编号;有的虽标注了立管号,但却将立管漏画;有的二层至顶层合画一张平面图,散热器数量亦分层进行了标注,但却未注明相应层次;有的仅画有首层供暖平面,而未画二层至顶层供暖平面。通风空调平面图,有些未注明各种设备编号及定位尺寸;有的未说明冷冻水管道管径及定位尺寸。还有的公共建筑设计,将厨房部分的供暖、通风、空调等内容留给厨房设备生产厂家去做,这是很不合适的。
3.3系统图深度不够
《设计深度规定》对暖通空调系统图绘制有明确要求。但有些工程设计未按规定执行。存在的主要问题是:供暖系统图,有的立管无编号,而以建筑轴线号代替;有的管道号注了坡度、坡向,但未注明管道起始端或终末端标高;有的管道变化处(转向处)标高漏注;有的甚至未画供暖系统图或立管图。空调通风设计,有些工程未画空调冷冻水系统图和风系统图(如果平面图完全交代清楚,可以不画系统图,但对于一些较为复杂的通风空调设计,单靠平面图是难以表达清楚的)。
4问题原因及克服方法
4.1对现行设计规范、规定、标准学习不够,贯彻执行不够,因此应加强对现行设计规范、规定、标准的学习,提高贯彻执行设计规范的自觉性。
4.2设计过程中缺乏多方案技术经济比较,随意性较大。应像建筑方案设计一样,进行多方案比较,作出合理的设计。
4.3图纸审查不严甚至流于形式。应坚持三审(自审、审核、审定)制,确保设计(含图纸、计算书)质量,杜绝出现差错。
结束语:
综上所述,暖通空调的设计问题,是直接关系到暖通空调项目成败的重大问题。暖通空调的设计,不仅涉及面广,而且影响因素多,是十分复杂的技术工作。优秀的暖通空调工程设计者,必须对设计方案中涉及到的种种因素进行综合考虑。在此基础上进行科学设计,才能避免因为片面和主观因素造成的损失,寻找到符合最大经济效益和功能要求的暖通空调工程设计方案。
参考文献:
[1]采暖通风与空气调节设计规范(GB50019―2003)
关键词:暖通空调 设计 要点 问题
中图分类号:S611文献标识码: A
暖通空调(Heating, Ventilation and Air Conditioning, 简称HVAC)是现代建筑中不可或缺的重要组成部分,其主要有采暖、通风和空气调节三个功能。暖通空调在为人们带来方便的同时,也会暴露其自身的一些缺点。据统计,暖通空调在耗能方面可算是大户,其能耗占全国总能耗的15%以上。因此,暖通空调不仅关系到人民生活水平的提高,而且还关系到国家的能源损耗、环境污染。所以,如何既要尽可能的发挥暖通空调的功效,实现提高建筑物室内舒适度这一目标,又能进一步减少能耗、减少环境污染往往成为暖通空调设计的关键。
一、暖通空调设计要点
1、设计方案要根据建筑实际需要
在工程的方案设计阶段要让设备工程师参加设计工作,目前还存在一些工程只有建筑师参与设计而难免照顾不到设备空间,使得设备工程师难以完成设备设计,设备工程师可以在建筑师设计时提出相应的要求,进而避免出现不合理的设备设计,例如机房位置过于偏僻导致风道过长而影响功能和效益,或是进风口和排风口挤到一处、机房处在管道夹层等等不合理的情况;其次,方案设计前要清晰地了解建筑物情况,弄清建筑物的位置和附近各种管线的设置地点和方式,明确建筑使用时间、人员数量和是否要排除废气等情况,清楚建筑物的层数、层高和总高度,知道建筑物内防火、防烟分区和防火墙、火灾疏散路线等情况,了解建筑结构和暖通空调系统设备的可能位置等等,以便方案设计能够更好地满足实际要求。
2、设计方案要具有可行性
(1)设计方案必须按照相关的法规和规范进行设计;
(2)要能够满足系统的使用要求和供电、供水等方面的要求,以保证设计方案可行、可靠;
(3)要考虑经济性的问题,在满足设计要求并采用相同的设备档次、舒适情况、节能情况等条件时选择最科学、合理的方案,不能单单考虑经济性而不关注基准条件的不同;
(4)要让系统拥有尽量好的可调节性,能够满足全年气候条件的要求,并根据实际情况决定采用何种控制方式以满足系统的操作要求;
(5)要考虑系统的安全性能,按照相关防火设计规范做好防火安全设施,考虑系统运行可能对室内环境和人员、物品的不利影响;
(6)要重视系统运行对环境的影响,如今环境保护问题已经成为整个社会关注的热点话题,在设计系统的方案时要尽量满足环境保护的相关要求,避免系统运行不长时间就必须进行改造的情况发生。
二、在暖通空调设计中容易出现的问题
1、空调设计
空调设计中一般存在以下问题:
(1)因现在的空调设计很多采用的是经验估值,设计人员为提高安全系数,往往会加大空调设计负荷量,这种情况直接造成的成本闲置及浪费,这就要求设计人员能够详尽地进行设计计算,力求设计精确。
