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摘要:
對于暖通空調設計方案的技術經濟比較,能夠影響暖通空調的設計質量與效率。本文即針對暖通空調的設計方案在技術經濟方面的問題進行了探討,以供參考。
關鍵詞:
暖通空調;設計方案;技術經濟
1引言
暖通空調設計方案的比較分析是一項比較全面的工作,需要從不同方向全方位研究,而對于方案的經濟性研究分析,首先應當了解其中存在的問題,然后才能找出最佳的暖通空調設計方案。本文指出了一些設計方案比較過程中的誤區,為暖通空調設計方案的優化提供一定的指導意義。
2暖通空調概述
暖通空調,也可以被簡稱為HVAC系統,主要是用于對于暖氣、通風和空氣實現調節功能的設備。在暖通空調設計過程中,通常會涉及到多門學科,包括流體機械、流體力學以及熱力學等。暖通空調系統在各項分支技術得到升級和完善之后才出現的,由于相關技術的支撐作用,在面臨經濟發展提出的實際需求時,暖通空調在房建行業中,得到了初步的應用與發展。早期暖通空調依靠的是水力定流系統,溫度的調節,是通過分檔控制末端設備的風量來實現的,例如通過調節變風量空調箱的風量,或者通過三速開關調節風量等。這種方式雖然較為簡單而粗糙,但卻能夠切實地滿足基本需求。在目前不斷發展和提高的經濟水平、生活水平背景下,水力定流系統已經逐漸難以滿足實際的需求,因而逐步開發出了水力變流系統,甚至進一步開發出了變風量系統。這種新系統是利用電動調節閥、風閥等,實現對風量的調節和操作,進而完成對于環境溫度的調節與控制。在設計開發出傳感器、控制器和變送器等元器件后,又可以利用這些智能化的元器件來有效控制調節閥,從而構建一種分布式的控制體系,最終實現整個建筑暖通空調系統的分散性獨立控制,進一步地提升了實際的控制功能。就暖通空調所表現出來的特點分析,其對于空氣的處理流程,基本上可分為以下幾個環節,即新風引進、冷卻空氣以及處理過濾。需要注意的是,暖通空氣增加了新特點:①電子除塵器,該部分的作用在于能夠捕捉存在于空氣中的,十分微小的灰塵顆粒,因而發揮了過濾煙塵、病毒和細菌的作用;②加濕設備,能夠有效保證室內的濕度維持在40%左右,使用戶感受最為舒適。
3設計方案比較中的誤區
設計方案比較工作的特點是影響因素較多,專業技術性很強,技術相對復雜,即便是暖通空調的專業設計人員,要想在眾多的設計方案中選擇最佳的方案,也并非易事。當前,在該項方案比較的工作中,仍然存在一些誤區,例如:
(1)有些設計人員認為只要是采用了最新技術的設計方案,就是最佳設計方案,因而出現了不論使用條件如何,就盲目追求新技術的問題,甚至以此作為賣點來進行炒作。而事實上,各種不同的方案都有其各自的適用條件和適用范圍,而在其適用范圍以外,具備先進技術的方案很可能會變成不合理、不可行的方案。此外,一種設計方案對于某項工程而言,可能是最佳的方案,但不代表對于另外一個工程項目來說仍然是最佳方案,有時甚至是不可行方案。所以,在選擇設計方案時,堅決不能趕時髦、搞攀比。
(2)一些設計人員往往會認為,投資成本最低的方案即為最佳的方案,但是,投資低的方案通常有可能是因為運行的費用較高,或設備的使用壽命很短,這種情況下需要經常更換設備,就長遠來看并不合算。
(3)在實際評價設計方案時,認為復雜的方案即為高水平方案。事實上,由于系統過于復雜,會造成設備多的問題,相應的投資也就越高,系統的可靠性、可操作性、可控性以及可維護性反而越差,可見,復雜的方案也未必就是高水平的設計方案,而且,在滿足使用需求的前提下,系統應當是越簡單越好。而在選擇設計方案的過程中,切忌不進行合理分析,盲目采用建設方意見,因為建設方通常不是暖通空調的專業設計人員,難以對設計方案進行全面的技術經濟性分析比較。
4暖通空調設計實例分析
4.1工程概況
現有一小型商場的暖通空調設計項目,目前參與競爭的設計方案一共有四種:①冷煤直接蒸發,常溫送風;②載冷劑間接冷卻,常溫送風;③冷煤直接蒸發,低溫送風;④載冷劑間接冷卻,低溫送風。以上四種方案的尖峰空調負荷均為837kW,其送風量為11506,尖峰冷量則達到1015kW,全天冷量是7765kW。但是,在壓縮機的功率方面,方案①的最大功率為270kW,而方案④的最小功率為165kW。此外,在蓄冷比、儲冰槽容積以及制冰率等方面,這四種方案都不一樣,必須結合實際情況進行分析。
