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【摘 要】 暖通空调是现代建筑系统中的重要组成部分,它的设计质量直接决定了建筑室内环境的舒适程度。为了能充分发挥暖通空调的作用,就进行设计时就必须严格按照其设计原则进行设计,并对可能出现的问题有一定的了解和认识,只有这样,才能设计出科学合理的暖通空调系统。
【关键词】 高层建筑;暖通空调系统;设计;问题
1 暖通空调及其设计理论
现代建筑中暖通空调是一个不可或缺的组成部分,暖通空调,可以说在某种程度上,决定了建筑室内环境的舒适。暖通空调为人们带来方便的同时,也暴露出其缺陷。据统计,暖通空调的能源消耗很大,其能源消耗占能源消费总量的15%以上。因此,暖通空调,不仅与人民生活水平的提高,而且还与国家的能量损失和环境污染密切相关。因此,如何尽可能发挥空调的效果,达到改善建筑室内舒适度的目的,并进一步降低能源消耗,减少环境污染往往成为暖通空调设计的关键。
2 暖通空调系统设计中应注意的问题
2.1冷源设计的问题
(1)冷水机组台数不能过少,以免降低负载可靠性和适应性,而且机组会在低负荷运行状态下增高能耗;其次,机组台数不能过多,以避免单机容量降低而增高能耗,而且机组配置的水泵并联损失会比较高、占地面积比较大,另外机组台数多也使得出现故障的几率变大;
(2)要合理的选择多机头机组,多机头机组更容易出现故障;要合理的使用等容量机组,过于追求机房布置的整齐和使用方便可能会使得机组的适应性变差。
2.2循环水泵设计的问题
(1)水泵扬程偏大的问题,有的设计人员没有进行必要的计算,用扬程40-50m的水泵来满足28-32m水柱的需求,多出来的扬程一部分靠阀门将能量消耗掉,一部分转变成流量,这可能导致不能正常启动甚至电机烧毁的情况;
(2)不分设冷热水泵的问题,在制冷和制热时供回水温差一般为5℃和10℃,冷热水泵不分设会导致大流行小温差运行使得能耗被浪费。
2.3风机设计的问题
(1)选用风机压头过大的问题,这可能造成和水泵扬程过大相同的后果,另外如果是回风机的情况新风量也难以保证;
(2)离心风机需要有一定的直管长度,出风口和气流的方向要保持一致,设计风机入口时也要保证气流能够均匀的进入风机,离心风机如果使用的是皮带轮传动要检查皮带和包角的情况,避免皮带松紧不一或包角不符合要求;
(3)对于普遍选用的BFP变风量空调器不能仅仅用静压箱连接风机,要加设渐扩管,并最好经过袂衩形处理;
(4)经常能够碰到多台小风机并联后与较大风机串联的情况,这时需要关注小风机同时工作的系数问题。
2.4消声设计的问题
在设置消声设备的时候仅考虑了送风消声而忽略了回风消声;没有条件添置消声设备的时候在静压箱的内侧设置保温吸音材料,这种情况不仅难以保证消声效果,还增加了通风阻力,或是材料贴的不够紧密而增加了震动噪声;二次再生噪声和风管辐射噪声的问题也需要引起设计人员的重视。风噪声经常发生于空调送风口处,始端风口可能受空间紧张或是设备出口尺寸的影响而使得尺寸比较小,导致风速过大形成很大的风噪声,进而导致风量调节不够。
2.5送风口型式和水过滤器的选择问题
不同型式的送风口有着各自的气流流型,要根据使用场合来选择合适型式的送风口;在使用板式热交换器时需要设置水过滤器,而且水过滤器必须能够具备一定细度的滤网,以避免水过滤效果不好而产生的水阻增大或板交堵塞情况。
2.6风管的设计的问题
吊顶高度很大程度上取决于风管截面高度方向的尺寸。风管走线不宜太长,否则施工难度大,其他管线也难布置。风管截面积大,机房必然大,机房大则噪声也大,回风组织困难。假如风管走线短,选择风机功率就可以小些,这时可选用卧式机组挂装,机房设置就比较灵活。因此,合理布置各专业管线,提高建筑物有效使用空间,需要有关专业设计人员密切配合及互相协调。
