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關鍵詞:暖通空調;設計;問題及對策;
引言
隨著我國城市化水平的不斷提高,建筑行業得到了較快的發展,居民的生活水平不斷提高,對于暖通空調系統的設計以及使用也提出了更高的要求。然而目前我國暖通空調系統的設計過程中存在著較多的問題,例如,大部分的暖通空調系統運行效率低,能耗浪費嚴重,部分暖通設計人員在按照規范以及相關標準設計時,忽略了暖通施工的現場實際安轉以及運行,對于系統設計以及暖通管網布置等方面也存在著較多問題迫切需要解決。因此,完善暖通空調系統設計,對于減少能源浪費,進而創造適宜的室內居住環境具有重要的意義。
1暖通空調系統設計概述
暖通空調系統設計主要涵蓋了建筑物中的供暖系統、制冷系統以及通風排風系統的設計。暖通空調系統作為建筑物的重要組成部分,也是建筑工程設計的一個重要的分項工程。不同的建筑物由于功能以及建筑規模的不同,其暖通空調系統也不相同,對于大型商場以及辦公場所多為中央空調系統或者中央空調與獨立空調的混合系統,對于住宅小區其暖通空調系統多為獨立的空調系統。暖通空調系統的種類較多,但是工作原理大致相同,在設計過程中所遵循的設計原則如下所示:
(1)較好的調節與管理性能。暖通空調系統在設計過程中,應該具有較好的調節性以滿足不同季節的情況下空調系統符合以及系統容量的變化,以滿足空調系統設計的節能性。暖通空調系統在設計過程中,應該盡可能提高自動化水平,在技術經濟可行的情況下使用自動控制系統,對于大型的中央空調以及調節操作較多的設備盡可能的使用自動控制系統,以提高暖通空調系統的工作效率與管理水平。
(2)暖通空調系統具有較好的實用性。暖通空調系統設計過程中,首先必須能夠滿足建筑物通風以及采暖的使用要求。暖通空調系統的設計必須符合國家相關的設計標準,滿足環保以及節約的設計理念。
(3)較高安全性。暖通空調系統在設計過程中,必須確保系統工作的安全可靠。暖通空調系統在設計過程中,必須確保系統設備、運行環境、操作管理人員以及消防防火的安全性。暖通系統的安全性主要通過在系統設計、設備的選擇以及安全防護設計等方面體現。
(4)具有較好的經濟效益。對于暖通空調設計而言,經濟上的可行性直接制約著設計的可行性,因此,在設計方案的制定上,必須綜合分析設計中各項材料以及設備與管道的投入,在設計中應該盡可能的減少相關的安裝以及調試的投入,減少暖通空調系統的費用以及暖通空調系統的日常運行能耗以及管理費用,針對不同的建筑高規模以及建筑物的實際負荷制定系統的設計方案。
2暖通空調系統設計問題及完善措施
2.1暖通空調系統的水泵選擇問題。
現階段,我國暖通空調系統設計過程中,普遍存在著空調循環水泵選擇不當,容量往往偏大而造成能耗浪費的問題。造成循環水泵選擇容量偏大的原因主要有以下幾方面:暖通空調系統的水力平衡計算不準確,出現水力失調的現象;凈水壓力計算不準確,造成系統的循環阻力計算偏大;在設計過程中,冷負荷的設計過大。
因此,在暖通空調系統的設計循環水泵的選擇過程中,應當根據冷負荷以及水泵揚程的變化,進行優化設計綜合確定選擇定速水泵還是變頻調節水泵,并對水泵的數量以及速度進行相關的設計,以盡可能的滿足節能環保的需要。
2.2系統的供暖設計問題
在暖通空調系統的供暖設計中,需要綜合考慮建筑物室內供暖以及室外各種管線連接的科學合理,現在部分暖通系統設計過程中,存在著片面考慮室內暖通管網的布置而忽略了對于室外暖通系統管網系統的合理銜接,因而造成了供暖系統入口過多,管線連接復雜,給安裝以及管理帶來較多問題。部分供暖系統設計時在供回水的高點位置沒有設置排氣設施,造成氣體排出的困難,影響供暖系統的正常使用。一些供暖系統采取了雙相連接的方式,容易產生兩側因為熱負荷以及散熱器數量不同,然而供回水管徑相同而產生的水力不均衡,影響系統的正常使用。
針對這些情況,在進行暖通系統的供暖設計時,應合理的設置供暖管道的入口數量以及室內外管道銜接的合理性,應該便于后期的維護管理。同時,應該綜合考慮系統使用時的熱力補償,兼顧供暖系統的水力平衡、散熱設備的性能以及系統的承壓能力進行供暖系統與共用供暖管道的豎向分區設置,對于公共空間,應該單獨設置采暖系統與相關的熱量計量裝置。2.3暖通空調通風系統防火設置問題
根據相關的規范規定,高層建筑的風管一般情況下不宜直接穿過防火墻以及變形縫,特殊情況下,必須設置防火閥。然而目前部分設計中,經常存在著穿越防火墻時漏設防火閥或者在變形縫的兩側漏設防火閥,或者防火閥的位置設計不當,帶來安全隱患。
因此,在進行暖通空調系統的通風設計時,必須嚴格按照相關規范,合理的設置防火閥的位置以及數量,并注明風管對于使用耐火材料的要求。
2.4暖通空調系統的節能問題
在暖通工程設計過程中,造成節能設計問題的主要原因較多,主要有以下幾方面:冷熱源的形式設置不合理,能源的形式以及設備匹配條件較差;冷熱源設備制冷或者供暖效率低下,氣流組織不合理;空調系統的風機水泵長期低效運轉,控制系統沒有發揮應有的作用。
在暖通空調系統的設計過程中,應當結合相關的工況模擬分析,提高系統的節能設計水平。在系統設計過程體現全年運行節能設計,相關設計應該通過節能標準的審查方可實施。對于能耗較高的空調系統進行節能設計改造,不斷提高其設備能源利用率。積極引進新設備新工藝,提高蒸發冷卻技術、地源熱泵空調系統、免費供冷空調系統等節能技術的利用水平。
3.暖通空調系統設計展望
由于城市內部面臨的人口資源以及環境問題壓力的不斷增大,建筑物的暖通空調系統必須革新設計思路,實現建筑工程綠色、智能以及環保的轉變。綠色節能環保已經成為暖通空調系統設計研究的重點,如何在暖通系統設計過程中體現這些設計思路成為設計人員進行工程設計的重點內容。對于暖通空調系統設計,不能簡簡單單滿足規范規定的各項設計參數,應該實現節能環保、經濟安全以及健康舒適等各方面的要求。不斷完善設計方法,提高新技術新設備的利用,將節能、安全以及經濟等參數作為設計標準之一,在技術、管理以及系統的正常運行中實現節能設計的轉變。因此,在設計過程中,需要不斷針對各種定性指標進行量化評價的設計方法,實現暖通工程系統設計規范化、標準化以及信息化的轉變,不斷優化暖通系統設計思路。
結語
暖通空調系統的設計作為建筑工程設計的重要組成部分,直接關系到建筑物的正常使用。因此,必須不斷完善對于暖通空調系統設計的研究。在設計過程中,只有綜合考慮各項影響因素,通過多種高設計方案的必選,不斷進行設計方案的完善與優化,才能實現暖通空調工程設計的功能,提高暖通空調系統的經濟效益以及節能環保技術水平。
參考文獻:
[1]李竹光.暖通空調規范實施手冊[K].北京:中國建筑工業出版社,2006.