(2)空调水系统平衡问题未能考虑到,或是水系统平衡阀选择错误,为节省造价本应采用动态平衡阀的确采用了静态平衡阀。
(3)空调末端设备在选型过程中偏大,或是设计过程中未考虑设置静压箱等,造成运行期间的噪音过大,对于大型商业中心吊顶式风柜多是安装于商铺内或是公共走道上方,这种现象将使得购物环境质量降低,有些甚至无法正常营业。
(4)对空调实际使用中今后将碰到的管理收费问题,未做细致考虑,如各出租、出售办公室及功能不同的场所,有必要考虑能量计量的未设计能量计量仪器。
(5)空调冷凝水排放的管线设计过长,容易造成排放不畅。
(6)空调送风管未进行防冷桥设计,造成日后滴水现象。
(7)水泵选型流量过大,造成运营功率过大。
(8)卫生间排风系统设计管路过长,排风效果不佳
2、供暖系统设计不合理。
供暖系统设计存在不合理之处:
(1)有的供暖系统由1 条主立(干)管引进,分几个环路,分环上不设阀门,给系统运行调节、维修管理造成不便。
(2)有的供暖管道布置不合理,与建筑专业不易协调,或供暖立管直接立在窗子上,既影响使用,又不雅观;或者供暖水平管道敷设在通道的地面上,既影响行走,又不便物品放置。
(3)有的供、回水干管高点漏设排气装置,一旦集气,难以排除,影响系统使用。
(4)有的供暖系统为同程式,一个环路单程长300 m,致使供、回水干管坡度很难达到规范规定的不小于0.002 的要求。
(5)有的供暖系统为双侧连接,两侧热负荷及散热器数量相差悬殊,而两则散热器供、回水支管却取用相同管径,两侧水力不平衡,难以按设计流量进行分配。
3、大型风机的变频控制问题
因为暖通空调一般覆盖的面积比较大,所以为了保持每一部分风量的平衡,在大型风机上必须配置变频器。但是在实际的设计中往往有一些开发商为了节约成本,经常出现一些送排风机未配置变频器的情况。这样在风机的实际工作中,各风口风量的调节就难以平衡,特别是在总风量附加系数比较大时,不仅会出现各风口风量及总风量难以调节,而且会造成风机的喘震,运行一段时间之后,就会损坏风机或电机。
4、噪音问题
一般安装暖通空调的都是居民区、大型超市、医院、政府部门等人口较多的地方,所以对噪音的要求也就特别严格。但在实际对有些设备进行选择时会出现未按照室内外噪音标准来进行的情况,例如,在空调机组里或总的送风、回风及排风管道上没有采取消声措施,而按照规定是管道内风速如果超过8m/s,就必须安装消声器。此外,还要注意的是,如果混流风机噪音太大,就不要安装在室内,假如设备放在室外其实际噪音还在80分贝以上的话,就不要选择此类型的风机。
5、通风空调系中防火阀的设计不达标
《高规》里有这样的要求,即通风管道不适宜通过防火墙或者出现变形的缝隙,在不得不通过的情况下,在通过防火墙处要设置防火阀;在通过出现变形的缝隙时要在两侧均安装防火阀。但是一些高层建筑的暖通系统中,风管通过防火墙时并没有防火阀;或者,通过变形缝隙时防火阀只设置在一侧,这样极易造成安全隐患。然而,在施工中也存在着另一种情形:在出现变形缝隙的地方没有墙体,这样一来变形缝的两边即可连接成一片防火区域,在这种条件下通常不建议设置防火阀。除此之外,一些工程的防火阀的安装位置不符合相关要求。理论上应当在防火墙200m处安装防火阀,连通防火阀与防火墙的穿墙风管厚度δ≥1.6 mm,并且在防火墙的两侧各2m范围内,所有风管都要使用不可燃烧的材料进行保温。然而,有的工程在设计施工过程中,在通风空调的风管上草率地安装上防火阀,所使用的风管均没有标注加厚的数值,加上防范方面存在漏洞,工程安全令人堪忧。
综上所述,随着经济的发展,我国的城市建设步伐日益加快,城市人口随之增多,同时居民住宅工程建设也在增长。这些都对城市暖通空调工程提出了更高的要求,但是客观来讲,目前我国城市暖通空调工程还是存在一定的问题,最主要的是体现在设计方面,如何进行设计上面的改进成为了目前为止亟待解决的难题。
参考文献:
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。
运行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。
关键字:暖通;设计;矛盾;防止
中图分类号:TU201.5文献标识码:A 文章编号:
1贯彻执行暖通设计规范潜在的矛盾
1.1 室内外空气有关计算参数规范要求不符合
只要是暖通专业的人员对《采暖通风与空气调节设计规范》并不是太陌生,在这个规范里,记载着室内外空气有关计算参数的规范。比如说冬季室内空气计算参数,盥洗室、厕所不应低于12℃,浴室不应低于25℃。然而,有的公共建筑的厕所、盥洗间(设有外窗、外墙)、住宅建筑的卫生间(冬季有洗澡热水供应,应视作浴室)未设散热器,很难达到室温不低于12℃和25℃的要求。还有的住宅建筑的厨房不设散热器,笔者以为不妥,住宅厨房室内温度亦应按不低于12℃的要求设置散热器。