2.7设计方案对水泵选择的影响问题
(1)在设计空调水系统时应进行必要的水力计算,根据设计流量计算出在该流量下管路的阻力,以确保选用水泵的扬程合理。在对流量和扬程乘以一定的安全裕量后,进行水泵的选择。有些设计人员未进行设计计算,认为扬程大一些保险,导致所选择的水泵不能满足要求,或者造成运行费用增加,甚至水泵不能正常工作。
(2)空调设计时,都是按最大负荷情况来进行设备选择以保证最不利情况时的需要。在循环水泵采用并联运行方式时,选择水泵一定要按管路特性与水泵并联特性曲线进行选型计算。选型时,除应注意水泵在设计工况时的性能参数外,还应关注水泵的特性曲线,尽量选择特性曲线陡的水泵并联工作。运行人员应注意工况转换时对阀门的调节。
(3)很多空调设计都是冬夏两用的,即随着季节的变化,为盘管供应冷水或热水。冬季热负荷一般比夏季冷负荷小,且空调水系统供回水温差夏季一般取5℃,冬季取10℃,根据空调水系统循环流量计算公式G=0.86Q/ΔT(式中Q为空调负荷KW,ΔT为水系统温差℃,G为水系统循环流量m3/h),则夏季空调循环水流量将是冬季的2-3倍。所以水泵应根据夏季工况参数选型。
2.8供暖方面的问题
入户装置要按照相关规定,在供回水总管上设置温度计等,必要时要装热量计。而有时工作人员只注重入户装置忽略了入口装置,这样就会造成设计漏洞。入户数量问题要考虑到开发商的后续管理问题,工作人员不仅要考虑到室内的合理性,还要考虑到室外的合理性,不能顾此失彼;在楼梯间或其他冻结危险场所要独立供热,同时不得装设调节阀;在工程中共用一根立管的会因为密闭性得不到保证而引发故障,这样会直接影响供暖效果;根据相关规定,对公共用房公用空间,要单独设置采暖系统和热计量装置;如果有的还是单独设装置,这将对以后使用造成很多麻烦;对于高层住宅要根据系统的水平力平衡、散热设备等因素进行坚向分区设置,同时要考虑到热补偿问题;还有的时候如果忽略伸缩器的设置,没有认真校核热膨胀量等,就会因为立管热胀伸缩拉裂支管。
3 提高暖通空调设计水平的措施
3.1加强人员的重视程度
相关人员和设计师都应该高度重视暖通空调设计的关键,只有转变价值观念的基础上,可能会提高暖通空调设计的实际水平,否则,即使在良好的技术,再好的创新方案实际使用也是非常困难的,更不用说发挥它的实际性能。
3.2完善暖通空调设计的评价体系
不好的暖通空调设计评价体系往往会扼杀科学合理的设计方案。不仅是企业本身的损失,它会打击员工的积极性在某种程度上,失去了创新的活力和激情。不妨提高暖通空调设计评价体系的可行性、效率、节能、可靠性、可控性、可维护性、安全性、舒适、美观、环境影响等指标,进行综合评价。这样可以确定设计方案,最大限度地保证其科学性和可执行性。
3.3加大暖通空调设计投入费用
暖通空调设计是非常重要的,它是关于建筑使用环境,减少消费,减少环境污染等方面的能力提高。关注这一点,不断加大对暖通空调设计的支持,在这一领域,不断提高。此外,增加投资在这方面的支持,也能激发设计师的工作,所以在暖通空调设计的创新是有帮助的。
3.4强化设计者的责任意识
实际使用的空调存在的问题与设计人员的责任的想法,不管是设计师自己的一些错误,还是设计师本身薄弱的责任感与整个项目设计的好坏是分不开的,所以设计师必须有一定的责任感,工作认真务实的工作态度,不能有任何疏忽和错误。
4 结束语
做为一个优秀的暖通空调设计师,除了在进行暖通空调系统设计时严格按照规范要求及设计原则进行设计外,还要对设计中应该要注意的问题有充分的了解并熟悉这些问题的避免与解决措施。