【關鍵詞】暖通空調;設計;末端系統;技術
一、引言
隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高,暖通空調的設計,直接關系到國家能源安全、資源消耗和環境污染的重要問題。但是方案設計是目前暖通空調設計工作中問題較多的環節,優秀的暖通空調設計,應對設計涉及的各種因素進行全面的考慮,使其綜合效益最高,就直接影響到暖通空調方案設計的質量和水平。
二、末端系統在暖通空調中的優勢分析
末端系統的優勢體現在其毛細管內具有高效傳熱功能的介質。由于水的傳熱速度比空氣快近千倍,實際工程中,在冬季毛細管輻射供熱工況下,供水水溫只需30℃~35℃,即能滿足室溫20℃±2℃的要求;在夏季毛細管輻射供冷工況下,輔以置換新風的除濕系統,供水水溫只需18℃,即能使室溫達到26℃±2℃。由于毛細管末端系統換熱面積大、傳熱速度快,因此其傳熱效率更高,向房間輻射冷量和熱量更加柔和;溫度場分布均勻,垂直方向空氣溫差梯度變小,充分彌補了傳統空調以對流散熱為主的不利因素。采用這種系統,人們在室內既沒有吹風感,也不會遭受空氣流動帶來的噪音;人體熱舒適性能夠得到保障,體現出這種供冷(熱)方式人性化的一面。
三、末端系統在暖通空調中的技術分析
毛細管末端系統另一大特色是對建筑的要求極低—— 不但節省大量室內空間,且幾乎不增加建筑物荷載。毛細管末端系統進行施工時,灰泥包裹毛細管席的厚度通常為15mm~20mm,其中 毛 細 管 席 厚 度約 5mm,充 滿 水 重 量 為600~900g/m2。一座20層高、使用傳統中央空調的大廈,如果改用毛細管末端系統,能夠節省2層的空間,間接產生巨大的經濟效益。毛細管末端系統不僅適用于新建筑,對于老舊建筑的節能改造也有傳統空調不可替代的意義。毛細管席可以靈活地敷設在天花板、地面或墻壁上,不受吊頂樣式及高度限制,安裝方便快捷,尤其在空調改造項目中能夠得到廣泛的應用。若其能與高效率、低能耗、環保型的地源熱泵等結合,“將構成更加完美的空調系統”。毛細管末端系統優勢突出,但要最大限度地發揮,必須進行充足的前期工作。最關鍵的是對建筑護結構保溫隔熱系統進行優化。主要手段是對建筑進行全年逐時負荷計算,根據結果設計、調整、優化護結構形式和保溫隔熱措施。做好建筑護結構是重中之重,包括建筑外墻、屋面、外窗及外門等。做好整座建筑物保溫工程,宜采用外墻外保溫,技術成熟、效果較好;在經濟條件允許的情況下,選取保溫、密封性能好的雙層中空Low-e鍍膜玻璃幕墻,最大限度地降低冬季冷風滲透和通過玻璃幕墻散熱;安裝外遮陽裝置或采用最先進的‘雙層皮’玻璃幕墻圍護結構,以有效地降低夏季空調系統負荷。
四、末端空調自動控制系統的設計
(一)、空調房間溫濕度控制
在空調房間的溫、濕度控制中,實際所產生的影響因素和干擾原因都是比較復雜和多元化的。比如多變的氣候的多工況性和房間所存在的實際熱慣性等原因,都會直接導致回路直接進行控制房間的溫濕度的調節效果。所以說,在實際工作中還是要選擇適當的方法進行調節。通常情況下,針對一些空調房間這種熱特性,都是選擇串級的調節最為適宜。
(二)、末端風機盤管系統的自動控制
首先是溫控器,風機盤管最好是選用溫控器進行控制的電動水閥以及手動進行控制具體風機三速的方式控制。電動水閥和風機啟停進行連鎖。首先:在冬夏兩個不同的季節都要運行風機盤管,而且溫控器一定要確保冬夏不同季節進行轉換。通常都是用設立一個獨立的溫控轉換開關。其次就是節能的鑰匙,房間必須要設有一個節能鑰匙的系統。風機盤管要和其進行連鎖才能達到節能的效果。其次:如果對要求不是很高的情況下,就可以選用拔、插鑰匙的方式,對風機盤管進行斷電停轉和啟動。針對要求比較高的情況,通過增設具體的溫度開關。再次就是定流量水系統,風機盤管的定流量水系統的自控方式相對都比較簡單,不過它的節能效果遠遠趕不上變流量的自控方式。
(三)、末端變風量系統的監控
變風量系統的工作原理就是如果室內的空調負荷被改變或者室內是的空氣參數的具體設定值進行了變化,自動調節空調系統所送進房間風量,源源不斷地送進房間與實際負荷就會達到相匹配的狀態,從而進一步地滿足了工藝生產要求和室內人員的舒適要求。另外,調節送風量還能減少風機的實際工作的動力,從而節約了實際運行的能耗。除了相對節能之外,該系統還有如下的特點:一是:能實現局部區域的靈活控制,可根據負荷變化或個人舒適度要求調節。二是:由于能自動調節送人各房間的冷量,系統內各用戶可以按實際需要配置冷量,考慮各房間的同時使用系數和負荷分布,系統冷源配置可以減少20%~30%左右。設備投資相應較大減少。三是:室內無過冷過熱現象。
(四)、新風機組的監控
新風機組通常與風機盤管配合進行使用,主要是為各房間提供一定的新鮮空氣,滿足人員衛生要求。其基本監控功能有:一是:監測功能。檢查風機電機的工作狀態,確定是處于開或關:檢測風機電機的電流是否過載:測量風機出口處的空氣溫濕度以了解機組是否已將新風處理到要求的狀態;測量空氣過濾器兩側的壓差,以了解過濾器是否要求清洗;檢查新風閥狀態。確定是開還是關。二是:控制功能。根據要求啟停風機;控制水量調節閥的開度;控制干蒸汽加濕器調節閥的開度;換熱器的冬季防凍保護。三是:集中管理功能。顯示新風機組啟停狀態。送風溫濕度風閥,水閥狀態。
五、暖通空調設計的問題分析
(一)、熱泵冷熱水機組的選型和應用的問題
由于風冷熱泵式冷熱水機組具有冬季運行節能、系統簡單、不需機房和冷卻水等優點, 在國內得到了廣泛應用。但是,近年來一些設計人員不考慮當地氣候條件,不考慮建筑物自身與周圍環境以及電價等因素,一味地選擇風冷熱泵式機組作空調主機,已有了濫用之嫌。風冷熱泵冷熱水機組也有它固有的缺陷。因此對它的應用、選型和設置方式應進行統籌考慮。
(二)、設計中存在的問題
1、供暖入口設置過多。設置供暖入口時, 既要考慮室內供暖系統的合理性, 又要考慮與室外管線銜接的合理性,不能只圖室內系統設計方便、省事, 而不顧及室外管網系統。室外線銜接點過多, 幾個方向均有,不僅給外線施工造成麻煩, 也給將來室內系統調節帶來不便。
2、供暖系統設計不合理。有的供暖系統由1 條主立(干)管引進,分幾個環路,分環上不設閥門,給系統運行調節、維修管理造成不便。有的供暖管道布置不合理,與建筑專業不易協調,或供暖立管直接立在窗子上,既影響使用,又不雅觀;或者供暖水平管道敷設在通道的地面上,既影響行走,又不便物品放置。有的供、回水干管高點漏設排氣裝置,一旦集氣,難以排除,影響系統使用。有的供暖系統為雙側連接,兩側熱負荷及散熱器數量相差懸殊,而兩側散熱器供、回水支管卻取用相同管徑,兩側水力不平衡,難以按設計流量進行分配。
參考文獻
[1] 卿曉霞 .建筑設備自動化 [M].重慶 :重慶大學出版社,2008.
[2] 龍惟定.試論我國暖通空調業的可持續發展[J].暖通調,2011,5.