1.2采暖热负荷计算潜在误区
《采暖通风与空气调节设计规范》规定,冬季采暖系统的热负荷应包括加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。但很多工程在计算采暖热负荷时却没有计算这部分耗热量,致使采暖热负荷出入较大;《采暖通风与空气调节设计规范》对围护结构耗热量计算各朝向修正率做了明确规定,北O%一10%,东、西一5%,南15%一30%,而有的工程却将各朝向修正率变为北30%,东、西10%,南O%,有悖于规范的要求。
1.3卫生间散热器型式选择不妥
《采暖通风与空气调节设计规范》规定,相对湿度较大的房间宜采用铸铁散热器。然而,不少工程的卫生间采用钢制散热器,为加强防腐措施,这是不妥当的。笔者曾看到有些办公楼的厕所采用钢制闭式散热器,但没使用几年,散热器的串片就被腐蚀了,剩下的两根光管也锈蚀严重。实践证明.此类场所最好采用铸铁散热器或铝制散热器。
1.4楼梯间散热器立、支管未单独配置
《采暖通风与空气调节设计规范》规定,楼梯间或其它有冻结危险的场所,其散热器应由单独的立、支管供热,且不得装设调节阀。然而,有的工程将楼梯间散热器与邻室供暖房间散热器共用一根立管,采用双侧连接,一侧连接楼梯间散热器,另一侧连接邻室房间散热器,而且散热器支管上设置了阀门。这样,由于楼梯间难以保证密闭性,一旦采暖发生故障。可能影响邻室的采暖效果。甚至冻裂散热器。
1.5供暖管道敷设坡度不符合规范要求
《采暖通风与空气调节设计规范》规定,采暖管道的敷设应有一定的坡度,对于热水管坡度宜采用0.003,不得小于0.002。然而,有的工程采暖供、回水管坡度只有0.001~0.0015。当然,如却因条件限制,热水管道甚至可无坡度敷设,但此时应保证管中的水流速不得小于0.25m/s。
1.6通风空调系统防火阀的设计不符合规范要求
《高规》中规定,风管不宜穿过防火墙或变形缝,如必须穿过时,应在穿过防火墙处设防火阀;穿过变形缝时,应在两侧设防火阀。然而,有的高层建筑,风管穿防火墙处未设防火阀,有的风管穿过变形缝时仅在一侧设有防火阀,而另一侧则未设。另外,有些工程防火阀的位置设置不当。按要求防火阀应紧靠防火墙设置,且连接防火阀的穿墙风管厚度≥1.6 mm,防火墙两侧各2 m范围内的风管应采用不燃材料保温。但有些工程通风空调风管上的防火阀随意设置,远离防火墙,其间的风管既未注明加厚,亦未采取任何保护措施,潜在着隐患。
2 工程设计中潜在的矛盾
2.1 排风系统设计不合理
如某工程地下室的暗厕(卫生间)等若干个生活用房和设备用房设一个排风系统,水平风管长60 m,断面只有200 mm×200 mm,风阻较大;选用屋顶风机排风,却将风机安装在外墙上,显得很不协调。还有的工程的地下室设若干个包间(均为暗房),各包间均采用吊顶排气扇,排风经数十米长的水平风管排出室外,风管断面仅有150 mm×150 mm,阻力大,排风效果差。
2.2 平衡阀的设置与口径选择潜在矛盾
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。笔者认为,供水管上不必设置平衡阀,仅在回水管上设置即可。平衡阀口径应通过校核计算确定。
2.3 共用立管安装伸缩器矛盾
目前设计的多层或高层住宅,大多采用共用立管系统,设计中一般要根据系统水力平衡、散热设备、承压能力及化学管材的特性等因素对供暖系统及共用立管进行竖向分区设置,并应考虑管道热补偿矛盾。然而,有些设计认为户内为埋地敷设,而忽略了管井内共用立管的热胀矛盾,故未设置伸缩器;有的虽然设计了补偿器,但未认真校核热膨胀量来决定补偿器的位置;还有的设计在补偿器上下的位置就安装了固定支架,这样补偿器起不到补偿管道由于热胀而变形伸缩的矛盾,结果导致由于立管的热胀伸缩拉裂了支管的现象。
2.4 入口入户装置矛盾
根据采暖通风与空气调节设计规范(以下简称设计规范)规定,热水采暖系统,应在热力入口的供回水总管上设置温度计、压力表及除污器,必要时应装热量计。设计人员往往只注意入户热力装置的设置,忽略了入口装置,有些图纸标注了入口装置所采用的标准图集号,而有的图纸则被遗漏,所以审图部门经常提出意见。设计人员在施工图中,除要说明遵循上述规定外还应特别强调两点:
2.4.1 热力入口的供水管上最好设置两级过滤器,一级宜为3.00mm孔径的粗过滤器,二级宜为60目的精过滤器,回水管上宜设置滤网规格不小于60目的过滤器。
