淺析暖通空調設計問題思路

朱麗彥

摘要：本文對暖通空調設計方案技術經濟中存在的一些問題進行了探討，從可行性、經濟性、調節性等方面進行分析，總結了暖通空調實際設計工作中出現的幾個常見問題，針對各問題進行了分析，并提出了相關的建議，然后指出了高層建筑暖通空調系統設計中應注意的問題，在此基礎上，提出了節能空調系統設計的新思路。

關鍵詞：暖通空調；因素；問題；節能

一、影響暖通空調設計質量和效率的因素比較

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。

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。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。

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?？照{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?？照{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。

二、暖通空調工程設計中存在的問題

1.大型風機未采用變頻控制

一些送排風機未配置變頻器，在調試過程中，各風口風量調節難以平衡，尤其是總風量附加系數較大時，即使各風口風量及總風量可以調節，但是造成風機喘震出現，運行一段時間，風機或電機損壞。

2.噪音問題

有的設備選擇未按照室內外噪音標準來進行，空調機組里或總的送風、回風及排風管道上未考慮消聲措施，如果管道內風速超過8m/s，必須加消聲器?；炝黠L機由于噪音太大，盡量不要放在室內，如果設備放在室外，實際噪音將達到80dB以上，難以滿足業主要求，在風機選擇上盡量不要選擇此類型風機，如果選擇此類型風機，盡量放在室外，并且出風口必須安裝消聲器。風機盤管風機壓頭選擇偏大，使室內房間的噪音超過室內噪聲標準。

3.空調系統電動風閥的選擇

有的空調系統電動開關風閥未配置反饋信號，運行過程中，如果閥門未配置反饋信號，閥門本體或執行機構若出現問題，閥門關閉狀態未輸入到集中控制室，無人知道，造成嚴重后果，風機將被損壞。

4.風機壓頭選擇問題

風機壓頭選擇過高或過低是工程中常見的現象，選擇風機時，盡量通過水力計算來確定風機壓頭，如果風機壓頭過大，使得各風口風速太大，系統平衡比較困難。如果風機壓頭選擇過小，將出現嚴重問題，如果管道系統難以減小阻力時，只能更換皮帶或更換風機。因此選擇風機時一定要慎重。

三 節能空調系統設計新思路

1.方案設計

現在非常流行的空調設計方案是：在低能耗，高室內環境品質的前提下，風量可調的置換送風系統、冷輻射吊頂系統、結合冰蓄冷的低溫送風系統以及去濕空調系統。為了平衡高層辦公樓中設備、照明等主要熱源形成的輻射熱量采用輻射形式供冷。冷輻射吊頂應結合置換式送風，將新風采用下送風方式送入室內，既保證室內空氣品質，又保證良好的室內熱環境。而采用空調去濕方案，首先可以保證室內空氣品質；其次采用去濕保證了綠色建筑對室內濕度控制在60%以下的要求。

2.具備良好的通風系統

新風的作用某些建筑由于裝修材料含有揮發性有害物質造成室內空氣污染。因此，綠色建筑中的暖通空調應該具備良好的通風系統，實現合理的自然通風，因為新風在室內的流動對健康是必不可少的。

3.蒸發冷卻技術

蒸發冷卻空調技術是一種綠色仿生空調技術， 包括間接蒸發冷卻（IEC）和直接蒸發冷卻（DEC）。該系統采用水作為制冷劑， 實現空調運行對環境無污染， 另外， 蒸發冷卻系統的COP 值比機械制冷大得多，且它的制冷不消耗壓縮功，它是一種節能環保型綠色空調技術。

4.地源熱泵空調系統

地源熱泵空調系統是利用土壤、地下水或江河湖水作為冷熱源的一種高效空調方式。土壤是一種很適宜的熱源，其溫度適宜、穩定，蓄熱性能好且到處都有。地源熱泵全年運行工況穩定，不需要其他輔助熱源及冷卻設備即可實現冬季供熱夏季供冷。地源熱泵的COP 值可達4.0 以上。對于采用深井回灌方式的水源熱泵，由于地下水抽出后經過換熱器回灌至地下，屬全封閉方式。因此不使用任何水資源，也不會污染地下水源。

參考文獻：

[1]龍惟定.試論我國暖通空調業的可持續發展[J].暖通空調.

[2]華東建筑設計研究院.高層公共建筑空調設計實例[M].北京：中國建筑工業出版社，1997.