【關鍵詞】BIM技術;暖通空調設計;規劃設計
建筑信息模型(英文全稱為:Building Information Model ,簡稱“BIM”),是二十一世紀以來信息技術發展進入到新階段的產物。當建筑行業信息技術滲入到建筑設計相關的領域中,就意味著建筑設計被引入了綠色生態理念,實現了建筑空間的智能化管理。隨著中國城鎮化發展進程的加快,建筑空間的功能性越來越受到重視。暖通空調作為建筑工程中的重要環節,為人們提供了生活便利。引用BIM技術設計暖通空調,在提高空調設計的專業協同性的同時,還可以而確保暖通設計的各項信息正確,確保了暖通空調設計的二位參數化。
一、建筑信息模型(BIM)概念的淵源
早在二十世紀70年代,BIM概念就已經被提出來。查理?伊斯特曼在《AIA雜志》中所發表的論文,對BIM概念以描述。此時,對于BIM技術的描述,查理?伊斯特曼運用了“Building Description System”,即為“建筑描述系統”。但是,此時很有的研究學者“建筑描述系統”的概念并沒有充分地認識。直到二十世紀90年代,“BIM”被正式提出來,才引起多方注意。G.A van nederveen和F.Tolman發表的論文中提出了“Building Information Model”,當時是作為英文專業術語出現的。通過對BIM概念的演進的歷史以簡單了解,可以明確建筑信息模型的功能性。通常而言,BIM實現了系統的集中化、一體化,因此而被劃入到建筑設計的管理范疇,并作為一種方法進行研究,以對建筑項目的生命周期進行有效管理。在建筑信息模型發揮管理功能時,在交互政策、過程與設計技術之間相互作用,并結合于一體。關于“BIM”的狹義概念,是從其特征性上進行理解。
對暖通空調設計采用BIM技術模式雖然與傳統的CAD模式有所雷同,但是CAD英文全稱:Computer Aided Design)模式,即為“計算機輔助設計” ,其是設計人員運用計算機以及圖形設備開展設計工作。BIM技術模式則有所不同,其是將與暖通空調相關的建筑信息模式化,對相關功能性和物理性特征以數字化方式表示,將所獲得的數據信息滲入到工程項目的各個環節中。BIM技術模式可以做到運用建筑信息服務于項目全壽命周期,為項目決策提供有力保障。
二、暖通空調設計
本次暖通空調設計對象為某高校的建筑物。主體地上5層,包括辦公樓、教學樓和學生宿舍;地下一層為冷熱源機房,安裝有地源熱泵機兩臺,制熱量可以達到285千瓦,熱水供應溫度介于45℃~55℃之間;制冷量為275千瓦,冷水供回水溫度介于 5℃~15℃之間。
(一)冷熱源設計
在學校建筑物的暖通空調設計,主要是對學生宿舍、餐廳、教學樓和辦公樓進行冷熱源設計。學生宿舍和餐廳的暖通空調設計,分為冬、夏兩季,設計較為復雜。冬天采用學校鍋爐房所提供的二次供水進行供暖,溫度介于70℃~90℃,經過熱轉換器后,供回水溫度有所減低,為60℃~85℃。夏季,暖通空調有制冷功能,冷負荷由多聯機空調提供。另外,學生宿舍還安裝有太陽能熱水器。
與學生宿舍和餐廳相比,辦公樓和教學樓的暖通空調設計相對簡單。地源熱泵系統為冷熱源設計的主要對象,具有供暖效果和制冷效果。
(二)暖通空調設計
在學校建筑物的暖通空調設計中,教學樓、辦公樓、學生宿舍和餐廳是重要的設計區域。教學樓的暖通空調為定風量全空氣熱回收空調,配合地板輻射值班和散熱器供暖,可以獲得良好的供暖效果。辦公樓的暖通空調為多聯機空調供暖,配合散熱器供暖。學生宿舍的暖通空調所采用的是分體空調,配合散熱器供暖。學校餐廳的暖通空調為循環風空調,設計有新風系統,配合風機盤管。
三、暖通空調設計引入BIM技術
在學校建筑物的暖通空調設計中,BIM技術的適用范圍為教學樓、學生餐廳和地下一層的冷熱源機房。所能夠涉及的內容均為暖通空調常用系統,包括空調、散熱器、地源熱泵等等。
(一)BIM設計繪圖通過實體組成來表達
本次暖通空調的BIM設計的主體是對產品進行選擇后,建立管道模型,設備的布局以及管道的尺寸和高度都在三維信息模型中顯示。比如,對地源熱泵機房的設計,就是根據地源熱泵機房的實體組成而設計為三維信息模型。
由于在BIM設計中需要將管道的大量數據信息,諸如管道的直徑、各項尺寸等等輸入進去,才可以形成設計人員所需要的直觀形象模型。但是,要獲得良好的設計效果,需要將大量的信息輸入進去,因此而減低了繪圖效率。
(二)BIM設計繪圖中空調設備采用的是產品庫中的設計模型
使用二維設計進行繪圖,往往是將空調組、水泵等等以投影輪廓線表示,通過制作圖塊的形式來表示。BIM設計有所不同,其擁有內容豐富的產品庫,各個廠家支持的空調設備產品數據都存放在其中,設計人員所選用的設備模型可以在產品庫中選擇,調取產品的外形尺寸數據、性能參數等等。在BIM設計繪圖中,設計人員對于調取的模型,還可以根據工作實際自定義參數,并以修改的產品模型豐富產品庫。具體操作上,是復制既有尺寸的產品模型,使用產品制作器對數據進行編輯、修改,形成新的產品模型。要對新產品模型的數據信息調取,就要通過項目管理文件將所有的信息調出,將數據信息的關聯性建立起來后,關聯到項目中。
(三)BIM設計繪圖通過三維信息模型實現專業間協作
BIM設計繪圖采用三維信息模型,所有空調設備的數據都在統一的數據平臺上。模型設計中,暖通空調的設計都可以立體、直觀地呈現出來,空調的各個專業構建,其形狀、型號以及所安裝的位置都有所顯示,從而使各個專業之間協作的錯誤率有所降低。在數據平臺上管理三維信息模型的各項數據,其優點在于,空調設備的專業寫作率有所提高,設計人員要查閱相關信息,可以通過網絡進入到數據管理平臺,實施查閱共享信息。
(四)BIM設計繪圖的管線綜合
BIM設計的管線綜合與二維設計的不同之處在于,并不是簡單的管線特定位置布局,而是通過較高的透視化程度,使暖通空調的管線所在區域在模型中直觀地呈現出來,包括管線的交叉、轉角以及相互之間的觸碰,都可以觀察到,避免了額外圖紙繪制。除此之外,BIM設計的模型具有一定的綜合性,只要設計人員根據自己的需要任意選擇剖切面,就可以生成剖面圖。
(五)BIM設計成果
BIM設計模型的優勢在于,其無需設計人員要具有一定的設計經驗才能夠將圖紙讀懂,而是三維模型的直觀呈現。只要將暖通空調的BIM設計模型打開,空調設備整體架構、管道的布局、形狀和材質、熱功能性等等各項數據參數都會呈現出來。
關鍵詞:建筑節能;暖通空調;設計施工
一、前言
雖然我國的建筑節能已經取得了較大的進步,但是從整體上而言,還沒有研究出真正意義上的綠色建筑材料和科技,暖通空調節能設計和施工依然面臨著很多問題,在新的時期,加強對此暖通空調設計和施工的分析探討具有重要意義。
二、建筑節能概述
當前,關于節能理念指導下的建筑設計的內涵莫衷一是,但追其根本,不外乎在尊重建筑設計基本原理的基礎上,盡可能的去節約資源,譬如對電能、水、材料等一些資源合理利用和回收,減少污染物的投放,以免污染環境,這樣使得人們的健康和他們所生活的空間及自然環境能完美協調。節能建筑有著上面所說的全部優點才能叫做節能建筑,特別是在當今這個人們為了發展不注意保護環境的時代,節能建筑更加的受到人們的關注喜,這也是未來建筑發展的大勢所趨。
我們在對建筑進行設計的時候能夠最大限度的利用好我們所擁有的自然資源,不浪費,不污染,不對環境造成破壞,就是所謂的節約型建筑。譬如在對建筑物進行設計的時候,盡可能的利用太陽能、風能等自然資源,那么我們就會在某一程度上做到了節約的目的。節能減排作為建筑設計的時候關鍵環節之一,也是需要我們加以重視的。為了減少建筑對能源的消耗,首先我們應該從建筑物的整體設計著手,把握好每一個可以節約的環節,使得建筑物能夠達到更好的節約效果是我們建筑物設計師們必須做到的工作之一。如果建筑達到最有效的節約效果,從資源上說我們就會取得一定的經濟效果,客觀上也就節能了。
三、建筑節能中暖通空調節能設計中存在的問題分析