2.4.2 在入户前的供回水支管上加装泄水旋塞。如某住宅小区,采用分户计量的集中供暖方式,供暖后许多住户的散热器不热,查其原因,过滤器处并未发现堵塞物,散热器均为无砂铸铁型,最后拆卸管道后发现,原因是管井内入户前支管下翻处的弯头内堵满了大量的细砂粒,虽然设有水过滤器,但网滤孔径太大,所以造成了堵塞,后加装了泄水阀堵塞后放过几次水,再未出现不热的矛盾
3 暖通空调系统
3.1暖通空调工作原理
空调工作原理就是制冷剂在制冷机组的蒸发器中与冷冻水进行热量的交换而汽化,从而使冷冻水的温度降低,然后,被汽化的制冷剂在压缩机作用下,变成高温高压气体,流经制冷机组的冷凝器时被来自冷却塔的冷却水冷却,又从气体变成了低温低压的液体,同时被降温的冷冻水经冷冻水水泵送到空气处理单元的热交换器中,与混风进行冷热变换形成冷风源,通过送风管道送入被调房间。本文主要研究控制暖通空调系统的空气处理部分,主要涉及供水系统和空气处理单元。
3.2暖通空调供水系统
常用的冷冻水(水为载冷剂)系统的冷冻水管道均为循环式系统,根据用户的需求情况的不同,按水压特性划分,可分为闭式系统和开式系统两种:按冷、热水管道的设置方式划分,可分为双管制系统、三管制系统、四管制系统:按各末端设备的水流程划分可分为同程式和异程式系统:按水量划分,可分为定水量和变水量系统。变流量系统中的原则足的供、回水温度保持不变,建筑物负荷变化时。通过改变供、回水的流量来适应,该水系统输送的水流量要与建筑物需求相适宜。
3.3空调系统形式
3.3.1风冷管道式空调系统
风冷管道式空调系统是一种类似于家用分体机的空调形式,是一种新概念的微型中央空调。系统分为室内机(末端)和室外机(主机),中间用铜管连接,制冷剂直接蒸发制冷。其区别于家用分体机的主要特点是:室内机和室外机的设置距离远、高差大,一台室外机可同时连接多台室内机,但其能效比较低。该系统以日前常见的家用中央空调系统为代表,同时还衍生出风冷管道式商用中央空调系统。此类较适合相对独立的住房、别墅、办公室、餐厅和娱乐场所。目前一些大空间大面积的建筑也采用了风冷管道式商用空调系统,其缺点是室外机较多,影响建筑物的美观。
3.3.2多联机系统
该系统以变频多联机和数码涡旋多联机为代表,原理同管道式空调系统,但系统能够连接更多的室内机。由于其室外机采用了变频压缩机或数码涡旋压缩机,并且采用了较精密的控制系统,使室内的人体舒适度更好,部分负荷的节能效果更佳。由于室内机和室外机的连接距离更远,使室外机集中设置成为可能,从而减少了对将建筑物外观的破坏。该系统适用于别墅、高档办公楼、高档娱乐场所等。
结束语:
随着资源的不断消耗,社会一直在大力提倡节能环保,而暖通对建筑事业的节能奉献了重要的力量。我们一定要遵守节约投资,以较为先进的科学技术,经管便捷,减少能源的设计为出发点,依据建筑的供热方法、用处及所处的城市气候的特征等方面因素,决定其中央空调系统、消防通风系统选用什么样的方式。经过优化暖通空调系统设计、强化对当下设计规章、制度、标准的学习和完全建筑的围护结构等方法实施较为科学的暖通设计,以便于更好的为人们服务。
参考文献
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[2]刘西平.谈建筑物的管线综合设计.山西建筑,2005(3):
关键词:暖通设计;存在问题;对策
引言
随着我国经济的加速发展,我国建筑工程技术已趋成熟,但是,我国在暖通设计上还存在着许多问题,这些问题直接制约着我国建筑设计过程中的工程质量,影响着人们对建筑工程的使用,为了实现人们对人性化和舒适化的需求,我们有必要对暖通设计中存在的问题进行重点分析,实现暖通设计在生活中为人民带来便利和舒适的目标。
一、暖通设计的发展现状
(1)在暖通设计主体上,设计主体过少
暖通设计工作包含的内容是多样化的,暖通设计不仅包含建筑工程师对于设计过程的建议,还包括设备工程师对该设计的贡献和投入,不能忽视设备工程师的作用。实践中出现大量的暖通设计过程中忽视设备工程师的作用的问题,这样造成的后果就是金钱和美观问题得不到保障,例如,出现进风口和排风口相互重叠的问题。
(2)在设计说明上,缺乏相应的暖通设计说明
在暖通设计过程中,设计主体没有做到以房屋建筑的实际情况为基础,错处完善的设计说明。例如,实践中出现的暖通设计说明没有依照法定的程序和规定进行制作,设计说明通常一样包含有关对冷热源的基本情况的记载、有关供暖热负荷指标的说明、有关室内外设计的实际参数问题、有关系统的阻力等情况的说明和散热器的型号的记载,这些问题涉及单位没有真正的做好,正是因为存在着这样的环节疏漏,最终导致在后期设计和施工等过程中面临着许多的艰难。
