時間:2023-03-28 14:58:37
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1.室內設計計算溫度的取值
通常來說,進行暖通空調設計,首先就是進行建筑物室內溫度的計算取值,要從實際情況出發,根據建筑物所在地區的自然環境、室內溫度進行取值,室內溫度取值如何直接影響著暖通空調系統的耗能大小,通過對夏季制冷環境下的室內溫度調查得出,室內溫度升高一攝氏度,能源消耗就會降低10%左右;而在冬季制熱的條件下,溫度每降低一攝氏度,耗能就會較少8%左右。所以說室內溫度取值必須要做到科學、嚴禁、精確。這樣是為了能夠將我國的每一份資源都得到最大限度的使用。在我國的《公共建筑節能設計標準》中對一般民用建筑室內供暖溫度取值以及制冷取值都進行了明確規定,具體為:夏季民用建筑供暖和制冷溫度不能低于二十五攝氏度,而冬季制熱的溫度則不能夠高于二十攝氏度。
2.冷熱負荷計算
冷熱負荷計算也是非常關鍵的一個環節,一般來說,暖通空調系統的設計上針對冷熱管道的大小、源容量以及水泵配置等方面都應該進行科學地設計,而冷熱符合計算為這些設計提供了不可缺少的可靠依據,這些計算數據的準確與否,直接關系到系統地耗能問題,因此針對這方面的計算,必須要做到可靠、準確,這樣才能夠達到耗能優化,同時也為后期維修減少成本。另外,在實際的設計過程中,設計人員應該借鑒大量成功的例子以及經驗,將普遍規律進行分析,采用統計分析回歸計算來實現設計指標的確定,它雖然在具體的設計中不具有精確性但是勝在具有代表性。
二、采暖與空調冷凍水系統設計
1采暖系統設計
采暖系統設計的合理與否關系著建筑暖通空調系統是否能實現節能運行的功能。管路系統結構簡單,易于操作,相關設備耗材使用量少,前期建設成本低后期維護費用少;能夠實現不同建筑空間溫度獨立調節控制;實現熱量消耗分戶分攤功能;以上三個原則是民用住宅和公共建筑科學合理設計暖通空調系統的原則。在具體的設計過程中應當依據不同的情況而定。
2空調冷凍水系統設計
依照相關國家標準,設置多臺冷凍水系統節能設計時,以能夠跟隨負荷變化實現自動改變系統流量為目標,盡量降低系統運行中的能耗。當前我國常用的空調冷水系統有一次泵變流系統一次泵定流量系統,二次泵變流量系統,兩管制及四管制系統等。
三、采暖與空調水系統的補水及定壓設計
在實際工程設計中應當根據系統的整體規模和不同系統的實現形式按系統的用水容量來計算。封閉式采暖空調系統補水定壓點應當設置在循環水泵入口處。
四、風系統設計
空調風系統的設計關系著空調系統能耗的大小和運行的成本,同時也關系著人體的舒適度。對于人員分布比較集中的地區可以進行相應的集中供暖,這樣可以提高能源的利用率。而對于建筑面積大人員多的場合要進行集中的供暖控制時,應當采用全空氣空調系統;通風系統設計中熱量是一個主要問題,由于電氣設備在運行的過程中,必然會大量的產生的熱量,一旦這些熱量無法得到及時排除,那么就會對設備的這樣運行帶來影響,從而導致故障的發生,這樣一來節能目標要求也隨之降低。所以說做好通風系統設計,是及時排除熱量的有效手段,設計的最終目的就是將熱量全部排出,是整個系統得以有效運行的前提調教。集中空調通風系統的排風熱回收應當符合相關規定要求。在排風熱回路設備型號的選擇上也需要嚴格依據國家規定進行。
五、冷熱源設備選型
在整個暖通空調設計上,冷熱源設備的選型是最為重要的部分。這部分應該嚴格的根據建筑功能、規模以及造價等進行。具體為:充分利用毗鄰工業余熱,將其作為冬季熱源,采用溴化鋰吸附式冷水機組進行工業熱水降溫,降低成本,將其引入到空調系統中使用,這樣一來資源得到了二次利用;要根據當地的能源結構進行選擇,科學利用當地的富余能源,比如:采用風能、地熱能以及太陽能等可再生、清潔型的能源。
六、保溫與保冷
【關鍵詞】暖通空調 變流量水力系統 平衡措施
中圖分類號: TU96+2 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
空調水系統具有以下特點:空調設備絕大部分時間內在遠低于設計負荷情況下運轉;空調水系統供回水溫差遠低于供暖系統的溫差,無法進行質調節,流量調節才是合理的做法;空調水系統設計有定流量系統與變流量系統之分,兩種方式均是就負荷側而言,對于冷源側,則應根據制冷方式不同具體分析對待。主要關注的是變流量水系統的全面平衡。
二、水力平衡的概念及分類
1、靜態水力失調和靜態水力平衡
由于設計、施工、設備材料等原因導致的系統管道特性阻力數比值與設計要求的管道特性阻力數比值不一致,從而使系統各用戶的實際流量與設計要求的流量不一致引起的水力失調,叫做靜態水力失調。靜態水力失調是穩態的、根本性的,是系統本身所固有的。通過增設靜態水力平衡設備,在水系統初調試時對系統管道特性阻力數比值進行調節,使其與設計要求的管道特性阻力數比值一致,從而使系統總流量達到設計總流量,同時使各末端設備流量達到設計流量,可以實現靜態水力平衡。