當前我國的暖通空調節能技術雖然取得了重大的成就,但是也存在著許多的問題。我國建筑行業發展已經有上千年的歷史,在古代人們就利用先天的自然條件建設了很多具有自然特點的建筑物,古代建筑師利用自然優勢對建筑物內部的通風和取暖進行優化。近年來,由于國家對有關節能問題開始逐漸重視,使暖通空調節能設計越來越完善,像沈陽奧體中心節能設計給建筑節能帶來了新的起點?,F代社會的發展對建筑的需求量也越來越多,人們對通風、采暖、空氣調節仍然采用大量人工方法,進而加大了能源消耗量。下面從宏觀角度分析暖通空調節能存在的問題:
首先,在工程實施中運行管理中存在著一定的問題,例如在暖通空調施工設計完成后沒有對暖通空調日后的操作人員進行系統培訓就開始運行,再加上很多操作人員根本不具備暖通空調基本理論知識,更不會根據室外參數的變化進行相應的調節,導致能耗加大。其次,現代人們對環保節能意識的不斷提高,現有的節能方案與方法存在著一定的問題。由于國家提倡節能環保,因此出現了很多新技術、新方法,但是這些新的技術和方法存在這各自不同的優缺點。當我們面對眾多的環保與節能設計和方案,設計人員有時候無從下手。設計人員在缺乏對設計方案正確理解與評價方法情況下,使用錯誤的評價方法就會造成嚴重損失。最后,在暖通設計、施工中存在的問題,很多非專業人員從事暖通工作,在施工中遇到調整方案問題根本做不到及時準確的處理,最終導致系統出現先天缺陷,給系統的運行與管理留下未知的隱患。
四、處理好建筑節能和暖通空調設計施工的關系
1.加強暖通工程的管理,提升暖通空調系統的合理性
暖通空調的設計是一個細致而又龐大的工程,說它細致是因為它的技術性非常強;說它龐大是因為它是一項公共工程,它關系著廣大的用戶的居住的環境。
所以在設計施工的時候,往往把空調的最大的負荷放在考慮的問題的首位,即所謂的最大負荷原則。但是,這一般都是在理論的狀態下,在實際的運行中,暖通空調不可能達到最大的負荷,因為當達到最大的負荷時,室內的溫度是不利于人的正常的居住的,它將會給人的健康帶來較大的損害。所以,在暖通工程的設計時,應該充分的考慮到這種實際的情況,不要使暖通空調設計在負荷上能夠達到最大的要求卻不能符合實際的需要,這樣,不僅不能達到節能的目的,反而會增加的空調的耗能。
2、加大新的環保節能技術的推廣力度
各地區經濟發展不平衡,不同程度的存在著電負荷峰谷差較大的實際情況,在用電高峰時電力供應不足,而在低谷用電時供應過剩的浪費。此種空調在夜間電價低廉時,開啟一部分制冷機組進行制冰,并儲存總能量。在白天電價較貴的用電高峰期,再進行融冰用以提供低溫水,釋放出所儲存的能量,用以應對大量的用電需求,也有利用變溫相材料做蓄冷介質的,如共晶鹽等。這樣的方式能夠有效降低用電成本,并能產生較好的社會經濟效益。
五、節能建筑中暖通空調設計施工的要點分析
1、優化空調通風設計
節能建筑對于空調通風設計要求較為嚴格,但是現在設計項目任務周期太短,建筑初期沒有進行節能設計,導致出現兩種情況:一是由于設計時考慮各種各樣的安全系數,從而使單位空調面積的制冷機裝機容量比手冊中冷負荷概算偏大,遠大于實際運行中單位空調面積峰值冷量。二是目前在空調系統設計過程中,部分設計人員采用負荷指標估算方法,使得制冷機裝機容量普遍偏大,也明顯造成初投資的大量浪費,甚至影響部分負荷下的冷機效率。
2、優化空調循環水泵設計
針對于目前我國對于空調循環水泵在選擇上普遍存在容量過大的問題,造成了空調系統在運行時的浪費,并且超大負荷的運行也增加了系統的負擔,加速了設備的損壞和老化程度。原因主要是在設計的過程中對于系統的計算不夠準確,過分的估算了相關的運行參數,以至于在設計后全部超出實際狀況。所以說在設計的過程中,應該對系統的運行環境有詳細的了解,對于和設備相關的參數都要準確的計算,符合實際運行狀況。
3、優化供暖技術設計
通常情況下,在對建筑的供暖方面進行設計的過程中,設計人員經常只是重視入戶熱力計量方面的有無,卻忽視了入戶裝置的配套設計,所以導致了在設計時的失誤。在對供暖系統進行設計的過程中,不僅要對室內部分進行考慮,同時還要考慮到與外部系統的連接問題,達到有效的協調
六、暖通工程安裝施工質量控制要點
1.在安裝施工的過程中要建立健全相應的質量監督體系,這就需要施工單位制定嚴格的監督管理制度,從強化生產經營、設備、材料等部門的工作質量的角度來嚴格地控制空調的安裝施工質量。
2.在施工的過程中加強施工質量的檢查,利用先進的檢查設備,在監理單位與施工單位以及設計單位相關人員的參與下,做好檢查工作與檢查報告的制作,一旦發現問題立解決。
3.加強對水系統中水循環問題的解決
安裝施工單位可以通過下面三個方面的措施來解決水系統中水循環的問題,具體措施如下:
(一)在暖通空調管網的安裝施工過程中適當地增加旁通的沖洗閥門與臨時過濾器,同時要在水系統試運行之后,對各個階段的管道進行清理,處理污垢,以保證安裝施工的質量與水平。
(二)在暖通空調管網的最低處安裝一個大排污閥。
(三)利用人力或者機械將焊接鋼管中的銹斑與污垢進行徹底清理,在鋼管清理干凈的時候在進行封口工作。
七、結束語
隨著暖通技術的發展,建筑節能市場取得了較好的成效。暖通技術逐漸成為了世界各國普遍共識和通行的做法,節能技術的研究開發和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎,這些技術的研究和應用,一定會給人們的生活帶來更好的明天。
參考文獻:
關鍵詞:民用公共建筑;酒店暖通;空調設計;節能設計
Abstract: hvac design public buildings as the important content of hotel design, directly affect the economic benefits and project success or failure. Civil public buildings in China hotel hvac design, according to the practical case, the civil public building air conditioning cold and heat sources, air conditioning and air conditioning water system, smoke control system, and briefly explores and discusses energy-saving design.
Key words: civil public buildings; Hotel hvac; Air conditioning design; Energy saving design
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
在暖通空調設計中,空調設計方案比較、優選是一項影響因素多、涉及面廣的技術,對應用效益具有直接影響。某酒店總體建筑面積達到41000多平方米,地下面積達到7100多平方米,地下部分為主要設備機房、停車場以及酒店后勤用房。2區地上酒店建筑面積達到25000多平方米,由16層構成,第1層為大堂,第2層、第3層為酒店餐廳,第4層為會議室,第5到15層為客房,第16層為酒廊。酒店1區的建筑面積為15000多平方米,由5層構成,第1層為洗浴中心,第2層為餐廳,第3到5層為客房。在整個建設過程,預計二期建筑面積將達到一萬平方米,供餐廳、歌舞廳使用。
一、民用公共建筑酒店暖通空調熱、冷源以及空調水系統
(一)民用公共建筑酒店暖通空調熱、冷源
1、空調冷熱源選擇