(3)在有关空气计算的参数上,没有符合相关规范的要求
暖通设计规范对冬季室内空气的计算参数作出相关的规定和要求,为此,当在暖通设计过程中就必须对该设计中的有关参数等问题进行严格把关。根据相关规定的要求,有关对厕所和盥洗室的温度在设计时按照保持12摄氏度的规定进行设计。相对于浴室而言,我们应该把温度调整至25摄氏度,但是,由于我国许多地区由于气温相差各异,为此,我们在设计中就应该依照设计规范中有关这些地区的温度规定不断的调整温度,实现设计的人性化。不仅如此,我们在暖通设计的过程中要考虑有关门窗的冷空气量等因素,由于门窗的冷空气量是室内温度的重要影响因素,为此,我们必须在暖通设计过程中对这一因素进行适量的考虑,只有这样才能实现设计的规范化和合理化,实践中出现这样的问题就是暖通设计工程师在设计过程中为了省事完全没有考虑这一问题导致色剂中的供暖热负荷不准确的问题发生,实践中大量违背设计规范要求的现状时有发生的问题是造成暖通设计问题频发的一大原因。
(4)在设计环节,对排烟风机风量和防烟风机风量二者的概念进行混淆
高层建筑中有关于对暖通设计中的排烟风量的计算问题进行规定,当只分担着一个防烟分区的排烟工作任务时,防烟分区的面积应该按照每平方米大于60m3/h进行计算,当出现分担两个或者两个以上防烟分区的排烟工作时,防烟分区的面积应按照每平方米大于120m3/h去计算。现在我们要考虑的问题是,暖通设计中存在问题就是建筑排烟风机设计设计成水平方向负担面积不同的二到三个庞燕分区的排烟工作,防烟分区的总面积缺失按照每平方米大于60m3/h计算的,这种现状导致排烟风机的风量无法适应高层建筑正在结构上对防火使用的要求。
二、完善暖风设计的对策
(1)重视工作中基础性环节的重要作用
为了实现暖通设计的使用价值的最大化,我们在对暖通设计过程中应该对基础性的环节工作进行重点突破,要对建筑物周围的供电、供水、供热中的管线设置方式,房租住宅在暖通总图中的详细位置等问题进行明确,同时,我们也不能完全忽视对建筑周围的其他状况例如有关暖通设计中的的其他状况作出明确,暖通设计人员在设计过程中要保证建筑使用者的人数、使用时间和排气状况等问题进行详细的检查,这样的基础性工作是至关重要的。同时,对建筑物的高度、总层数和层高的问题要进行考虑。
(2)在设计主体上,实现主体的多样化
在暖通设计中,我们有必要从分吸取多群体对该问题的意见和建议,让更多的设计主体参与到这一工程的设计中来,实现设计的高效化。最终实现设计结果在美观和实用上都满足人民的需求。再者,我们有必要对暖通设计中的可行性问题进行必要的研究,第一,有关设计人员的设计方案,我们严格遵守国家和政府对该问题所作出的规定,实现对环境问题的有效解决;第二,我们在设计过程中要考虑建筑使用者的电气水热的实际使用要求,不断调整这些要求的变化以作出相应的调整。(3)重视暖通设计的合法合理
政府和相关环保部门对暖通设计中的相关问题进行了相关的规定,为此,我们在设计和施工过程中,要做到严格依照这些规范和制度进行设计和施工。保证暖通设计的合法性。同时,设计方案要实现一定的合理性,就是在暖通设计过程中出现一部分特殊的暖通工程无法适应标准的设备的具体情形时,我们要对非标准的这一部分设备知道那个相应的参数,这些参数要体现一定的合理性。
(4)重视暖通设计的经济性
在暖通空调设计方案中我们要考虑到其经济性问题,要制定一个比较标准,实现对该方案的经济性比较,我们在对暖通设计的经济性问题进行比较过程中要充分考虑到设计中的能源价格、设备档次和市场价格的问题,方案的比较必须置于一个使用周期之内。在暖通工程的设计工作中,我们不仅要对要耐心那个费用作为一个参考因素,同时,还要将设备的维修情况和使用寿命等因素也是考虑的范围。例如,在空调系统设备的设计中,有关设备的使用情况局势一个很关键的比较因素,要根据使用情况的不同和使用季节的不同作出相应的调整和设计,实现对经济性问题的比较。
结论
从以上分析我们得知,我国在暖通设计工程中还存在许多的问题和缺陷,为此,我们针对这些问题提出相应的对策是有着实用价值的,通过完善暖通设计的主体、重视设计的基础性工作和实现设计工程的合法、合理以及经济性等价值的追求,实现人们对暖通设计高效、便利和实用等价值的需求。
参考文献
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【关键词】居民住宅暖通设计中央空调系统
中图分类号:TU96+2 文献标识码:A 文章编号:
居民住宅是为家庭居住所提供的建筑,建筑住宅根据层数的不同,