2、動態水力失調和動態水力平衡
系統實際運行過程中當某些末端閥門開度改變引起水流量變化時,系統的壓力產生波動,其他末端的流量也隨之發生改變,偏離末端要求流量,引起水力失調,這種水力失調叫做動態水力失調。動態水力失調是動態的、變化的,它不是系統本身所固有的,是在系統運行過程中產生的。
3、全面水力平衡
全面水力平衡就是消除了靜態和動態水力失調,使系統同時達到靜態和動態水力平衡。
三、變流量系統的全面水力平衡方法
1、靜態水力平衡的實現
通過在對應部位安裝靜態水力的平衡設備,使系統達到靜態水力平衡。當系統所有的自力式閥門均設定到設計參數位置,所有末端設備的溫控閥均處于全開位置時,系統所有末端設備的流量均達到設計流量:實現靜態水力平衡的目的是使系統能均衡地輸送足夠的水量到各個末端設備,并保證末端設備同時達到設計流量。
2、變流量系統幾種典型動態水力平衡方式分析
供熱系統典型的變流量水力平衡方式垂直雙管、水平雙管并聯分戶設環供熱系統,在垂直立管回水管上設壓差調節器PV1,當其它立管的管道特性發生變化時,由于立管底部壓差調節器PV1 的調節作用,垂直立管底部接干管處的壓差保持不變;在各層水平支管回水管上設壓差調節器PV2,當其它不同樓層水平管管道特性發生變化時,由于壓差調節器的調節作用,水平支管供回水連接立管處的壓差保持不變。這時當該環路某一散熱器所在房間負荷變化引起溫控閥開度變化時,由于壓差調節器的調節作用,關鍵點PV2 的壓差不變,這樣該環路其余散熱器的流量并不會隨之變化。通過對變流量供熱系統關鍵點壓差的層層整定,使系統中每個散熱器的流量只會因為自身負荷變化而通過溫控閥的調節來改變,并不會因為系統中其它散熱器流量變化而發生變化。這樣,系統真正地實現了動態水力平衡。垂直雙管、帶分集水器的散熱器及地暖分戶設環系統也是變流量系統,其水力平衡特性同以上是一致的。對于單、雙管組合系統,分支管為單管串聯的按定流量系統進行分析,分支管為雙管并聯及主管、機房部分按變流量系統進行分析。
(一)空調系統典型的變流量水力平衡方式:帶電動二通閥的風機盤管變流量水力平衡方式:目前市場上有一種自動平衡電動調節閥,其功能和上述方式是一致的,均能保證每個風機盤管達到動態水力平衡。它將上述功能和電動二通閥集成到一個閥內,安裝在每個風機盤管支路上,其缺點是價格較高;帶電動調節閥的空氣處理機組(或柜式換熱機組)變流量水力平衡方式:在回水管上安裝壓差調節器,當系統其它分支管路的管道特性發生變化時,通過壓差調節器的調節作用,使壓差保持不變。這時如果電動二通閥 的開度不變,則空氣處理機的水流量保持不變,系統實現動態水力平衡;帶動態平衡電動調節閥的空氣處理機組(柜式換熱機組)變流量水力平衡方式:動態平衡電動調節閥是一種新穎高效、調節性能極佳的電動調節閥,它實質上是壓差調節器與電動調節閥的集成。當空氣處理機組回風溫度T 發生變化時,輸入到調節計的測量回風溫度與設定回風溫度相比較,輸出一個控制信號去控制電動調節閥的開度,以調節水流量,保證回風溫度與設定溫度一致。這種電動調節閥比普通的電動調節閥具有更好的調節特性。
(二)變流量水系統的控制方法
在變流量系統中,用戶末端盤管采用二通閥調節,整個系統循環流量隨負荷變化而成比例變化。無論對于一級泵系統還是二級泵系統,冷源側均為定流量。一級泵的變流量系統是靠分、集水器之間的旁通實現的。二級泵變流量系統中,常見的負荷側變流鼉方法是通過供回水壓差對二次泵進行臺數控制。真正意義上的變流量系統,是靠移動水泵工作點使之沿管路特性曲線移動,保持水泵在最高效率點運行。使用傳感器的型式及其安裝位置對于一個變速泵系統運轉順利與否,有著決定性的影響。壓差傳感器是最適用于HVAC系統、密閉回路的傳感器。壓差傳感器的位置對系統的運行和系統能耗量都有影響。當壓差傳感器裝在末端設備附近時,水泵的揚程隨著系統用水量的減少,在調節閥上的能耗也有所減少。可以節約很多能源。
4、對空調變水量系統全面平衡的控制方法,得出了以下幾點結論:
(一)末端定壓差控制方法是目前先進的空調變水量系統的控制方法,它在實際中已經得到應用,并且在實際應用中取得了良好的運行效果,大大節約了能源。通過理論分析和實驗驗證,末端定壓差控制方法是空調變水量系統的可靠控制方法,相信它在實際應用中將得到更廣泛的應用。
(二)末端變壓差控制方法是在末端定壓差控制方法基礎上提出的一種更為節能的空調變水量系統的控制方法。目前,對于這種方法的研究尚處于理論階段。提出了兩種末端變壓差控制方法:控制器根據各個流量計測得的流量與各自相應的設計流量相比得到的流量百分比取平均值,然后根據平均值調整末端壓差傳感器的壓差的設定值,控制器再根據新的末端設定壓差與實際末端壓差的大小關系調整泵的轉速;將閥門的開啟度作為一種參考指標,根據閥門的開啟度調整定壓值的大小的控制方法。即控制器根據各個閥門的開啟度調整末端壓差傳感器的設定值。使至少一個閥門全開。