在民用公共建筑酒店暖通空調設計中,可再生能源包括:太陽能、地熱源、風能。在燃氣以及電能提供中,為了方便節能管理,必須從酒店實際運營情況,將酒店分成酒店空調系統以及洗浴中心系統,進行管理。在酒店空調系統中,冷源為4臺1232KW的冷水機組,冷水進出水溫度為12度或者7度,冷媒為134a,冷卻水溫為32度或者37度。冷水機組通常設于2區地下制冷機房內部,冷卻塔位于酒店1區屋頂;熱源為5臺657KW制熱量的熱水鍋爐,通常設于酒店2區地下鍋爐內部車,高溫熱水可以直接通過2臺水板換熱器,獲得低溫熱水。煙氣則直接通過煙囪排出,建筑物外部使用對應的保護措施進行保護。
洗浴中心空調系統冷源一般采用2臺903KW制冷量的螺桿冷水機組進行,冷水溫度為7度或者12度,冷卻水溫為32度或者37度,冷媒仍是134a;冷說機組一般設于2區地下制冷機房內部,冷卻塔設置在1區屋頂。熱源一般為制熱量達到657KW的3臺熱水鍋爐,從而提供60度或者85度的熱水,通過2臺水板換熱器,能及時獲得低溫熱水。煙氣通過煙囪直接排出,距離地面2米以上,再根據保護措施,對建筑物進行專業保護。
2、冷熱源控制
在實際應用中,為了增加能源效益,降低環境污染以及噪聲污染,在統一處理的過程中,使用制冷站機房管理系統,根據不同時段的負荷情況,對水泵、制冷系統以及冷卻水系統進行處理;通過配置管理流程,從根本上保障制冷機正常運營,在和機組標準運行速率接近的過程中,增長機組使用周期。為了保障控制中心能及時收集機組啟停,必須在冷熱源總管分別設置流量、壓力、溫度傳感器,再將信號傳輸到對應的控制中心。針對冷水機組自身帶有控制盤,能及時收集流量以及出水溫度,再對其進行安全保護和調節,冷水泵和冷水機組通常采用對應配置的方式,讓控制中心根據施工要求,對其進行控制。
3、蒸汽系統
在蒸汽設計中,為了保障整體效益,必須嚴格遵循低壓使用、高壓輸出的基準,盡量降低閥門、管道運行能耗以及投稿費用,從而保障在減壓過程中,獲得更加干燥的蒸汽。在高壓輸送中,根據蓄熱能力,對負載進行處理,進而不斷降低汽水攜帶以及共沸的可能性,通常主干管蒸汽流速在20m/s到25m/s之間。為了保障減壓閥合理性,在減壓閥的選型上,必須根據最大流量以及上下游壓力科學選擇。小號減壓閥必須適應流量要求,主管減壓閥根據并聯運行、大小搭配的原則進行設計選型(如圖一、所示)。
圖一、蒸汽系統示意圖
(二)空調水系統
在酒店咖啡廳以及大堂設置中,空調系統使用的是單風道低速空氣系統,通過全新風的方式進行。在會議室、餐廳、客房設計中,根據兩管制風機盤管特征,再追加對應的新風系統,進行冷卻、過濾以及加濕處理(如表一、所示)。
表一、酒店室內設計示意圖
在酒店調水系統中,使用雙管制,通過機房內部集水器閥門,保障空調冬夏轉換。在機房內部的,通過自動補水裝置,對相關系統進行補水、定壓以及冷暖共用。酒店2區采用異程的方式,將水平管路設計成同程式,通過回水支路,再進行水流量平衡閥設計。
在洗浴中心空調水系統設計中,通常采用一次性泵變系統,在雙管制的過程中,根據機房對其進行季節轉換。在機房定壓機組裝置中,對相關部分進行補水、定壓以及冷暖共用。
二、防排煙系統以及節能設計
(一)通風以及防排煙系統
在酒店空調暖通設計中,停車庫和各種設備用房通常采用補風系統以及機械排風系統對其進行設計,通風量一般按照6次每小時進行計算,鍋爐換氣排風的次數也為6次每小時,從而得到事故排風換氣為12次每小時。在餐廳以及油煙凈化器處理中,為了保障國家標準,廚房一般使用雙速排風機的方式,低速時為廚房平時排風機,高速時為事故排風機,換氣次數為12次每小時。在酒店客房層一般使用集中排風的方式,讓排風扇均勻設置在衛生間,屋頂設置屋頂風機。
在排煙系統中,地下車庫根據防火區設計要求,設置對應的防煙分區,并且每個分區都使用垂壁擋煙的方式,設置防煙分區,每個分區的面積都在2000平方米以上;每個防煙分區都有雙速排煙風機,高速排煙,低速排風,排煙量根據換氣次數,按照6次每小時進行計算,補風量始終在排煙量的50%以上。
在防煙系統中,該酒店2區前室以及樓梯間采用機械加壓的方式,進行系統送風。通過前室、防煙樓梯送風量計算,在和施工規范比較后,得到送風量。對于不到地下室的樓梯間,每個2層,必須加設一個百葉風口;對于直接到達樓梯間,加設送風口,地上每隔2層設置一個送風口。
(二)節能設計
為了保障酒店空調設計效益,必須在處理后,必須根據設計要求,對回風、新風、供回水、冷卻水管道作對應的保溫處理。同時,制冷機組滿足節能標準,能效比通常為5.5,在風機盤管三檔運行中,對其進行手動控制;針對回水管的特殊性,在平衡動態電動通閥處理中,按照室內溫度,進行啟閉控制,溫控器根據季節情況,進行冷熱轉換,盤管通閥和風機進行連鎖。
因為酒店內部制冷機房冷卻水泵、機組屬于連鎖運行,所以回水管間必須設置對應的差旁通閥。再根據回水溫度以及設計要求,明確允許值偏離范圍,通過增加或者減少冷機組臺數,調整冷機出力情況;通過調整循環水泵臺數以及循環流量,有效控制冷卻風機運行臺數以及轉速。
三、結束語:
在民用共同建筑酒店暖通空調設計中,由于管線比較復雜、專業程度高,因而在設計初期,必須和建筑物以及內部水、電、結構等做好溝通協調工作。通過分析對室內設計造成的影響,提前做好管線走向、交叉、布局相關工作,從根本上避免由于疏忽,造成專業管線碰、漏、錯現象。
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關鍵詞:工業廠房;暖通空調;節能設計
近年來,快速發展的市場經濟讓我國的工業企業得到了突飛猛進的發展,但是,空調、暖通行業巨大的能源的消耗量也對可持續發展提出嚴格的限制。當前空調、暖通等能源的消耗在我國建筑行業能源消耗的總量中占據一半以上,由于研發再生能源的力度不夠,綠色環?;顒娱_展的不夠深入,致使我國在能源供應方面存在著間斷的、短缺的現實性危機。怎樣有效的提高工業廠房能源的使用率成為當前工業企業所面臨的一個重要問題。
1 根據廠房的實際情況,合理的進行負荷計算
工業廠房和民用建筑不一樣,工業廠房的制冷和采暖負荷計算比較復雜,我們應該按照相關的暖通空調設計規范來確定出設計溫度的范圍。一般來說,工業廠房設計的溫度范圍應該控制在12~15℃間。采暖的溫度可以設計在14~16℃之間。在設計廠房空調的溫度時則可以設計在26℃到27℃之間。據此,我們可以發現,設計的溫度差其實不大,但有的設計者卻誤以為工業廠房的建筑冷暖負荷的變化是有限的,因此在計算暖通空調負荷時和一般的民用住宅沒有顯著的區別,這種論斷是不合理、不科學的。其實,類別不同的工業廠房或是車間,其負荷的組成或是大小可以是千變萬化的。有的廠房其新風負荷能夠占總負荷的一半多,有的廠房則需要常年進行熱加工方面的處理,另外還有的廠房因為內部的勞動強度比較大,員工的分布比較密集,從而發熱能量持續上升,所以導致空調冷、濕負荷的比例一直都很高。據此可以看出,依據實際情況進行科學的負荷計算,并且合理控制廠房的暖通空調設計的溫度,這樣才能減排、高效、節能的生產,才能實現可持續發展的要求。
2 設計工業廠房暖通空調時關于冷熱源的選擇
廠房類的建筑大多安排在工業區的范圍內,通常是廠區的鍋爐房來提供蒸汽。當工業廠區只需使用采暖用熱或只有采暖用熱時,最好把高溫的熱水當做熱媒。然而,當廠區的供熱主要是工用蒸汽時,在不違反技術、節能和衛生要求的情況下,可以用蒸汽當做熱媒。一般來說,廠房類建筑是不可以采用電來采暖的,因為工業方面的用電價格就會相對較高,就算是民用的建筑,只要沒有其地方供電部門給出的優惠,運行價格都會偏高。若是廠區沒有熱水、熱源或是蒸汽,一些車間只要沒有易燃危險的存在,都可以利用燃氣的輻射來采暖,這也算是一種相對經濟的方式。至于冷源方面的選擇,也要結合所在廠區實際的情況,把投資減少到最低并且提高能源的利用率。當然,在非嚴寒的地區,也可使用VRV制冷機組或者使用溴化鋰吸收的制冷機組,夏季時可以制冷,冬季時可以制熱。
3 關于廠房大門空氣幕的設置
