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实验室建设中暖通系统空调设计

发布时间:2020-11-08浏览:

  在实验室建设暖通空调系统的整个生命周期中,方案设计是最关键的环节,它决定了系统后续工作的顺畅性和可行性。本文主要探讨高层建筑暖通空调设计方案。首先,阐述了暖通空调的内涵,并对实验室暖通空调的概念进行了解释。设计前做好准备,总结一些提高暖通设计方案经济性和适用性的建议,并提出一些注意事项。
  

  一、采暖、通风、空气调节的内容

  
  所谓供暖,就是供暖,指的是在建筑内提供热量,提高室内温度并维持;通风是指将室外新鲜空气和新鲜空气引入室内,替代建筑物的室内空气,从而改善室内空气质量;空调是控制和调节建筑物内某一空间的室内温湿度、空气洁净度和气流速度,也就是我们日常生活中的空调。空调系统可以充分控制建筑的湿热环境和空气质量,包括一些采暖功能和通风功能,而实验室暖通空调(HVAC)是结合这三种空调要求的简称。

采暖、通风、空气调节的内容
  

  二、暖通设计前的工作内容

  
  在制定实验室暖通空调设计方案之前,为了保证后续的使用效果,设计方案之前的一些工作是不可忽视的,这样才能保证设计方案的适用性、经济性和美观性。一般来说,方案设计前的工作主要包括以下几点:
  
  1、了解某高层建筑在项目总平面图中的具体位置,确定周边建筑、采暖、供水、供电管道的敷设方式,分析可能的接口点。其主要目的是为暖通空调采暖入口的设计提供客观条件,负荷计算过程中的风力、日照等参数的选择也可作为参考,结合主入口朝向确定闸门的进路。
  
  2、了解正常情况下楼内人数,暖通系统的应用时间等,并知道废气是否会排放,可作为负荷计算和系统划分的参考。
  
  3、对于高层建筑,需要详细了解层数、层高以及整栋建筑的总高度。建筑高度大于24m的建筑为高层建筑,设计方案还应参考高层建筑相关消防规范的条款和内容。
  
  4、划分火区和烟区,确定防火墙的具体位置和火灾疏散路线。其主要功能是为后续的防排烟系统设计提供参考,并确定防火阀的位置。
  
  5、充分了解建筑的结构方案,确定剪力墙的位置,分别了解屋面和外墙的具体做法。
  
  6、选择空调房和冷却塔的施工位置,进一步明确供电、仪表房、水泵房、采暖点等关键点的位置。

暖通设计前的工作内容
  

  三、提高暖通空调系统的适用性和经济性

  
  1、要求参与方案设计的设备工种
  
  如果在设计阶段只依靠建筑工程师来设计实验室暖通空调系统,可能会导致建筑方案忽视对设备空间的考虑,给设备设计带来困难。比如机房位置不合理,风道加长,不仅会增加工程造价,还会影响通风效果;或者出风口和进风口挤在一起,不符合相关要求;或者机房设置在管道夹层内,设备运行时产生的噪音和振动会影响上下楼层,消声减振的成本也会增加。
  
  2、设计应考虑节能问题
  
  在实验室暖通空调系统的实际设计过程中,在计算空调负荷时,不仅要采用单一简化的计算模式,还要更加注重单位面积冷负荷的计算,即不要根据工程师的个人经验进行设计。在一些建设项目中,暖通空调系统由建设单位自行设计和施工。暖通空调设计负荷计算时,适用家用空调的适用范围;此外,许多设计人员在计算的负荷属于末端负荷或主机负荷时没有考虑服务系数,无法确定系统的制冷量是否需要根据系统规模增加或减少,也没有考虑设备配置和运行的经济性。这种不完整的设计方案必然会影响暖通空调系统的经济性。因此,在实际设计过程中,应该始终贯穿节能的理念,充分考虑暖通空调系统设计方案的经济性。
  
  3、保证设计方案的可行性和可靠性
  
  要提高设计方案的可行性,首先要求能满足使用要求。确保设计方案符合国家和地区相关法律法规和工程规范,包括环保要求;设计方案能满足供电、供气、供水、供热的功能要求,并应充分考虑这些条件的长期和动态条件。比如采用水源热泵设计,需要充分了解地质条件、地下水资源、冬夏季冷热负荷不平衡等,并综合分析设计方案的全年工况,确保暖通空调系统在全年室外气象条件下具有良好的适应性。如果某些系统由于条件限制不能采用标准设备,则需要进一步明确非标准设备的参数要求。
  
  4、应考虑后续维护操作
  
  通常,实验室暖通空调系统的容量是根据全年最不利的天气条件决定的,因此要求系统的可调性能良好。暖通空调系统投入使用后,要求维护和运行方便性高,提高系统自动化程度,以降低管理成本,减少系统维护人员的数量和劳动强度。考虑到建设项目的实际情况,结合其技术经济性,有必要对暖通空调系统设置自动控制功能。对于高层建筑,通常只有季节变化时需要操作的阀门,最好不要设计自动控制;但是,高层建筑的一些部分可能会租给不同的用户,他们的服务时间会有所不同。因此,需要充分考虑每个部分的管理控制和运营成本应分开计算的要求。

提高暖通空调系统的适用性和经济性
  
  5、加强经济性的比较分析
  
  暖通空调系统设计阶段可能会有很多设计方案。除了根据上述内容进行可行性比较外,还应充分考虑设计方案的经济性。在相同的设计要求、应用环境、设备等级和能源价格的基础上,对设计方案的舒适性、美观性和经济性进行对比分析,以提高暖通空调系统设计方案的科学性和合理性。在设计方案的经济性分析过程中,应充分考虑系统投资、运行成本和设备生命周期。对比方案的经济性时,应以同一个生命周期为标准,而不仅仅是对比设备报价。如果一个建设项目既需要采暖又需要空调,就要分析冬夏季的设备综合利用情况,综合比较冬夏季的经济性。
  

  四、设计方案中的其他注意事项

  
  方案设计过程中应注意的其他要点:
  
  1、在设计方案上采用最新的技术并不是最好的。许多设计方案没有结合项目的实际情况,盲目追求新技术的应用,甚至以此作为吸引客户的卖点。但其实方案本身是有具体的适用条件和适用范围的,如果超出了适用范围,再先进的技术也不可能不合理不可行。同一个方案可能只适用于某个项目,不一定适用于其他方案,所以方案设计不能创新。
  
  2、设计方案不是投资越低越好。虽然有些设计方案初期投资看起来很低,但是增加了后期运行成本,或者设备使用寿命短,更换频繁,无形中增加了系统的运行成本。所以投资成本低的方案是最好的方案。

设计方案中的其他注意事项
  
  3、设计方案尽可能不复杂。相反,系统越复杂,投入的设备就越多,不仅会增加投资成本,而且由于系统的复杂性,还会降低其可靠性、可操作性、可控性和可维护性。所以系统越简单,越能满足设计过程中的使用要求。
  
  4、在选择设计方案时,禁止不经过分析就采纳项目业主的意见,因为项目业主通常不是专业的实验室暖通设计人员,不可能对设计方案进行全面的技术经济分析和比较。因此,应仔细分析项目业主的意见,通过全面的技术经济分析和比较,确定最佳设计方案。

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