(三)變壓差的控制理念,提出一種集中控制的方法。這種方法不同于傳統的控制方法.調節閥對流量進行自主調節,閥門的開啟度是不能人為控制.而是在運行過程中利用測量儀器測出各種需妻的數據收集到控制器后.由控制器進行處理,然后對閥門的并啟度直接進行調節。這種控制方法比起傳統的末端定壓差控制方式宥更大的節能空間。它可以用最小的泵的耗能提供系統最適合的流量,同時能滿足系統的供回水的溫差始終與設計溫差相符合。另外美手閥門的阻抗系數和開度的變化的關系式還需要進行事前進行大量的實驗工作才能得到。就像泵的性能曲線一樣需要廠家來提供。
(四)末端定壓差控制方法中的控制曲線在流量非等比例變化時,并不是一條曲線,而是一個區間,稱之為“控制帶”。控制帶的確存在。而它的存在使末端定壓差和末端變壓差控制方法更為復雜,所以控制帶的存在為以后進一步研究空調變水量系統的控制方法提出了新的課題。
結論
目前,我國的空調系統中大多存在水力失調現象,容易造成供熱(冷)質量差,增加了能耗,浪費資源。對在實際的工作中,應根據工程投資和系統的精度要求合理地選用水力平衡設備。到目前為止,水力平衡技術是改善供熱(冷)現狀和促進節能的最有效途徑。在暖通空調水系統中,既要滿足工程設計和技術規范要求,同時又應采用合理的方案,使系統接近或達到水力平衡,從而既為系統的正常運行提供了保證,同時又節省了能源,使系統經濟高效地運行。
【參考文獻】
關鍵詞:暖通空調;節能;設計;管理
Abstract: with the accelerating of urbanization in our country and the promotion of people's living standard, China's building energy wastage is in a state of increasing, yet in the hvac system on building energy consumption occupies a key position, therefore, in this paper, hvac system and its characteristics, energy loss and the hvac system energy saving problem related, this paper also introduces the correspondence of the deal.
Key words: hvac; Energy saving; Design; management
中圖分類號:TU831.3+5 文獻標識碼:A 文章編號:
一 暖通空調系統能源損耗構成及關鍵性特征
伴隨著我國經濟的快速發展與進步,我國能源與環境之間的矛盾逐漸凸顯出來,隨著城市化水平及人們生活水準的提升,建筑能源損耗占據了總體能源損耗的很大一部分,在國外的一些國家中,已經占據到了40%左右。通常我們所講到的建筑能源損耗指的是,在采暖、通風、空調、照明、電器和熱水供應方面所損耗的能源,而暖通空調能源損耗又占據其30%~50%,并且目前處于不斷提升的一個趨勢。為了能夠確保建筑物當中能夠擁有最佳的溫濕度,當代建筑物中會選用設置暖通空調系統,來達到這一方面的準求,在此過程當中所損耗的能量就是所說的暖通空調系統能耗。暖通空調能耗中包含了:建筑物冷熱負荷引起的能耗、新風負荷引起的能耗及輸送設備的能耗。而對其產生影響的的因素主要包括:室外氣候條件、室內設計標準、圍護結構特征、室內人員及設備照明等方面的因素。
暖通空調系統能耗通常還具備以下幾方面的特征:首先,暖通空調系統類型的選擇、運營經管的不科學性必然會造成資源使用效率降低;其次,保持室內空氣溫濕度會受到季節性的影響。這里指的是,在具備一定的客觀條件下,可以借用天然性能源來滿足當下的需求,比如太陽能、地熱能、廢熱、淺層土壤蓄熱等;再者,暖通空調系統關乎著冷熱量的處理,經過會以交換的方式對其加以處理。以此能夠運用冷熱量回收的方法來縮減暖通空調系統當中能源的損耗。
二 目前暖通空調系統在節能問題上瀕臨的矛盾
2.1 暖通空調系統設計及施工管理
針對暖通空調節能來講,空調系統設計起著十分關鍵性的作用。但在現實的當中卻存在這樣一種現象:相關設計單位及設計工作者對于空調系統設計不重視,再加上工程設計時間非常短暫,暖通空調系統的設計對空調系統的節能有著重要的影響,然而,在實際工作中往往得不到一些設計部門和設計人員的足夠重視,加之工程設計周期普遍較短,再加上工程有關負責人并沒有真正的了解到設計對總經濟效益的影響度,有關技術上存在的矛盾依然未得到有效的處理等諸多因素,致使暖通空調設計系統出現投入資金大、運行艱難、能源損耗高的現象。遠遠超出了國家的相關標準。