工業廠房大門大多是長期敞開的大門,特別容易造成冷風的侵入。若工業廠房在嚴寒地區,那就應該在大門的上方安裝好空氣幕。但有些設計師為了簡單省事,把大門的空氣幕和暖氣片連在一起,這種做法是錯誤的,而且沒有遵守《采暖通風與空氣調節設計規范》(GB50019-2003)里相關的規定。廠房里主要出入口的大門都比較高,也很大,對貫流式的空氣幕來說,送風的距離無法來滿足其的使用要求,因此應該使用離心式的空氣幕。面對超大出入口的時候,應該使用裝配式的熱空氣幕,當裝配式的熱空氣幕裝在大門上方時,形成了一道熱風幕,阻擋了廠房外冷空氣的侵入,維持了廠房內所需要的溫度。
4 工業廠房暖通空調的方式選擇方面
4.1 廠房內有關車間通風的設計
車間內通風設計應按照工種類別、流程轉換、廠房布置的變化做出合理的設計,不應該局限于控制通風的方式。若是同一工種的車間,我們可以用全室通風的方式,但若是不同工種車間,則可以根據其的散熱量情況以及污染情況的不同,進一步做排風和除塵等工作的處理,以便縮小由于通風導致的污染蔓延的范圍。有些廠房的散熱量比較低,我們可以選擇在屋頂上安裝與自然采光和通風相關的裝置,利用熱流上升的作用,以致于不需要消耗動力就可以散風排熱。另外,我們還應該滿足工業廠房的除煙和除塵方面的要求。尤其對一些類似化工車間和焊接車間的可能存在有害氣體的廠房,設計者要尤其注意。
4.2 廠房內散熱器的配置
在實踐過程中,我們要科學的選擇散熱器。對于負荷較大的廠房可以利用鋼制的翅片散熱器,因為這種散熱器作用面積比較大,可以滿足車間的熱需求量。但是,若此種散熱器仍然不能滿足車間的負荷要求,則可以增加一定量的暖風機裝置,以便更好的進行補熱。當然,對于粉塵量比較多的車間里,由于此種散熱器擁有的結構很復雜,容易大量藏積粉塵,然后導致散熱的效能降低。所以,我們可用鋼柱式的散熱器,從而在節能的同時,優化了熱量的供應效果。一般而言,工業廠房的車間占地面積或所占空間都比較大,因此,將全廠房都進行加熱的做法是不合理的,這種選擇只會造成大量能源被消耗的結果。
本文針對供熱空調系統偏大設計的現狀,分析了設計過程中涉及的許多因素的不確定性本質;提出供熱空調系統保證率設計的概念,它直接以室內熱環境的保證率為依據去做設計,真正體現了工程設計中投資與功能的對立統一;給出隨機分析方法的思路和開發智能集成化的建筑熱環境分析系統的構想,為實現供熱空調系統保證率設計打下基
礎。
關鍵詞:供熱空調系統保證率設計建筑熱環境隨機分析
近年來,隨著國民經濟的增長和人們物質生活水平的提高,供熱空調系統的應用日益廣泛,使得建筑物的供熱空調能耗也逐年增大。我國是發展中國家,資金和能源的供求矛盾日趨激烈,因此供熱空調系統的合理設計已提到日程上來。
雖然建筑熱物理理論近來有較大發展,從穩態傳熱算法到動態傳熱算法,從單一圍護結構的。到建筑物整體的傳熱算法傳熱算法。但是長期以來,建筑熱物理基本上都是作為確定性過程來研究的,即在確定的室外氣象參數和室內發熱量的條件下,做建筑熱物理的有關計算,如建筑物冷熱負荷的計算等,再去設計供熱空調系統,分析建筑物能耗等。在供熱空調設計過程中往往對每個不確定環節乘以一個大于1的安全系數,如此層層加碼設計出的系統不可避免會造成設備容量選擇偏大,這一方面浪費了初投資,別一方面由于設備常運行于低負荷狀態,也降低了設備效率,造成了運行和維修費用的增加。
供熱空調系統的偏大設計有社會經濟體制和管理體制不合理方面的原因,如設計費用按建筑總投資的固定比例計算,建筑物供熱按建筑面積而不是實際耗熱量收費,甲方往往只是控制建筑物初投資,忽視建筑物的運行和維修費用等。此外,設計人員也缺乏一套科學的方法來處理各種不確定性因素對供熱空調系統設計的影響。
由于室外氣象和室內熱源都是隨機過程,它們作用在建筑物上產生的建筑熱環境也是隨機過程,因此應該采用隨機分析的方法去研究建筑熱環境。隨機分析的方法追求的是某個量(如室溫、供熱負荷等)的概率分布,而不是具體的某個數值。建筑熱環境是復雜的系統,其中存在許多不確定性。因此,在研究建筑熱環境時,不僅要了解建筑熱環境的系統性能指標的期望值(平均值),而且要了解這些指標的標準偏差。這樣,就能在概率意義上定量描述這些不確定性因素對建筑熱環境的影響。而以往確定性的方法只能得到建筑熱環境系統性能指標的某個數值,由于在處理室外氣象和室內熱源這些不確定性因素時采用簡單的保守數值,往往使得計算得到的性能指標遠遠高于實際需要的性能指標。1978年諾貝爾經濟學獎得主H·A·Simon提出的有限合理性原理[1],從哲學意義上精辟地論述了客觀世界復雜性與不確定性的本質:"…客觀世界是極其復雜的,人們頭對它的認識總是有限的,因此客觀總是的角是個集合,而不是一個點…"。也就是說,客觀世界中的,它們構盛開個集合,這個集合中的每個解都可看成某種程度上的滿意解。如果片面地追求唯一解或最佳解,那么往往不得不引進許多假設、近似或約束,這樣求得的所謂唯一解或最佳解很可能反而遠離真實解的集合,見圖1。
圖1Simon的有限合理性原理示意圖
以空調設計負荷的計算為例,傳統的確定性方法取室外氣象和室內熱的最不利數值,采用動態模擬程序去計算空調設計負荷。實際空調負荷是隨機變化的,而確定性模擬方法并沒有給出實際空調負荷小于空調負荷的可能性大小,致使設計人員在選定空調設備時,為安全起把空調設計負荷乘以一個大于1的安全系數。由于各種不確定性因素的作用,實際空調系統的運行狀態也是隨機變化的,因此應根據空調負荷這一隨機變量的概率分布來確定空調設計負荷,選擇空調設備,也就是在不同概率信度下確定不同的設備容量。概率信度的確定則與建筑物的使用功能和甲方的經濟觀念密切相關,體現了空調系統設計中功能與投資的對立統一關系。
供熱空調系統的設計和建筑結構的設計不同。建筑結構設計的目的在于提供居住、生產和科研的場所,因此要求幾乎絕對的保證,一旦發生事故,如房屋倒塌,那么不僅會損壞產品、儀器,而且會造成生命危險。供熱空調系統的設計目的在于提供生活、生產和科研需要的室內熱環境,如果在一定短時間里室內熱環境偏離設計要求,并不會造成太大的損失或危害。對于精密儀器車間等對空調精度和可靠性要求比較高的工藝空調系統,設計的可靠性可以定得高一些,因為一旦空調系統出故障,會影響產品質量或儀器壽命;而對于一般民用住宅、辦公樓和賓館的舒適空調系統,往往允許室內熱環境在一定短時間里偏離設計要求,這不僅不會損害人體健康,反而有利于消除或防止空調建筑普遍存在的綜合癥??梢姡峥照{系統的設計允許一定的不保證率,如果設計要求的不保證率越小,那么需要空調系統的容量就越大,這正好體現了工程設計中投資與功能的對立統一關系。
由于供熱空調系統的設計涉及許多不確定因素,如室外氣象、室內熱源、建筑物的圍護結構、整個建筑中各房間的空調系統的同時使用情況、空調系統本身的設備故障、衰老以及建筑物空調面積的擴大等。因此,如果片面地追求供熱空調系統的安全性,那么常常導致以最不利的條件作為設計條件,勢必造成供熱空調系統的容量偏大。實際空調系統的運行狀態是隨機變化的,也就是說,空調負荷系統是隨機變量,它服從一定的概率分布,如圖2所示。
圖2空調負荷的概率分布
從圖2可見,在95%的概率信度(即5%的不保證率)下,空調負荷小于1820kW;如果信度提高到99%,那么空調負荷小于2160kW。換言之,在100年里,空調負荷大于1820kW和2160kW的年頭分別不可能超過5個和1個。圖2還說明,在大部分時間里(90%的概率),空調負荷不超過1640kW,如果概率信度提高5%和9%,那么負荷分別增加11%和32%。按傳統的安全設計思想,采用最不利的室外氣象和室內熱源條件做計算,得到的空調負荷可能是3200kW,據此選擇空調設備,那么在大部分時間里(90%的概率),空調設備的負荷率不超過51%(1640/3200);在很炎熱的夏季里(100年一遇),空調設備的負荷率也不超過68%(2160/3200)。這樣的設計不但導致初投資的增加,而且導致運行費用的增加。圖2清楚地刻劃了空調負荷的隨機波動特性,也容易在工程設計中作用。