通常分为高层住宅、中高层住宅、多层住宅和低层住宅。近年来,随着我国城市化进程的加快和社会经济的快速发展,城市人口也变得愈加密集,从而导致了城市用地日益紧张的问题,这在一定程度促进了高层住宅的发展和建筑数量的快速增加,高层住宅已经在我国居民建筑中占有了不可替代的重要作用,而中低层住宅的数量却日渐减少,甚至罕见,相应的高层居民住宅的暖通问题也逐渐引起了建筑商和居民的关注。
一、居民住宅暖通设计所具有的基本特点
第一,具有房间单台空调器的优势,主要表现在维护简单、安装方便、实用灵活、故障发生率较低和质量可靠等方面。第二,中央空调所具有的优势,例如,室内噪声污染较小、能够与室内装饰实现良好配合、所占用的房屋空间较小、个性化程度较高和室内温度分布较为平均等。居民住宅暖通设计的个性化主要表现在以下两个方面:一方面是室内空调能够根据个人的喜好与房间的设计布局,实现灵活多样的安装,另一方面体现在个人能够根据喜好自行购买和使用。
二、室内采暖系统的设计与注意事项
居民住宅在室内采暖系统的设计上,通常要采用集中供暖的方式,即由区域锅炉或市政热网来提供热水供暖。室内采暖设备通常是地热采暖或是散热器采暖,但是随着我国经济和社会的发展,散热器材料也发生了相应的变化,由铝合金型、钢制型和铜铝复合型材料取代了原有的铸铁型材料,这种新型材料的散热器不仅能够满足居民采暖的需求,同时也符合居民对于供暖系统美观舒适的需要。而地热采暖系统与传统的散热器相比则更加舒适美观,也更加适合中高级居民住宅使用。
室内采暖系统在设计方面应主要注意以下几点问题:第一,在进行系统高低分区的划分时,设计者应从该住宅供热部门处了解换热机组的压力和供热能力等方面的细节,如果当地供热系统无法满足设计分区需要时必须要进行适当的调整。一般情况下,在设计高级居民住宅的供暖系统时,最好设置一个独立的换热机来为供暖系统提供热水,这样能够实现对于供暖系统的有效调节。第二,在地热采暖系统的设计中,要控制好热水的温度,保证其不高于6O℃,这主要是因为在供暖系统的水温超过60~C时,室内会产生燥热感,也会降低系统的使用寿命在一些将散热器改造为地热供暖的工程中,改造后可能会产生室内气温过热的问题,从而影响居民的正常生活,因此,在进行系统改造时要适当加设换热系统,使供暖水温符合使用要求。第三,通常情况下,居民住宅供暖系统的散热器会设计为底进底出的形式,这种设计形式的支管和阀门都在散热器的下方,会严重影响房屋的美观程度,但是却严重忽视了这样一个问题,即这种散热系统会造出一定程度上的热能损失,造出房屋供暖水平不足的问题。
三、居民住宅供暖系统分户设计中应注意的问题
现阶段大部分新建的居民住宅小区都要求对居民供暖系统实行分
户计量,每户居民的室内供暖入口设备和公用立管都会设置在管道的
内部。居民户内的入口设备一般由调节阀、户用热计量器、过滤器和封闭阀这几部分组成,对于居民的户内散热设备,通常要求加设控温阀门,这样居民就可以按照自身的供暖需要来自行降低供暖温度甚至关闭阀门。
在居民供暖分户计量设计中,应主要注意以下两个方面的问题:一方面是要在回水系统中加设封闭阀,这样能够保证回水管道封闭的完全性:另一方面,在设计商用楼的分户供暖系统时,要尽量将商用与民用两部分在热水进户与分户计量时分开。这样能够避免商用部分的进水管道占用民用空问,甚至影响居民供暖,同时,在维修维护商用管道时,也不会对居民供暖产生影响。
四、设计加压送风系统时的注意事项
对于高层居民住宅建筑来说,根据《高层民用建筑设计防火规范》
的基本要求,要在不能自然排烟的合用前室、消防楼梯和防烟楼梯间等地方设计机械加压系统。
在加压送风系统的设计中要注意以下几个方面的问题:首先,高层建筑一般情况下会设计地下室,根据《高层民用建筑设计防火规范》的要求,地下室首层必须要在出入口设计防火门和防火墙,其防火极限要高于两小时,所以,防烟楼梯地下和地上两个部分就形成了相互隔离的两个空间。在进行加压送风设计时,应该在地下和地上两个部分都设置风口和通风机,这样两者能够共同使用竖井,居民住宅的送风机通常放置在建筑物顶部。在选择加压送风机时主要有两种选择方案:第一,选择双速风机,在风机低速运转时所产生的风量主要对应地下的部分,而在风机高速运转时,所产生的风量则对应地上的部分。第二,要设计两台分别用于地下和地上的送风机。其次,如果住宅中的楼梯是剪刀梯形式,需要设计两部楼梯的送风量,而且要设计一个独立的风口。在设计时要尽量将加压送风口设计在每层的平台休息处,从而避免设计在楼梯中间给居民紧急疏散所带来的影响。最后,在选择自然排烟的住宅中,要尽量保持窗户打开的面积是开启时的面积,而不能计算窗户的固定面积,一旦发生计算错误,会给住宅的排烟条件造成极大的负面影响。