除此之外,當下建筑工程監理當中,暖通空調專業工作者素質相差很多,大多數的工作者并不是專業人員,更有甚者是一些從來沒有經過專業培訓的,對于相關專業知識根本不了解,經常憑借之前的一些經驗來工作,常會借用其他方案來施工,為此,這就會造成在施工設計當中有許多矛盾的形成,因其他方案根本無法解決實際工作中出現的問題,最后的結果將會不可挽救。給相關單位帶來非常巨大的經濟損失。
2.2 暖通空調系統節能設計方案
進行暖通空調設計的過程中,其最為顯著的特征就是“條條大路通羅馬”。伴隨著最近幾年對于節能及環保方面準求的提升,全新的科學技術方案的形成,無論是哪種技術方案都存在其獨特的優勢和不足之處。所以在面對各種不同的設計方案的時候,一定要進行多方面的思索,找出每一方案的不同之處。由于很多的設計方案往往只是表現在形式上,具體落到實處的話會有很大的差距,所以怎樣挑選出最佳的設計方案成為暖通空調設計者所需要面臨的問題。
2.3 暖通空調系統運營管理
在暖通空調系統當中運營管理起著關鍵性的作用。在現實的工作當中有的部門總會錯誤的覺得設計只要達到相關標準就行,為此在實際的工作當中不會注重對暖通空調相關操作者的培訓,不少的操作者根本不了解暖通空調有關的基礎性知識,不會依據外界的參數對其進行相關的調整。在一年的四個季節當中只懂得開關機,很明顯這些對于暖通空調系統的操作根本不可能達到節能的最終成果。
三 解決暖通空調系統節能問題的有效方法
3.1 精心設計暖通空調系統
精心對暖通空調系統進行設計,保證其在最高效的狀態下可以有效運營。暖通空調系統尤其是中央暖通空調是一個非常巨大的系統工程,其運營質量將直接關乎著系統的使用功能,空調系統設計對于系統的節能效果起到了直接性的影響。
3.2 完善建筑結構保溫功能,縮小冷熱損失
針對暖通空調系統來講,經過對暖通空調結構的維護是非常有必要的,因維護結構的保溫功能關乎著結構的總傳熱系數,這就是說,其直接關乎著經過維護結構的空調負荷度。為此,我國出臺的建筑節能設計有關規范當中,最先提出的就是一定要提升維護結構的保溫隔熱功能。
3.3 提升系統掌控水準,改善室內熱濕環境參數,盡量減少空調系統能源損耗。
3.4 選用新型節能的空調方式。
對人體舒適熱度造成影響的環境參數非常多,不一樣的環境參數將會形成完全相同的熱舒適感,但是在不相同的熱濕環境參數下的空調系統能源損耗是相差很多的。比如說,在寒冷的冬天,假如選用之前傳統的空調形式,將室內空氣進行加,經過空氣促使人體與外界環境的熱濕交換,這個時候需要很高的空氣溫度,在此過程中熱度將會損耗特別多。假如我們依據熱濕環境探究出的成果,更改之前傳統的空調形式,提升輻射熱,這個時候所需的空氣溫度將減少很多,通常能夠達到12~14℃,然而之前傳統的形式通常是在18~20℃之間,很明顯新的方式要比傳統方式在節能上有著顯著的優勢。
3.5 大范圍運用可再生能源或者低損耗能源的空調系統
怎樣有效運用可再生能源或者低損耗能源逐漸變成目前所探究的重要性課題。在此其中,地源熱泵空調系統逐漸得到很好的發展及運用。地源熱泵空調系統是運用地下恒溫層土壤熱來提升空調系統的COP值,促使在同樣制熱數量的條件下使得空調系統能源損耗值達到最低。除此之外,運用太陽能供熱及制冷技術目前在對其進行深入的探究,相信在不久的將來會得以運用。
3.6 對冷熱回收運用進行深入探究,爭取實現能源的最大程度運用
目前許多空調系統冷熱回收利用研究也在蓬勃開展,如空調系統排風的全熱回收器,夏季利用冷凝熱的衛生熱水供應等,都是對系統冷熱的回收利用,顯著提高了空調系統能源利用率。
3.7 加強暖通空調系統的運營管理,提升系統掌控水準
這里指的是需要對暖通空調從業者進行定期培訓,提升管理工作者的專業水準及相關技術,促使他們具備一定的暖通空調專業知識,針對那些不具備考核標準的工作人員是不能夠上崗的。一定要進行再次培訓,一定要做到持證上崗。與此同時,提升管理工作人員的專業素養,提升其責任心,只有如此,才能夠使得管理人員在發現室外參數產生改變的時候對其開展及時的科學處理,使得有關設計達到一定的節能效果。
結束語:
目前,我們需要不斷的去研發新型能源,在建筑過程中有效的使用一些新能源,比如太陽能、地熱能、原子能等。上述新能源的運用目前已經收到全世界的注重,它必然能夠消除世界性能源危機問題,成為最有力的因素。目前我國開始對新能源問題進行不斷的探究及運用,一些高效的節能方法,不僅不會對外界客觀環境形成污染,而且可以在一定程度上提升總體的經濟效益。
節能問題目前已經成為我國現代化建設當中一項非常關鍵性的研究課題,對我國的未來發展來講有著十分關鍵性的作用。為此,在暖通空調設計當中一定要注重有效的借助天然性能源,對其進行有效的節能掌控,以達到最終的節能效果。
參考文獻
關鍵詞:暖通空調設計方案技術經濟比較
引言