這種直接根據室內熱環境的保證率去做設計新思想,即保證率設計,追求的是在某種不利條件下,合理確定保證率,使供熱空調系統在保證時間內可靠地實現設計要求,而不是在任何條件下都要求保證室內熱環境。因此,保證率設計是對傳統安全發展方向。
保證率的確定則與具體建筑物類型、使用功能和甲方的經濟觀念有關,如果保證率取得偏大,會直接導致選擇的空調設備容量偏大,造成一次投資和二次投資的增加;相反,如果保證率取得偏小,那么由于室內熱環境在較多時間里偏離生產、生活或科研條件的要求,會導致工作效率的降低和產品質量的下降,造成損失費用的增加。因此,綜合考慮投資和損失費用與空調系統設計保證率之間的關系,可以找到最優的保證率,使得按它設計出的空調系統的總費用(總投資與由于空調系統保證不了合適的室內熱環境而造成的損失費用之和)最小(見圖3)??梢姡WC率設計的概念充分地體現了工程設計中投資與可靠性(保證率)之間的對立統一關系。
圖3空調設計中投資與可靠性之間的辯證關系
為實現供熱空調系統的保證率設計,需要一套隨機分析的方法,去定量刻劃設計過程中諸多不確定性因素的影響,給出供熱空調系統設計負荷的概率分布。為此需要解決以下一些基本問題:
·室外氣象和室內熱源的描述
建立室外氣象的多維多階自回歸時間序列模型,以描述實際氣象過程的不平衡性以及各氣象參數在時間上的自相關和互相關性。建立描述室內熱源隨時間周期波動的簡化的隨機模型。
·建筑物的描述
現有的建筑物熱模型都不適合于做隨機分析,為此建立了狀態空調建筑熱模型,它能利用以上建立的隨機氣象模型和隨機室內熱源模型。
·供熱空調系統二次設備(如散熱器和風機盤管)的同時使用情況
·供熱空調系統從一次設備到二次設備過程中各種介質傳輸管網能量損失的描述
·供熱空調
設備衰老特性、故障特征和維修制度的描述
·供熱空調設備的備用和供熱空調面積的擴大考慮
·開發一個以CAD為基礎的智能集成化的建筑熱環境的分析系統,幫助工程師做設計
從80年代初其開始,江億從事建筑熱環境隨機分析的研究工作,1988年到1992年完成中國科學院一個青年基金項目[2],進行有關隨機分析的基礎理論研究;并和英國建筑研究中心的系統性能預測室合作,完成對隨機分析程序的驗證[3]。近年來發表了一些文章[4]~[10]對隨機分析的意義、方法和應用都有較詳細的論述。這些是空調負荷保證率設計的基礎研究的一部分,還有許多工作要進行。但供熱空調系統的保證率設計無疑提供了一種徹底改變該行業不合理的設計現狀的方法,它有著光明的發展前程。
參考文獻
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【關鍵詞】: 暖通空調空調;水系統;安裝施工技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
我們把暖通空調工程水系統將水作為換熱介質的這種機器稱作水系統空調。水系統空調包括兩個部分,一部分是水系統,另一部分是氟系統,因為室內空氣是與水進行熱交換,而不是直接與氟利昂進行熱交換,之后水再與氟利昂進行熱交換,因此我們稱它是水系統機器。水系統空調的水分成兩個部分,其中一部分是冷凍水,這部分水是用來與室內空氣進行熱交換的,另外一部分水是冷卻水,它是用來與室外空氣進行熱交換的。通常這類空調大多用在大型的中央空調上,而一些家用類的中央空調也有這種機器。筆者通過結合空調水系統施工的實踐經驗來談一談暖通空調工程水系統的安裝施工技術。
二. 制作套管與安裝技術
當水管在穿越樓板、基礎以及墻體時應該注意加套管,套管能夠起到確保水管在使用過程中自由伸縮,從而滿足管道熱脹冷縮的需要,防止給建筑物帶來損壞。值得注意的是,套管預埋工作應該要配合土建施工來進行。
1.套管類型:常用的套管可以分為一般填料套管與防水套管。防水套管按照結構的形式來劃分有剛性防水套管、柔性防水套管以及剛性防水翼環等三種類型。在施工質量驗收規范中有規定:地下構筑物或地下室外墻如果有管道穿過必須要采取防水的措施,對于有著嚴格防水要求的建筑物一定要使用柔性防水套管。柔性防水套管非常適用于有地震設防要求的地區,管道伸縮變形與管道穿墻處承受振動,以及有著嚴格防水要求的建筑物。
2.制作與安裝套管的要求:防水套管的大小尺寸要求可以參考國家建筑標準來設計,通常填料套管的管徑應該比所穿過的管道大1至2號。穿過樓板的套管,套管的頂部應該高出裝飾面大約20mm,套管的底部應該和樓板底面相持平。
三.水管支架和吊架的安裝技術
當前在暖通空調工程的施工過程中,只有少部分的管道支架由設計者來決定,其余的大多數支架都需要由施工人員依據施工現場的實際情況,以及依據施工驗收規定與施工經驗來自行確定。
1.水管支架、吊架的相關設置要求:不允許管道有任何位移的部位,要設置好固定支架,固定支架一定要牢固的固定在可靠的結構上。在管道垂直位移很小或者無垂直位移的地方,可以安裝活動支架?;顒又Ъ艿男问?,應該依據對管道摩擦的不同程度來進行選擇,沒有嚴格限制摩擦產生的作用力時,可以采用滑動支架;而當要求減少管道軸向摩擦作用力時,則可以采用滾動支架。
2.支架、吊架的間距確定。確定水平管道支架的位置。水平管道支架位置應該要依據設計的要求,先確定好補償器與固定支架的位置,然后再確定活動支架的位置。確定水平管道活動支架的位置,在實際的工程施工過程中,應該首先明確有特殊要求的支架標高與位置,之后再按照順序將特定位置支架進行排列定位。在進行排列定位時,要根據管材種類、管道直徑、管內介質系統、性質以及是否保溫等因素來計算活動支架的最大間距,再由管道長度、最大間距來推算出活動支架的安裝位置及。
3.支架、吊架的安裝高度:支架、吊架的標高必須要正確。對有一定坡度的管道,支吊架的標高需要滿足管道坡度的要求。通常在施工圖紙中只給出管道一端的中心標高,而在管道的另一端標高應該依據管段的坡度、長度以及坡向,來計算出管道兩端點的標高差,進而來計算管道另一端的標高。
4.支架、吊架安裝的相關規定:在安裝暖通空調的工程當中,廣泛使用的是懸吊支架和滑動支架。
5.支架、吊架安裝施工的質量要求安裝管道支架、吊架,必須要符合正確位置,對有一定坡度的管道,支架的標高應該滿足管道坡度的要求?;瑒又Ъ芎蛯蛑Ъ艿幕瑒用婵v向移動量必須要符合設計規范的要求。在安裝管道的過程中,應該盡可能不使用臨時支架、吊架。如過一定要使用時也應該要明顯的標記出來,并且保證不得與正式的支架、吊架位置相沖突,等到管道系統安裝完畢之后,應該將其立即拆除掉。
四.管道的安裝技術
1.管道安裝的一般原則
1.1 管道相遇時的避讓原則。在布置室內管道時,應該對給排水管道、采暖管道、空調通風管道、消防管道以及電纜等所有的管道進行全盤規劃。在安裝管道的過程中一定要認真的核對施工圖紙,尤其是注意觀察管道之間是否存在有“相互打架”的現象。
1.2 沿建筑物鋪設的管道應該注意不擋門、窗。室外埋地管道的深度受到凍土深度以及地面荷載的影響,其管項覆土的厚度應該大于0.7m,而鋪設的深度應該在冷凍線200mm以下。
1.3 按照要求來設計管道間距。帶法蘭不保溫的管道間距,應該按照其凸出部分凈空不小于50mm:而不帶法蘭保溫、不帶法蘭不保溫、不帶法蘭保冷管道的間距,按照其凸出部分之間的凈空應該大于80mm:管子最凸出的部分與柱邊、墻壁之間的距離應該大于100mm。
2.管道的連接
2.1 管道的連接方式。在暖通空調安裝工程中,通常情況下焊接鋼管的連接方式是當管徑不大于32mm時,采用螺紋進行聯接;而當管徑大于32mm時,則采用焊接。管徑不大于100mm的鍍鋅鋼管應選擇采用螺紋進行聯接,套螺紋時破壞的鍍鋅層表面及其外露螺紋部分應該進行防腐處理;管徑大于100mm的鍍鋅鋼管應該選擇采用卡套或法蘭式專用管件進行連接,鍍鋅鋼管和法蘭的焊接處應該進行二次鍍鋅。穿墻套管或者其他隱蔽的地方不應該設置法蘭和焊縫等。管道的法蘭和對接焊縫等接頭,通常應該離開支架大約100mm。在管道的對接焊縫和縱向焊縫處不應該連接支管或者開孔。