参考文献:
[1]王立强.关于高层建筑暖通空调设计研究,科技与企业,2012(22)
[2]周乐乐.高层建筑暖通设计中的问题及改进措施,科技创新与应用,2013(01)
【关键词】 高层建筑;暖通空调系统;设计;问题
1 暖通空调及其设计理论
现代建筑中暖通空调是一个不可或缺的组成部分,暖通空调,可以说在某种程度上,决定了建筑室内环境的舒适。暖通空调为人们带来方便的同时,也暴露出其缺陷。据统计,暖通空调的能源消耗很大,其能源消耗占能源消费总量的15%以上。因此,暖通空调,不仅与人民生活水平的提高,而且还与国家的能量损失和环境污染密切相关。因此,如何尽可能发挥空调的效果,达到改善建筑室内舒适度的目的,并进一步降低能源消耗,减少环境污染往往成为暖通空调设计的关键。
2 暖通空调系统设计中应注意的问题
2.1冷源设计的问题
(1)冷水机组台数不能过少,以免降低负载可靠性和适应性,而且机组会在低负荷运行状态下增高能耗;其次,机组台数不能过多,以避免单机容量降低而增高能耗,而且机组配置的水泵并联损失会比较高、占地面积比较大,另外机组台数多也使得出现故障的几率变大;
(2)要合理的选择多机头机组,多机头机组更容易出现故障;要合理的使用等容量机组,过于追求机房布置的整齐和使用方便可能会使得机组的适应性变差。
2.2循环水泵设计的问题
(1)水泵扬程偏大的问题,有的设计人员没有进行必要的计算,用扬程40-50m的水泵来满足28-32m水柱的需求,多出来的扬程一部分靠阀门将能量消耗掉,一部分转变成流量,这可能导致不能正常启动甚至电机烧毁的情况;
(2)不分设冷热水泵的问题,在制冷和制热时供回水温差一般为5℃和10℃,冷热水泵不分设会导致大流行小温差运行使得能耗被浪费。
2.3风机设计的问题
(1)选用风机压头过大的问题,这可能造成和水泵扬程过大相同的后果,另外如果是回风机的情况新风量也难以保证;
(2)离心风机需要有一定的直管长度,出风口和气流的方向要保持一致,设计风机入口时也要保证气流能够均匀的进入风机,离心风机如果使用的是皮带轮传动要检查皮带和包角的情况,避免皮带松紧不一或包角不符合要求;
(3)对于普遍选用的BFP变风量空调器不能仅仅用静压箱连接风机,要加设渐扩管,并最好经过袂衩形处理;
(4)经常能够碰到多台小风机并联后与较大风机串联的情况,这时需要关注小风机同时工作的系数问题。
2.4消声设计的问题
在设置消声设备的时候仅考虑了送风消声而忽略了回风消声;没有条件添置消声设备的时候在静压箱的内侧设置保温吸音材料,这种情况不仅难以保证消声效果,还增加了通风阻力,或是材料贴的不够紧密而增加了震动噪声;二次再生噪声和风管辐射噪声的问题也需要引起设计人员的重视。风噪声经常发生于空调送风口处,始端风口可能受空间紧张或是设备出口尺寸的影响而使得尺寸比较小,导致风速过大形成很大的风噪声,进而导致风量调节不够。
2.5送风口型式和水过滤器的选择问题
不同型式的送风口有着各自的气流流型,要根据使用场合来选择合适型式的送风口;在使用板式热交换器时需要设置水过滤器,而且水过滤器必须能够具备一定细度的滤网,以避免水过滤效果不好而产生的水阻增大或板交堵塞情况。
2.6风管的设计的问题
吊顶高度很大程度上取决于风管截面高度方向的尺寸。风管走线不宜太长,否则施工难度大,其他管线也难布置。风管截面积大,机房必然大,机房大则噪声也大,回风组织困难。假如风管走线短,选择风机功率就可以小些,这时可选用卧式机组挂装,机房设置就比较灵活。因此,合理布置各专业管线,提高建筑物有效使用空间,需要有关专业设计人员密切配合及互相协调。
2.7设计方案对水泵选择的影响问题