設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。暖通空調設計方案的評價因素很多,一些因素很難定量表述,許多因素又不具可比性,每種設計方案往往都有各自的優缺點,面對眾多的設計方案,由于考慮問題的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相徑庭。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。筆者根據從事設計、審圖和方案評審工作的一些體會,對暖通空調設計方案比較中應注意的一些問題進行粗淺的分析。
1、可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內空氣參數的重要工程以及空調系統故障停機將產生嚴重損失的場所,如航天發射場,應考慮系統中設備的工作可靠性和備份問題,進行系統工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數和安全系數的確定也應特殊考慮。
2、經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關注的一個參數,在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用,而這些在實際設計工作中容易被遺漏。由于同一種設備的生產廠家較多,價格各異,因此在不同方案經濟性計算比較時各種設備的價格應采用平均價格。以上都是直接費用,在一些情況下間接效益也應綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓的空調機房節省的面積,作為商業用房可產生的效益。如果采用貸款進行建設,全面的經濟性比較還應考慮貸款利率和還貸期限等動態因素。
運行能耗和運行費用是暖通空調設計方案技術經濟性比較必須考慮的重要參數。運行能耗除了應計算暖通空調主機(鍋爐和制冷機等)的能耗外,還應計算其他輔助設備(如風機和水泵等)的能耗。不能簡單按照設備銘牌功率和運行時間的乘積來計算能耗而應考慮在全年季節變化的情況下,建筑物實際負荷的變化,同時應考慮設備非標準狀態下的效率。辦公樓、教學樓、寫字樓和游泳館等建筑物的暖通空調設備通常間歇運行,其運行時間應為扣除停機時間后的實際運行時間。在計算過程中應注意不同地區、不同時期、不同時段各種能源的價格可能不同。由于影響因素和不確定因素較多,如何準確地計算建筑物暖通空調設備全年的實際能耗和運行費用,目前仍然是一個沒有完全解決的技術難題。運行費用除了能耗費用如電費、燃油費、燃煤費、燃氣費外,還應包括消耗的水費、人工費等。
在經濟性比較時,切忌圖省事可直接采用有關廠家給出的比較數據和結果。筆者曾發現,對電供暖的運行費用,3個不同設備(電鍋爐、水源熱泵和戶式燃氣供暖爐)廠家提供的計算結果大相徑庭。通過對其計算過程的詳細核對,發現不同設備生產廠家由于考慮問題的角度不同,計算中存在一些有利于自己產品、不利于他人產品的失誤或假設。對此設計人員應給予足夠重視,對廠家提供的數據應認真分析和核對。
在設計方案經濟性比較時應綜合考慮投資、運行費用以及設備的使用壽命,以相同的使用周期為基準,進行綜合經濟性的計算比較,而不能簡單地根據設備報價進行比較。對于同時有供暖和空調要求的項目,應考慮冬季和夏季設備綜合利用問題,進行冬夏季綜合經濟性比較。對于可以兼供生活熱水的工程,應綜合考慮生活熱水供應的投資和能耗。
3、調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高。空調系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
4、安全性問題
設計方案的安全性是以往考慮較少的問題,隨著美國“9·11”等恐怖襲擊事件的發生以及SARS的出現和迅速蔓延,暖通空調系統的安全性問題已經成為公眾關注的焦點,在SARS嚴重流行時期,人們甚至對空調系統產生恐懼而不敢使用,這將對暖通空調行業的發展產生深遠的影響。經過對這些事件的認真分析、研究和反思,將會在工程設計、設備研制、運行管理、規范和技術措施等諸多方面進行改進,使暖通空調系統的安全性得以提高。在大中型建筑方案設計階段,對其暖通空調系統進行安全性評估將是十分必要的。
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
