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摘要:在现阶段的城市中,高层建筑越来越多,随之人们生活质量也得到了很大改善,对高层建筑舒适性需求也日益升高。在人们的日常生活中,暖通空调系统发挥着重要的作用。然而,因为暖通空调设计中存在诸多问题,导致人们的日常生活受到严重的影响,所以必须对其中的问题进行高度重视,同时制定有效的对策对其进行处理。基于此,本文主要对暖通空调进行了简要概述,然后分析了暖通空调设计中存在的问题及其解决对策。
关键词:暖通空调;设计;问题;对策
引言
随着社会群众对建筑要求的逐渐提升,暖通工程的落实也成为当下施工的重点环节。而暖通工程的建设和发展在本质上也体现出了建筑对于绿色环境的诉求,群众也不再以单一的供暖为本位,而是更加强调暖通设计的环保化发展。
1暖通空调作用与特征
高层建筑暖通空调能够为国民提供舒适的办公环境与居住环境,调节室内温度与湿度,保持合理的气流速度,并提高室内洁净度。在空调正常运行过程中,暖通空调能够使人体处于热平衡的状态,满足国民对舒适感的要求。此外,在恒温恒湿以及符合清洁标准要求的空调室内,暖通空调兼具良好的环保作用。从整体结构来看,暖通空调系统能耗比其他建筑能耗指数更高,能耗使用率受空调系统内部设计、元件配合、系统运行管理的影响,如果空调系统内部设计不合理,必然会降低空调能源使用率,加剧能源消耗问题。需要注意的是,因为暖通空调是借助冷热之间的交替来实施运行,室内空气的冷热质量与室外温度均会影响暖通空调能耗,因而,可以充分利用风能与太阳能等天然资源来改善室内空气温度与湿度,降低空调能耗。
2暖通空调设计中存在的常见问题分析
2.1供暖入口设置问题
根据目前房屋建筑的供暖设计情况可以看出,在设计部分建筑供暖入口时,不但要多注意建筑室内外的管线连接问题,还要对供暖入口的可靠性、经济性、合理性等进行考虑。假设在设计期间,只考虑暖通空调的便捷性,而不重视外部管网的设计,则会在高层建筑工程中,设计与实际情况直接不符的现象也会导致供暖入口过大。一旦数量超标,将对建筑整体供热质量产生负面影响,甚至浪费不必要的资源。因此,有必要引起设计者的高度重视入口的设置。
2.2风口设置不合理
楼层较高的建筑,如果厕所的排风系统没有设置专用的排风通道,对建筑的美观有很大影响。
2.3热泵机组的选型不合理
热泵机组由于COP高,节能效果好,是目前优先考虑的空调主机,尤其是在冬季使用。加上整体的系统比较简单,被广泛应用于现在的建筑中。但是也存在很多的问题,一方面由于设计人员专业素养不够,对气候、周边环境等方面的因素缺乏了解,盲目选用热泵机组作为暖通空调的主机,设计工况脱离实际运行工况,导致热泵的COP急剧下降,增加能耗;暖通空调系统是一次性工程,一旦投入运行,受建筑空间限制,很难重新更换新的主机或末端系统。另一方面,设计人员为了保证暖通空调的供暖制冷效果,设备在选型时为了保险起见,预留的富裕系数比较大,导致出现大马拉小车的现象,热泵及配套的循环泵的不经济运行,无形中增加了能耗。
2.4冷却塔所存在的问题
为了优化暖通空调设备功能,确保空调系统的正常运转,技术人员均会为空调设置冷却塔。和其他设备相比,冷却塔的运行时间更长,甚至需要保持24h的运转,而运行过程中伴随的噪声非常大,因而严重影响室内居民的睡眠质量与正常生活。
2.5供暖管道热膨胀
在设计管道的阶段,当各种热介质在管道中流动时,一旦加热,管道就会膨胀。在一定长度范围内增加补偿装置,会忽略管道方向变化和精细计算带来的自然补偿。
通常在设计阶段,考虑到供热管道将达到一定距离,并增加补偿装置。但在施工期间,很多施工单位都会按照图纸施工。一些施工单位甚至为了节约成本而忽视安装补偿装置,会导致热能一定的损失。
3提高高层建筑暖通空调设计的有效性
3.1供暖
供暖是暖通空调的主要用途之一,也是体现暖通设计水准和质量的主要方面。设计主体应当着重把握供暖入口装置的设计,这影响到供暖的整体效率。设计主体应当严格按照宏观上的规范和标准来进行相关操作,同时也要考虑到接口装置安放的合理性与协调性,要与住宅的整体构造相映衬。除此之外,在高层建筑的空调设计中,要注意管道的规划,以此来促进空调的合理散热,避免出现由于热量堆积而导致线路受损的现象。同时,设计主体也要在高层建筑中安放散热器,以免冻结现象的出现。总而言之,设计主题要提升供暖系统规划的合理性与科学性,要保证供暖管道的相互协调,同时也要保证散热器的正常运行。
3.2计算排烟风口
《高规》中排烟风机设定风量速度的规定,防烟排烟区需要考虑面积不能小于60m2,在负责两个或者两个以上的防烟区域的时候,需要按照最大防烟区域的面积进行计算,不能小于120m2。
3.3合理选择热泵机组
目前暖通空调节能环保中最重要的一个手段就是热泵技术合理利用低品位热能。热泵技术可以实现能量由低品位能源(江河湖泊水、水库水、余热、地下水、土壤)向高品位能源转化,而且效率比较高。地源热泵技术的节能环保体现在它的低位热源来自于地下水、土壤提供所需的能量,实现闭式循环,对地下水或者土壤几乎没有影响,地源热泵技术的出现真正实现了暖通空调的节能。设计人员应根据建筑物的实际情况以及当地的空气参数,认真进行详细的负荷计算,合理设计热泵冷凝器和蒸发器的进出口温度,提高热泵的COP。根据有关资料统计,合理选型地源热泵的COP可以达到5左右,而如果选型不合理COP仅为2.5左右,热泵效率大幅下降,增加能耗。
3.4改善空调蓄冷技术系统
一般情况下,空调蓄冷技术系统有2种,分别是空调冰蓄冷系统和空调水蓄冷系统。这2种系统均是通过凝固介质或者降低介质的温度来存储冷能,然后,通过显热与潜热等形式使所储存的冷能可以通过升高介质的温度或者熔化介质来实现循环利用。完善的蓄冷系统由蓄冷装置、冷水主机、板式换热器、泵阀和自动控制系统组成,改善空调蓄冷技术系统则必须全面优化这些组合设备,同时,促进冷水主机与蓄冷装置的紧密结合,控制好冷水主机容量,避免设备摩擦与振动产生严重的噪声污染。
3.5注意暖通空调大温差系统的优化
空调送风温差大于常规设计温差,即空调大温差技术。在传统空调中,送风系统的温差通常为8℃~10℃,而5℃一般为冷冻水与冷却水的温差。14℃~20℃通常为大温差系统的送风温度,8℃~10℃通常为冷冻水与冷冻水间的温差,大温差系统可以使系统有效显著的减少流量,有效地节约能源输送功率,降低能耗,还可以节约管道材料。
结语
综上所述,相关设计人员应该严格按照规范进行设计,把节能的思想贯穿到各个建筑领域当中。提高广大人民群众的节能意识,推广新的节能技术,加强市政管理、监理、施工设计等部门的密切配合,按照不同的建筑进行采暖收费,制订不同的收费标准,按照冷、热计量装置收费,让广大人民能够真正地从节能建筑中得到实惠,从而实现社会的可持续发展。
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