五、设计车库排烟通风系统应注意的问题
很多高层建筑会在地下设计一个配套的停车库,车库的建筑面积通常较大,且有很多相同的建筑单体。车库在设计时通常要包括送风系统、排烟系统和排风系统几个部分。在设计以上三个系统时,必须要遵守防火分区的要求,当排烟系统与排风系统风量相同时,可以实现共同使用。也可以在车库的进出口位置上装置一个自然进风口,如果没有自然进风口也可以用补风/送风系统来替代。
在设计车库排烟通风系统时,要注意以下两个问题:一是对排烟量和排风量进行区别计算。排风量通常以次数计算,当建筑高度超过三米的住宅中,排风量要以三米来计算。而排烟量与排风量的计算有所区别,虽然排烟量也以次数计算,但不需要考虑层高问题,均以实际的层高来进行计算。严格区分排烟量与排风量主要是为了防止发生排风量过大而排烟量过小问题。二是车库中通常要使用输入功率较大的风机,以满足实际的排风需要,但要注意进行风机节能设计,以避免风机功率过大而造成的能源浪费问题。在实际的设计中,可以将风机设置为变频模式,保证其运转状态与室内的二氧化碳浓度相适应。如果不将风机设置为变频模式,也可以通过间歇性使用风机来达到实际的节能效果。
六、结语
综上所述,虽然现阶段我国居民住宅暖通设计较为简单,但仍然在一些设计细节上存在需要调整之处,这就需要居民建筑的设计和施工者进行更加谨慎和认真地思考,避免由于不合理设计而产生的纠纷。随着我国居民生活水平和对于住宅要求的不断提高,居民在以往的安全性和舒适性基础上,又对住宅提出了实用、美观的更高更新的要求,同时,随着我国住宅建筑和设计水平的提高,我国的居民建筑也会逐渐引进更多的新内容,因此,设计者应该从使用者的角度出发,设计出更加符合居民需要的,更加人性化的建筑。
参考文献:
[1]章华兵.谈住宅暖通空调设计中的常见问题分析[J].中国科技博览.2010(6):252.
[2]马淳靖.现代住宅护结构设计研究———营造健康、舒适的居室热环境[J].东南大学硕士学位论文.2008.
论文关键词:智能建筑 节能 经济效益
论文摘要:本文以海洋石油大厦A座节能改造为例,提出了智能建筑节能的6个措施,分别为提高室内温度控制精度、对室内新风量进行控制、机电设备的最佳启停控制、空调水系统平衡与变流量管理、克服暖通设计带来的设备容量冗余和能源管理系统的应用。
一 、海洋石油大厦A座的基本情况
海洋石油大厦A座于1997年春季投入使用,整个中央空调系统没有安装自动控制系统和远程监控装置,这样一方面造成动力能源消耗巨大,冬天有些房间温度太高,夏季有些房间温度又太低,即浪费了能源又对人体不利。另一方面中央空调整个机组全部靠人工操作的办法,难以保证系统的正常可靠运行,也难以提供舒适的温度,在2004年时,根据海洋石油大厦A座的现状,对其进行了局部的改造从而节约了能源,具体节能的措施和经济效益分析如下。
二 、海洋石油大厦A座节能改造措施
2.1 提高室内温度控制精度。室内温度的变化与建筑节能有着紧密的相关性。据美国国家标准局统计资料表明,如果在夏季将设定值温度下调1℃,将增加9%的能耗,如果在冬季将设定值温度上调1℃,将增加12%的能耗。因此将室内温度控制在设定值精度范围内是空调节能的有效措施。针对这种状况在海洋石油大厦A座4层和5层的每台风机盘管的供水管道上加装一套自动水流调节阀并在房间内安装温度控制器,温控器可以自动检测到房间内的温度,当办公人员设定的温度值与实际温度不一致时,温控器就会驱动水流调节阀动作,从而改变风机盘管的制冷量,达到房间内实际的温度与设定的温度一致,这种自动调节温度节约了能源,同时在4层和5层的盘管上加时控开关,控制非上班期间盘管的运行,从而节约能源。
新风量控制。海洋石油大厦A座在各层均安装了新风机组,新风机组也没有实现自动控制,如大厦A座一楼西侧新风机组本身能量过大,制冷量为70950Kcal/h,供冷面积为407㎡,根据这样的面积测算407㎡制冷量取值范围在36654-48874 Kcal/h比较合理,新风量过大会导致房间内的温度过低,不仅浪费了能源,还对身体不利,针对这种情况,2000年在渤海公司综合协调部调度室房间内安装了一台VAV末端风量控制器,该装置可以根据房间的设定温度对全新风系统的进风量进行自动控制,当供冷或供热温度超过该房间的设定值时,该装置会自动调节进风量,而原来设计没有考虑到这种情况,并且本身的能量又过大,当这个房间不需要太多的风量时,它会关小进风阀,而风机并不因这种变化而改变它的送风量,因为新风机组是定风量的装置,所以多余的风量被压向其它房间,导致其它房间冬季过热或夏季过冷,在2003年又进行了深入的调研,在一楼西的新风机组上安装了变频器,通过变频器控制风机电机的运转速度,从而减少送风量,使问题彻底解决。