人員環境安全主要包括暖通空調系統對人體的危害、防止恐怖襲擊和防止傳染性疾病擴散這3個方面的問題。采用氨制冷方案時,應考慮氨泄漏對人體的危害。鍋爐房的布局應考慮人員安全性問題。在防止恐怖襲擊方面和防止傳染性疾病擴散方面,應注意空調新風口是最薄弱環節,因此必須采取可靠的防范措施,新風口應設置在人員難以接近、不易受到污染的地方。由于全空氣空調系統回風口很多,因此它是最容易遭受生化襲擊的空調系統形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病擴散的空調系統形式。從這方面來說,分體空調、一拖多空調系統、風機盤管空調系統的安全性較好。在確定系統新風量時,除了要考慮以往的一些因素外,還要考慮在流行性疾病暴發期間,稀釋室內有害病毒濃度的要求。在這方面,應注意不要走向另一個極端,對空調系統安全性的過度恐慌是沒有必要的。例如,為了防止傳染性疾病擴散而采用全新風直流系統,顯然是不合理的,這將使投資、能耗和運行費用大大增加,關鍵是要合理確定系統方案和新風量,加強有組織排風,并采用隔絕式的熱回收裝置、加強對空氣的過濾與消毒處理。系統新風量應能調節,平時按正常風量運行,流行性疾病暴發期間或室內受到生化污染的情況下按較大風量運行。吊頂暗裝風機盤管的回風應采用風管連接,不應采用將吊頂作為靜壓箱的吊頂回風方式。另外在表冷器、蒸發器和冷卻塔等結露積水、病菌容易繁殖的地方應采取可靠的排水和消毒措施。
5、環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。在這方面暖通空調設計人員既要有環境保護的責任感,同時也要考慮建設方和用戶的經濟承受能力,不要盲目冒進,以免給建設方和用戶增加不必要的經濟負擔。在對設計方案進行經濟性比較分析時,還應綜合考慮暖通空調設備的廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理的費用。如何對設計方案污染物排放的危害、對臭氧層的破壞和產生的溫室效應的危害、系統和設備全過程(包括設備制造、使用和淘汰處理的全過程)的能源和資源消耗等進行全面、科學、定量的經濟性評估比較,是一個需要深入研究的問題。
6、設計方案比較中的一些誤區
由于設計方案比較是一項影響因素多、專業技術性很強的復雜技術工作,即使是暖通空調專業的設計人員,要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事,對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區。例如,認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案,出現不管使用條件而盲目追求新技術的傾向,甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案,但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。另外往往認為投資最低的方案就是最佳方案,但是一次投資低的方案有可能因為其運行費用很高或設備壽命很短,需要經常更換,從長期運行來說并不合算。在評價設計方案時,往往認為復雜的方案就是高水平的方案。但實際上因為系統越復雜,通常其設備越多、投資就越高,系統的可靠性、可操作性、可控性和可維護性就越差,因此復雜的方案并不一定就是高水平的設計方案,在滿足使用要求的前提下,系統越簡單越好。此外,在選擇設計方案時切忌不加分析地采用建設方的意見,因為建設方通常不是暖通空調專業設計人員,不可能對設計方案進行全面技術經濟性分析比較。因此應對建設方的意見進行認真的分析,通過全面技術經濟性分析比較來確定最佳的設計方案。
關鍵詞:暖通空調系統節能新技術
引言
經濟的發展使人們對能源的需求不斷增加,但是自然界的能源并不是取之不盡,用之不竭的。環境與能源問題日益尖銳,如果不采取措施,那么能源將是制約經濟快速發展的大問題。
隨著人們生活水平的提高,建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大。在發達國家中,建筑能耗占社會總能耗的40%左右,而我國盡管社會經濟發展水平不高,但是建筑能耗已占總能耗的近30%,且還有上升的趨勢。因此,不論在西方發達國家還是我國,建筑能耗狀況都是牽動社會經濟發展全局的大問題。而在建筑能耗里,用于暖通空調系統的能耗又占到建筑能耗的30%-50%,隨著暖通空調的廣泛應用,用于暖通空調系統的能耗將進一步增大。再加上暖通空調系統往往以高品質的電能為能源,而我國的電力在某些地區又相對緊張、匱乏,這勢必會引起能源供求矛盾進一步激化。因此,對暖通專業提出更高的節能要求是必然的,也是大勢所趨。
一、應采取的節能設計措施
在科學技術日新月異的今天,暖通空調領域不斷涌現出新技術,我們可以通過多種方法實現暖通空調系統的節能。
1.1從設計入手,合理選擇、設計暖通空調系統,使其在高效、經濟的狀況下運行。
設計是工程的龍頭,系統設計的優劣直接影響其使用性能。而建筑負荷計算是設計的重要內容之一,當前普遍存在一個現象就是設計工期短,許多設計人員為了節省時間,錯誤地利用設計手冊中供方案設計或初步設計時估算冷、熱負荷用的單位建筑面積冷、熱負荷指標,直接作為施工圖設計階段確定冷熱負荷的依據,往往使得總負荷偏大,從而導致空調采暖設備偏大,初投資增高,運行費用增加,能量消耗增加。