4.2經濟性比較問題
經濟問題是一切設計項目都需要重點考慮的問題,進行不同方案經濟研究對比時要選取一致的比較基準,如果比較基準不一樣,比如用高檔產品與普通產品相比,那么經濟比較結果顯然是不合理的。
4.2.1保持比較基準一致
應以相同的設計要求、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作為比較內容,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,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;而如果不考慮設計的美觀性、舒適性方面的經濟性比較,這種比較的方式是不公平的。
4.2.2一次投資是投資方的重要參數
一次投資是所有投資中最為重要的投資,也是投資方最為關注的投資。一次投資數目可以為后續方案設計,提供指導的方向。一般來說,暖通空調的一次投資包括多項內容,不僅包含基礎設備、材料的費用投資,同時還包括多種管理、運輸、維修和安裝調試費用,以及各種能耗費用,所以,在一次投資的過程中,應當充分地考慮各個環節所產生的費用,盡可能不遺漏任何環節的投資。在選擇設計的最終方案時,因為各個方案所使用的設備與材料等都有所不同,總體費用也必然不同,在實際計算時,各種設備與材料的實際價格,都應當采用平均價格,選出既能滿足實際需求的設計方案,又能降低一次投資的設計方案。
4.2.3運行能耗與運行費用
暖通空調的運行能耗除了包括暖通空調主機(鍋爐和制冷機等)能耗的計算之外,還包括對于其他輔助設備(如風機和水泵等)的能耗計算。因此不能簡單地依照設備銘牌上的功率和運行時間乘積的方式來計算能耗,而應當考慮,在全年的季節變化之下,建筑物實際的負荷變化情況,同時考慮設備處于非標準狀態下的實際效率。辦公樓、教學樓、寫字樓以及游泳館等建筑物,其暖通空調設備往往是間歇運行的,所以,在計算中應當扣除停機時間,才是真正的實際運行時間。在計算中,還應當注意不同的地區、不同的時期以及不同時段中,各種能源的價格也可能會不同。因為其中的影響因素、不確定因素較多,如何能夠準確地計算建筑物暖通空調設備在全年中的實際能耗與運行費用,目前仍然沒有一個完全解決的方案。運行費用中,除了能耗費用,即電費、燃油費、燃煤費、燃氣費等,還包括了所消耗的水費、人工費等。
4.2.4分析設計方案經濟性要點
在分析方案時,需要注意切不可直接按照設備廠家給出的功率數據來計算。通過研究不同的空調設備材料可以發現,許多廠家會為了自身利益,隱瞞真實的設備耗能功率,所標注的數據往往較實際消耗要偏小,如果按照這個數據來計算,在空調制作完成時,各分設備的耗能將會小于空調的實際耗能,必然會嚴重影響設計方案的經濟預算。此外,不同的設計方案在進行經濟分析時,不應局限于成本的計算,而要有長遠的眼光,計算未來使用中,哪個設計方案最具有發展潛力。
4.2.5綜合使用問題的考慮
在設計方案經濟性比較時,應當注意綜合考慮投資、運行費用和設備使用壽命等問題,盡可能以相同使用周期作為基準,來進行綜合的經濟性計算比較。而對于同時具備供暖與空調需求的項目,需要考慮在冬季與夏季的設備綜合利用,從而進行冬夏季的綜合性經濟比較。而對于能夠兼供日常生活熱水的工程,則應當綜合考慮實際的生活熱水供應投資與能耗。
5結語
技術經濟性對于暖通空調系統的設計來說是關鍵,只有具備了良好的經濟性,設計方案才真正具備實用性。在對設計方案進行技術經濟性的比較時,需要明確其中存在的設計誤區,避免誤區,以保證暖通空調設計經濟效益的有效提升。
參考文獻:
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[3]范光壽.關于暖通空調設計經濟性有效控制的方法[J].企業導報,2015(13):46~47.
作者:甘進 單位:貴州省建筑設計研究院