2.2 熔接連接管道的結合面要有一圈均勻的熔接圈,確保不出現局部熔接圈或熔瘤凸凹不勻的現象。
五.管道的試壓與保溫及其保護措施
1.管道的試壓:管道的試壓包括整個水系統的水壓試驗以及隱蔽工程的水壓試驗。實施水壓試驗的目的是為了檢查系統連接部位的嚴密性和檢查管道及其附件機械性能的強度。隱蔽工程的水壓試驗主要是指安裝鋪設保溫的采暖水管在保溫前應該做的水壓試驗。整個水系統的綜合試壓應該在設備與管道全部安裝完成后進行。對于大型建筑垂直位差較大的采暖管道、冷卻水、冷媒水管道系統適合采用分層、分區試壓以及系統試壓相結合的辦法。分層、分段進行水壓試驗時,應該用盲板將試驗管段和其他的部分臨時隔開??照{系統各類耐壓塑料管的強度試驗壓力為1.5倍工作壓力,嚴密性工作壓力應為1.15倍的設計工作壓力。在進行水壓試驗時,應該將試壓設備和系統相連,打開水壓試驗管路中的閥門,然后開始向系統中注水。在進行注水時,要打開試壓管段高處的各個排氣閥;進行綜合試壓時,應開啟系統中各高處的排氣閥,使得管道與設備邊注水邊排空氣。
2.管道保溫及其保護:通常管道保溫應該在水壓試驗合格,以及防腐完成后才可以施工。室內水管經常使用的絕熱材料有巖棉管殼、橡塑保溫殼、憎水珍珠巖管殼以及超細玻璃棉管殼等。絕熱層外通常使用的保護材料有鋁箔玻璃布、玻璃布保護層以及鋁箔牛皮紙保護層等。水管絕熱層厚度應該依據設計要求來確定。
3.充水試驗:凝結水系統必須要進行充水試驗,以不滲漏為合格標準。
六.暖通空調水系統的安裝心注意問題
(1) 安裝支架、吊架應該要平整牢固,并且要和管道緊密接觸。在管道和設備的連接處,應該設置獨立支架、吊架。(2) 冷卻水、冷媒水系統管道機房內干、總管的支架、吊架,應該使用承重防晃管架,在與設備相連接的管架管道處應該采取減振措施。在水平支管的管架選用單桿吊架的情況下,應該在管道的起始點、三通、閥門、彎頭以及長度每間隔15m設置承重防晃支架、吊架。(3)無熱位移的管道吊架,其吊桿應該進行垂直安裝;有熱位移的,其吊桿應該向冷收縮或熱膨脹的反方向偏移,計算確定偏移量。
七.結束語
暖通空調是現代賓館商場以及物業大廈必不可少的設施,它可以給人們帶來溫馨舒適、四季如春的每一天。在暖通空調水系統施工過程中嚴格遵照規范來執行,不但可以為企業創造巨大的經濟效益,增強企業的競爭實力,而且還帶來了積極的社會效益。
【參考文獻】:
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3.賀平.孫剛.供熱工程 1990(21)
4.陸耀慶.供暖通風設計手冊 1987(18)
關鍵詞: 通風空調質量控制系統調試
中圖分類號: O213 文獻標識碼: A
正文
1設計環節控制
暖通工程師應盡快了解業主的建設意圖,詳細地弄清每個房間或區域的用途和使用特點,積極參加圖紙會審,提前發現設計圖紙問題。核查建筑圖上各管道井、通風井、機房空間大小及位置,其空間是否能滿足設備或管道有序布置,有無檢修位置;如果是設計安裝吊頂式空調機房間,應核查該處頂板與裝修頂面之間的凈高是否滿足設備安裝尺寸要求;屋面或外墻上的排風口與新風口間距是否足夠,如排風口與新風口間距太近,容易造成空氣短路,導致新風質量無法保證;走廊等設備運輸時需通過的地方是否能保證設備搬運至機房等等。
2、施工環節
2.1做好材料設備進場驗收
對于風管、水管、保溫材料、閥門、空調機均應對照設計圖紙和技術文件一一核查,并對空調機設備性能做抽樣試驗,檢驗其參數是否與設計要求相符;閥門要進行強度和嚴密性試驗。
2.2安裝過程的質量控制
(1)支架制作安裝。要注意所用吊桿、型鋼規格是否合格,支架能否承受管道或設備的最大荷載,防腐處理是否合格,設備和大型管道吊架應穿樓板固定,豎向空調管道應設防滑支架。
(2) 風管安裝平直,過變形縫或與設備連接處做軟連接,應避免不必要拐彎造成阻力增大;水管安裝平直,轉彎或爬坡處盡量走45度彎頭以減少空氣駐留,過建筑變形縫接軟管;有方向要求的閥門安裝應注意是否與水流方向相一致,周圍是否有開啟空間,風機盤管閥門和過濾器應盡量把安裝位置定在積水盤以內,以方便檢修時排水。冷凝水排水管應單獨成系統,不應與其它排水管共用。
(3) 設備安裝。設備安裝前,機房地坪應已做好,墻面已粉刷完畢,設備基礎驗收合格。設備擺布方位應盡量與管道走向相對應,還應考慮設備四周是否有檢修空間。風機盤管的安裝應與裝修頂棚高度以及送回風口位置相配合,其積水盤方位應與排水方向相一致。
(4) 保溫施工。保溫工程也是暖通施工的重要環節,保溫工藝質量不好直接導致系統運行時產生的冷凝水滴漏,既造成能源浪費,又影響系統的正常使用。暖通保溫的難點在于水系統的施工,應嚴格按程序施工,應在管道試壓合格、頂棚龍骨安裝前完成保溫施工,施工中容易產生質量問題的主要有閥門保溫層覆蓋范圍不夠,保溫材料與墊木粘接不嚴密,墊木不配套,墊木與管道的孔隙太大。
(5) 風口安裝。暖通施工圖應與裝飾施工圖進行會審,特別是會議室、多功能廳、大堂等大空間天花造型復雜,風口、燈具、消防噴頭的布置要與飾面造型相協調。因此,這類房間的風口在風管安裝時先不開孔,等安裝與裝飾圖紙會審風口定位后再開。在實際施工中有些工程為了保證飾面造型的完美,要求風口根據裝修圖定位或改小截面,造成風管彎頭太多,阻力增加,導致送風量不足,回風口噪聲大等影響系統使用功能等問題。還有就是風口和檢修孔一般由裝飾施工單位開孔,為避免遺漏或所開孔尺寸或位置有誤,應在裝飾圖上標注風口尺寸及位置提供給裝修單位預留孔洞及預埋套管。
(6) 套管的安裝。管道穿越地下室外墻及管道溝溝壁預埋剛性防水套管,穿過室內墻體或樓板時加設鋼套管,穿樓板套管頂部高出裝飾地面10mm,底部應與樓板底面相平;穿墻套管兩端與墻面平齊。穿墻套管與管道之間縫隙應用阻燃密實材料填實,穿樓板時還要用防水油膏填實,端面光滑。尤其檢查穿過防火分區隔墻的套管施工質量。
(7) 預留孔洞封堵檢查。暖通管道施工后留下許多穿墻或樓板預留洞,這些孔洞一般不是安裝單位自己封堵,如果封堵不好,會造成漏風,導致新風量不夠,或廢氣無法排空,換氣無法進行。因此,應及時督促相關單位做好封堵,避免遺漏。
(8) 做好成品保護。暖通專業大部分管線、設備都被吊頂隱蔽,由于該專業后序工序中還有別的專業在施工,如吊頂施工一般由裝修單位承擔,其施工過程中可能會對已完成的暖通專業管線造成一定的破損,因此,監還應在裝修施工完成后對頂棚里的隱蔽工程再進行復查,發現損壞之處及時修復。
3系統調試過程的質量控制
通風與空調系統在安裝完成后,正式投入使用之前,需要進行調試,通過調試,一方面可以發現系統設計、施工和設備性能等方面存在的問題,從而采取相應的措施,另一方面也可以使運行人員熟悉和掌握系統的性能和特點,為今后的運行管理奠定基礎。空調系統不經過調試就達不到設計要求,空氣參數就達不到使用要求;通風達不到設計要求,就會使工作環境中的有害氣體超標,從而對人體造成傷害。排煙和正壓送風系統不符合設計要求,發生火災時,系統就不能正常作用,危害人的生命安全。在調試前,暖通工程師要提前了解調試流程,編制好調試細則。應對測量儀表的精確度進行檢查,確定其精密等級要高于被測的參數要求精度等級。應認真履行工程質量控制職能,做好施工階段事前、事中、事后的各項質量檢查、監督工作。在施工安裝階段暖通工程師要對作業單位起到監督和幫助以及指導的作用,以豐富的專業知識服務于業主,贏得業主的尊重和理解。
總之,通風空調系統工程的質量控制比較繁雜,需要暖通工程師必須耐心、細致的工作,工程師每做完一個項目要適當的進行總結經驗和教訓,知道在這個工程中學到了什么,并且在這個工程中的不足和缺點要引以為戒,要不斷地更新知識才能適應復雜的工作,這樣業務水平才能得到提高。
參考文獻
1.潘云鋼.高層民用建筑空調設計.北京:中國建筑工業出版社