1.2采用新型節能舒適健康的空調及采暖方式
影響人體熱舒適性的環境參數眾多,不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果,但對于不同熱濕參數組合的環境其空調系統的能耗是不相同的。
1.3結合實際情況,合理選擇空調冷熱源,力求實現冷熱源的多元化
隨著暖通空調系統的廣泛應用,對不可再生能源的消耗也大幅度上升,同時對生態環境的破環也日趨加劇。如何合理的選擇冷熱源,已經引起了各方的廣泛關注。
1.4加強冷熱回收利用的研究運用工作,實現能源利用的最大化
提高暖通空調系統的能源利用率也是實現空調節能的途徑之一。熱回收主要是通過系統中安裝的能量回收裝置,用排風中的能量來處理新風,就可以減少處理新風所需的能量,降低機組負荷,達到節能的目的。在選擇熱回收裝置時,應當結合當地氣候條件、經濟狀況、工程的實際情況、排風中有害氣體的情況等多種因素綜合考慮,以確定選用合適的熱回收裝置,從而達到花較少的投資,回收較多的熱(冷)量的目的。
1.5著力開發可再生能源,積極推廣新能源
由于空調系統中所使用的高品位、不可再生能源所引起的資源環境問題也日益突出,必須開發一些合理有效的可再生能源以緩解目前的緊張局面。地熱(冷)能和太陽能等可再生資源應用于空調制冷,具有一定的優勢,而且清潔無污染。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作為冬季熱源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空調系統。
二、節能設計方面存在的問題
實現暖通空調系統的節能,目前已經具備很多成熟的條件,但是在實際的應用中也存在著一些問題:
2.1公眾對節能的認識問題
過去公眾對節能的了解不夠,并且對暖通空調的觀點也非常片面。對于一個舒適性的空調系統或者是采暖系統,應當使人體有非常好的舒適性。但是目前普遍存在的一種觀點是:空調越冷越好,暖氣越熱越好。這顯然與我們所追求的舒適性空調的觀點是相違背的。事實上,這樣不僅大大增加了空調采暖的能耗,同時由于室內外溫差的增大,也使人體對不同環境的適應性下降,身體免疫力降低。因此,我們要提高宣傳力度,改變公眾對于傳統的空調及采暖的理解,大力宣傳和提倡按節能建筑標準和冷熱量計量裝置收費,提高民眾節能意識。
2.2設計的理念問題
合理的設計是節能的前提。目前一些設計人員重視不夠,設計時盲目套用經驗值,從而造成初投資的增大,運行能耗驚人,因此建議政府職能部門及有關的節能審查機構,加大對暖通空調節能的監察力度,增強設計人員的節能意識,使節能工作真正落到實處。
2.3新技術的推廣問題
新技術在暖通空調系統中的應用,為節能提供了一個新的方向。例如地源熱泵空調系統、太陽能制冷供熱系統,不僅可以實現可再生能源的有效利用,并且可以帶來顯著的經濟效益,是值得大力推廣的。但是同任何新技術一樣,這些新技術在造價上往往偏高,而且使用的地域條件有一定的限制,并且從技術上講還存在著許多需要改進提高的地方。因此,對于新的節能技術,我們應當因地制宜,總結經驗,積極推廣。
三、結語
暖通空調系統節能在整個建筑節能中占有很重要的位置,應該引起設計人員足夠的重視。設計人員應當從設計的高角度出發全面考慮,嚴格遵守節能規范,將節能的思想貫穿于建筑領域的各個方面。節能技術的開發及可再生能源的循環利用,應當得到政府等有關部門的支持,并大力推廣。并且設計、施工、監理、質監、市政管理等部門應密切配合,抓緊實施按冷、熱計量裝置收費,使老百姓真正從節能建筑中得到實惠,節能建筑和非節能建筑不能實行同樣的采暖收費標準。同時要提高公眾的節能意識,大力開發推廣新的節能技術,從而實現社會的可持續發展。
參考文獻:
[1]《居住建筑節能設計標準》DBJ14-037-2006.
【關鍵詞】:暖通空調系統、噪聲問題、治理措施
前言
如今,國內外科學技術發展的速度都非常的快。進入新世紀以來,噪音問題一直是人們公認的環境問題,這種問題可大可小,從小來說影響人們的生活,從大來說直接影響社會的正常發展。噪音問題又被叫做噪音污染,在環境問題當中屬于重點解決對象,想要解決噪音問題應該通過社會多方面的合作。在建筑物當中,由于人們生活的需要會在建筑物中安裝暖通空調,由于暖通空調運行的原因,會產生較多的噪音,對周圍人們的生活和環境造成較大的影響。怎樣降低暖通空調運轉時帶來的噪音,是空調系統研究人員目前重要的課堂。在控制噪音方面,需要根據不同的空調類型以及噪聲源的特點,使用合適的方式來控制噪音,從而讓人們的生活環境遠離噪音的影響,讓居住環境更加的舒適。
一 暖通空調設計管理中存在的問題