(1)在设计空调水系统时应进行必要的水力计算,根据设计流量计算出在该流量下管路的阻力,以确保选用水泵的扬程合理。在对流量和扬程乘以一定的安全裕量后,进行水泵的选择。有些设计人员未进行设计计算,认为扬程大一些保险,导致所选择的水泵不能满足要求,或者造成运行费用增加,甚至水泵不能正常工作。
(2)空调设计时,都是按最大负荷情况来进行设备选择以保证最不利情况时的需要。在循环水泵采用并联运行方式时,选择水泵一定要按管路特性与水泵并联特性曲线进行选型计算。选型时,除应注意水泵在设计工况时的性能参数外,还应关注水泵的特性曲线,尽量选择特性曲线陡的水泵并联工作。运行人员应注意工况转换时对阀门的调节。
(3)很多空调设计都是冬夏两用的,即随着季节的变化,为盘管供应冷水或热水。冬季热负荷一般比夏季冷负荷小,且空调水系统供回水温差夏季一般取5℃,冬季取10℃,根据空调水系统循环流量计算公式G=0.86Q/ΔT(式中Q为空调负荷KW,ΔT为水系统温差℃,G为水系统循环流量m3/h),则夏季空调循环水流量将是冬季的2-3倍。所以水泵应根据夏季工况参数选型。
2.8供暖方面的问题
入户装置要按照相关规定,在供回水总管上设置温度计等,必要时要装热量计。而有时工作人员只注重入户装置忽略了入口装置,这样就会造成设计漏洞。入户数量问题要考虑到开发商的后续管理问题,工作人员不仅要考虑到室内的合理性,还要考虑到室外的合理性,不能顾此失彼;在楼梯间或其他冻结危险场所要独立供热,同时不得装设调节阀;在工程中共用一根立管的会因为密闭性得不到保证而引发故障,这样会直接影响供暖效果;根据相关规定,对公共用房公用空间,要单独设置采暖系统和热计量装置;如果有的还是单独设装置,这将对以后使用造成很多麻烦;对于高层住宅要根据系统的水平力平衡、散热设备等因素进行坚向分区设置,同时要考虑到热补偿问题;还有的时候如果忽略伸缩器的设置,没有认真校核热膨胀量等,就会因为立管热胀伸缩拉裂支管。
3 提高暖通空调设计水平的措施
3.1加强人员的重视程度
相关人员和设计师都应该高度重视暖通空调设计的关键,只有转变价值观念的基础上,可能会提高暖通空调设计的实际水平,否则,即使在良好的技术,再好的创新方案实际使用也是非常困难的,更不用说发挥它的实际性能。
3.2完善暖通空调设计的评价体系
不好的暖通空调设计评价体系往往会扼杀科学合理的设计方案。不仅是企业本身的损失,它会打击员工的积极性在某种程度上,失去了创新的活力和激情。不妨提高暖通空调设计评价体系的可行性、效率、节能、可靠性、可控性、可维护性、安全性、舒适、美观、环境影响等指标,进行综合评价。这样可以确定设计方案,最大限度地保证其科学性和可执行性。
3.3加大暖通空调设计投入费用
暖通空调设计是非常重要的,它是关于建筑使用环境,减少消费,减少环境污染等方面的能力提高。关注这一点,不断加大对暖通空调设计的支持,在这一领域,不断提高。此外,增加投资在这方面的支持,也能激发设计师的工作,所以在暖通空调设计的创新是有帮助的。
3.4强化设计者的责任意识
实际使用的空调存在的问题与设计人员的责任的想法,不管是设计师自己的一些错误,还是设计师本身薄弱的责任感与整个项目设计的好坏是分不开的,所以设计师必须有一定的责任感,工作认真务实的工作态度,不能有任何疏忽和错误。
4 结束语
做为一个优秀的暖通空调设计师,除了在进行暖通空调系统设计时严格按照规范要求及设计原则进行设计外,还要对设计中应该要注意的问题有充分的了解并熟悉这些问题的避免与解决措施。
参考文献:
[1]王立强.关于高层建筑暖通空调设计研究,科技与企业,2012(22)
[2]周乐乐.高层建筑暖通设计中的问题及改进措施,科技创新与应用,2013(01)