2.3 机电设备最佳启停控制。海洋石油大厦A座就进行了改造,将部分新风机组进行了启停控制,早上7:30开机,晚上17:30关机,周六和周日停止运行。海洋石油大厦的茶炉原来24小时运行,从2004年开始安装了时控开关,每天早上6:00运行,晚上18:00停止运行。所以在新建的办公楼中应充分考虑节能措施,还有照明的节能控制等。新风机组:除1、3、4、7、8层外,其它楼层19:00~7:00停止新风机组运行比长期运行每天节约1570.8KW/h,即:(110.85KW×24)-(90.8KW×12)=1570.8KW/h,每年可节约1570.8×1.1130×365=638130元。电热水器安装定时器后,每天工作按8小时通电加热计算,除1、3、4层全天候运行外,其它楼层18:00~6:00停止工作,比全部长期工作时每天可节约电量684KW/h;(175.5 KW×8h)-{(171KW×4h)+(4.5KW×8h)} = 684KW/h,每年可节约684×1.1130×365=277872元;大厦A座安装空调盘管时控器,约控制盘管410台,从22:00~7:00停止运行,每天停运9小时,平均每台盘管功率为20W,每天可节约电量73.8KW/h。410台×0.02KW×9小时=73.8KW/h;每度1.113元,每年共节约29981元。 转贴于
2.4 空调水系统平衡与变流量管理。通常在没有采用对空调系统进行有效的空调供水系统平衡与变流量管理时,常规的做法是以恒定供回水压力差的方式来设定空调控制算法,结果温湿度控制精度很差,能量浪费也是极其明显的。这是由于在恒定的供回水压力差之下,自平衡能力很差,流量值与实际热交换的需要量想差甚远,往往因而造成温湿度失控,能量浪费和设备受损。通过对空调系统最远端和最近端(相对于空调系统供回水积水器而言)的空调机在不同供能状态和不同运行状态下的流量和控制效果测量参数分析可知空调系统具有明显的动态特点,运行状态中楼宇自控系统按照热交换的实际需要动态地调节着各台空调机的电磁阀,控制流量进行相应变化,因此总的供回水流量值也始终处于不断变化之中,为了响应这种变化,供回水压力差必须随之有所调整以求得新的平衡。应通过实验数据建立变流量控制数学模型(算法),将空调供回水系统由开环系统变为闭环系统。
2.5 克服暖通设计带来的设备容量冗余。目前我国绝大多数暖通系统,为了保证能在最不利的环境情况下正常运行,在设计时往往采用静态方法计算负荷,而且还乘以较大的安全系数,以至于在设备(如制冷机组、冷冻水泵、冷冻水泵、风机等)选型方面往往偏大。暖通系统是一个典型的动态系统,一年之中的负荷绝不是均匀分布的,即使是一天之中的负荷也是随时间而变化的。不恰当的冗余将会造成能源的浪费,而这种冗余是很难用人工监控的方式加以克服。由于智能建筑科学地运用楼宇自控系统的节能控制模式和算法,动态调整设备运行,有效地克服由于暖通设计带来的设备容量和动力冗余而造成的能源浪费。
2.6能源管理系统的应用。能源管理系统由各种计量仪表和软件程序组成。安装于各种基本的空调设备(如制冷机组、冷却水泵、冷冻水泵、风机等)上的计量仪表不仅可以在系统运行时采集该设备的适时运行原始数据,还可以协助中央控制器,在系统软件控制下,实现系统的节能运行。软件程序则是能源管理系统的中枢。首先,由各种计量仪表采集的设备运行原始数据,通过数据传输通道传输到中央处理器,利用软件程序对其进行分析整理,从而建立系统高效低能运行数据库并集成在能源管理系统软件中,为以后的能源管理提供基本依据。然后,在空调系统的运行过程中,各种计量仪表采集相应的运行数据传输给中央处理器,通过软件程序的对比分析,拟合出系统的运行曲线,从而判断系统是否处于节能运行状况。若发现运行异常,系统软件可根据采集的适时运行数据及所拟合的运行曲线,自动确定故障部位、发出声光报警信号,通知故障检测程序自动排障或指示设备管理人员人工排障。此外,能源管理软件还可自动存储或打印设备运行数据和运行曲线,为后续的系统完善提供可靠资料。各种计量仪表也可通过显示屏直接显示运行数据,提高管理人员的节能意识。
三 、结论
节能管理是智能建筑综合管理的重要内容,由于智能建筑的机电设备采用自动化监控方式,使智能建筑利用先进的综合节能技术成为可能。同时,节能是建设智能建筑的主要目标之一,在不影响用户舒适性的原则下,对设备机器实现效率化的运转管理,节省运行和管理费用,是智能建筑能源管理自动化的具体体现。