暖通空調是居民建中必不可少的部分,對人們生活的意義非常重要。暖通空調可以改善人們的日常生活,讓人們能夠在建筑物內提升工作效率和優化生活的舒適度。就目前的狀況來看,暖通空調的系統設計存在一定的缺憾,暖通空調之所以會產生噪音主要還是由于空調整體的結構。因此,在設計的過程當中要綜合這些因素,根據建筑物的實際情況進行多方面的考慮,將各個方面緊密的結合到一起,盡可能在設計階段就降低噪聲出現的幾率。現在從事暖通空調行業的人員多數沒有進修過聲學,所以,在設計時很難考慮到噪音方面的問題,讓暖通空調在設計階段就存在一定的噪音缺陷,從而導致暖通空調在運行時出現這樣那樣的噪音。為了能夠有效的解決這個問題,我們的設計人員應該從設計階段就重視這個問題。在進行建筑施工時,施工人員應該考慮到后期噪音等問題,綜合考慮建筑周邊的溫度、濕度、空氣質量等各種環境因素。如果作者這種設計理念,就能夠很好的避免噪音問題的出現。在暖通空調安裝階段依然不能放松對噪音的控制,考慮的后期噪音的污染問題,安裝一些降噪消音的設備,就能夠實現對暖通空調噪音的控制效果。如果在后期發現噪音問題,再想安裝降噪消音設備就會非常的困難。所以,我們在前期就應該安裝一些降噪消音的設備,從側面降低暖通空調帶來的噪音污染。噪音污染逐漸成為影響人們生活的頭號污染問題,因此,這種問題應該得到相關專家的重視。
二 暖通空調系統噪音問題的防治對策
(一)避免不當施工方式帶來的噪音問題
在建筑施工時,各種管道的排布的合理性能夠有效的解決噪音問題,因此,我們的施工單位在施工以前就應該通過科學的方式進行管道排布,讓管道在建筑物內合理有序。其別是施工工序的安排,最大化的減少管道碰撞而出現的問題。在進行金屬風管安裝時,應該考慮到建筑物與金屬風管共同產生的風哨現象,不能讓金屬風管在安裝中出現裂縫以及漏風口。相應的封堵措施也是非常有必要的,尤其是管道以及電線橋架穿過的位置,增加封堵施工,可以有效的防止噪音向周圍擴散。當然這樣還是不夠的,后期的系統調試工作也是非常有必要的,通過使用合適的方法來減少橫向管網的風量,從而達到減少噪音的目的。
(二)科學合理的降噪消音器
科學合理的降噪消音技術對于降低空調噪音來說非常重要,這就需要我們的技術人員在暖通空調設計、安裝以及調試過程中都加入降噪消音技術。近幾年中,我們最為常見的就是安裝消聲器。在暖通空調系統中安裝消聲器能夠在空調運轉時降低內部氣流的運轉速度,盡可能降低噪聲的音量,根據相關統計,降低的幅度大概在24~40dB之間,同時我們還應該選擇質量較好的消聲器。空調類型的不同,所需消聲器的類型也有所不同,這與消聲器的選擇有著直接的聯系。空調內部的空氣流動性能直接影響到了噪聲源,因此,在消聲器這方面也有一定的差異。所以,我們要所選擇的消聲器要與暖通空調系統相吻合,將噪音控制在適當的范圍當中。除了安裝消聲器以外,我們還應該保證消聲器能夠在空調系統內部正常運轉。因此,我們要控制管道當中的氣流速度保證消聲器能夠穩定的工作。暖管空調在系統設置當中應該有噪聲控制的選項與相應的標準,消聲器工作特性應該與這種特性相匹配,只有這樣,消聲器的效果才能夠達到最好。在安裝消聲器時,應該根據暖通空調系統的類型來進行選擇。
(三)減振隔振的方法
減振隔振的使用對于降噪消音來說也是非常重要的方式,暖通空調不管是在啟動還是運轉時都有一定的噪音,主要是系統內部的風機、水泵和冷壓縮機。當這些噪音產生過后不會在短時間內消失,而是會通過管道內的基礎管件傳遞給其他系統,之后又會傳入到其他房間當中,從而影響人們正常生活的舒適度。我國在暖管空調運轉之前就有減振隔振的措施,就可以有效降低振動帶來的噪音,并且可以取得的效果還比較好。比如說,選擇合適的材質鋪設在管道與空調相關設備之間,讓設備在運轉時的噪音量降到最低,這樣噪音就不會在管道內交叉傳遞。這樣的減振隔振措施需要根據管道與空調設備運轉的實際情況來實施,從而取得良好的噪聲控制效果。
(四)對建筑內的設備房間進行降噪消聲處理
建筑中的暖通空調設備在一般情況下都是由機房統一操控的,但是在實際情況下,機房往往會存在大量的噪音,不僅會影響到人們的正常生活和工作,還影響到其它機器的正常運轉,因此,我們應該對這種噪音進行控制,除了以上所述的方式外,還要讓機房選擇的位置科學合理,讓機房盡可能你空調房遠一些。機房位置的選擇就需要對噪聲源進行合理的分析,確定噪聲的頻譜,然后在根據頻譜給出的數據選擇合適的吸音墻紙與吸音的天棚。根據一般的檢驗來判斷,風機房的噪音一般都是低頻噪音。所以,石膏穿孔板和珍珠巖吸聲板是最為有效的兩種降噪消音材料。
三 結束語
噪音對人們的生活和工作都會帶來直接的影響,因此,降低建筑物內外的噪音是我們每個人都應該認識到的問題。而在暖通空調運轉時難免會產生噪音,噪音是不可避免的,只能選擇合理的方式減低不能從根部去除。
【參考文獻】
[1]孫凌云. 暖通空調系統噪聲問題的治理策略探究[J]. 城市建筑,2014,02.
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