曹晓晨
(山东省城乡规划设计研究院,山东 济南 250014)
暖通设计方案的选择是一项影响暖通空调设计质量和效率的重要工作。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。
暖通在学科分类中的全称为供热供燃气通风及空调工程,包括采暖、通风、空气调节这三个方面,从功能上说是建筑的一个组成部分。在传统意义上,“暖通”是指由采暖通风以及空气的调节等几个部分构成的一个项目。暖通空调涉及到建筑设计的各方面,作为建筑设计的重要环节,暖通空调方案的合理选择尤为关键。在现代社会,随着经济高速发展,能源消耗越来越大,国家高度重视节能减排,越来越多的人关注暖通设计。
暖通工程的设计在建筑工程中占据着重要的作用,是一个不可忽视的环节。暖通工程的设计是否合理、科学,直接影响到整个建筑工程的节能指标以及住宅是否达到舒适的标准。目前,建筑能耗在我国总能耗中占据很大的比例,如果建筑工程不注重节能,那么势必会对我国的能源使用带来巨大的浪费。节能建筑对于能源的节约效果是十分明显的,采用节能型建筑能够大大的降低我国能源的使用量,减缓能源在不断消耗、不断降低的速度。建筑工程的能耗,主要集中在建筑采暖工程和建筑空调工程,这两个方面占到建筑总能耗的一半左右。尽管我国的建筑空调工程能耗远远超过其他发达国家或者是条件相近的国家,但是效果却远远低于其他国家。
在暖通工程中,暖通的设计方案起到了关键性的作用,它能够直接影响到能耗指标以及运行效果。暖通的设计方案对于设计师提出了更高的要求,设计师必须具有较高的职业道德以及较强的专业技术水平,综合考虑在暖通方案设计中涉及到的各个方面,争取在保证质量的前提下节约经济,提高效益。随着科学技术的日益发展,人们越来越关注生活的质量,也同样对环保和节能提出更高的要求。一个好的暖通设计方案是设计人员尤为重视的课题,设计出一个可行的设计方案,有助于提高环保以及节能的效果。对于建筑行业的工作人员,更应该重视环保,树立一种良好的节约能源的意识。对暖通进行科学的方案设计,对于我国经济的发展有着很重要的作用。
可行性和可靠性是方案选择过程中首要考虑的问题。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。例如近年来采用比较多的地源热泵系统,设计人员不但要了解该系统的主要优势,同样要了解该系统的缺点。该系统主要的优点在于环保、节能,属于比较新兴的节能产品。但是同样该系统有其自身的缺点,那就是其对室外埋管场地的需求比较大。很多工程室外场地非常有限,无法提供大面积的埋管空间,这就制约了空调方案的选择。室内空调方案的选择也要受到很多条件的制约,如建筑结构、装修等方面。如某建筑物其具有大面积高大的共享空间,有时我们会选择吊顶式空调机组搭配旋流风口的方案。但在该系统中存在一个问题,就是在冬季采暖时,因为热空气的比重比较轻,通常在家庭装修中暖气都会安装在房间较低的地方。那么在高大空间中,热空气是否能够到达实际人员活动区域将是该系统设计的一个难点。而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。
暖通设计方案从表面上来看,其成本主要组成指的是暖通项目招投标阶段,但是就真实情况来说,暖通工程的成本大部分来自于安装施工过程中。暖通设计成本要做到工程建设成本和后期运行成本的合理配置,同时建设成本和运行成本是息息相关的,适当的增加工程建设成本,会对后期运行工作提供很大的方便,同时也会减少后期运行成本。所以,在建筑工程暖通设计成本中,首先要对整个项目建设成本具体分析,然后合理的设计整个暖通工程施工过程中的施工工艺和安排建筑材料资源的利用,其次要做到项目建设成本和后期运行成本合理协调,使两者达到平衡状态。
作为能耗大户的暖通空调行业,当然要求节能性越高越好。进行耗能计算时,除了计算暖通空调主机(冷、热源)的能耗外,还要考虑辅助设备的能耗 。同时 ,应注意不能简单按照设备铭牌功率和运行时间来计算,而应考虑全年内,建筑实际负荷变化及设备非标准状况下的效率。对于暖通空调系统节能主要体现在风机、水泵等设备的耗电以及自动控制的程度上。暖通空调系统要具有较高的系统节能性,这是时代的要求,必须高度重视。
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。比如在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。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。
在暖通设计过程中,我们要对设计方案进行优选,通过设计方案的比较,选择出最佳的方案。暖通设计方案在选择与运用时必须综合考虑多个方面的问题,切实提高暖通空调系统的运行效益,推动建筑暖通事业的发展。