暖通空調(diào)設(shè)計專項方案比較的一些問題

認為設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟比較是一項影響暖通空調(diào)設(shè)計質(zhì)量和效率關(guān)鍵工作。對暖通空調(diào)設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟中存在部分問題進行探討，從可行性、經(jīng)濟性、調(diào)整性、安全性及環(huán)境影響等方面進行分析，并指出在設(shè)計方案比較方面部分認識誤區(qū)，提出參考意見。

設(shè)計方案對暖通空調(diào)工程設(shè)計成敗優(yōu)劣關(guān)系重大。多年來，伴隨科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展和對節(jié)能和環(huán)境保護要求不停提升，暖通空調(diào)領(lǐng)域中新設(shè)計方案大量涌現(xiàn)，針對同一個設(shè)計項目，往往能夠有多個、十多個甚至幾十種不一樣設(shè)計方案能夠選擇，設(shè)計人員不得不進行大量方案比較和優(yōu)選工作，設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟性比較正在成為影響暖通空調(diào)設(shè)計質(zhì)量和效率一項關(guān)鍵工作。暖通空調(diào)設(shè)計方案評價原因很多，部分原因極難定量表述，很多原因又不具可比性，每種設(shè)計方案往往全部有各自優(yōu)缺點，面對眾多設(shè)計方案，因為考慮問題角度不一樣，各方見解往往各不相同，甚至大相徑庭。現(xiàn)在在設(shè)計方案比較中存在部分混亂情況使設(shè)計人員無所適從。怎樣對暖通空調(diào)設(shè)計方案進行科學(xué)比較和優(yōu)選，是暖通空調(diào)設(shè)計人員在實際設(shè)計工作中常常碰到一個關(guān)鍵技術(shù)難題。筆者依據(jù)從事設(shè)計、審圖和方案評審工作部分體會，對暖通空調(diào)設(shè)計方案比較中應(yīng)注意部分問題進行粗淺分析。

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(yīng)考慮關(guān)鍵問題。設(shè)計方案應(yīng)符合國家和當?shù)卣嚓P(guān)法規(guī)和規(guī)范要求，包含相關(guān)環(huán)境保護要求；設(shè)計方案應(yīng)能滿足相關(guān)方面要求(如供電、供氣、供水、供熱等)，并應(yīng)尤其顧及這些條件長久、改變情況。比如采取水源熱泵設(shè)計方案時應(yīng)考慮當?shù)氐刭|(zhì)情況、地下水資源現(xiàn)實狀況和改變趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產(chǎn)生熱(冷)蓄積效應(yīng)等問題。對于溫濕度等參數(shù)要求較高或比較特殊工藝性暖通空調(diào)設(shè)計項目，應(yīng)對設(shè)計方案進行整年工況分析，以確保其在整年多種室外氣象條件下適應(yīng)性。對于部分無法采取標準設(shè)備特殊情況，對非標準設(shè)備應(yīng)提出具體參數(shù)要求，而且所提出參數(shù)要求應(yīng)合理可行。能否有足夠機房面積也是評判設(shè)計方案可行性必需考慮問題，尤其是對于部分改造工程和建筑面積比較擔(dān)心情況。對于部分要求整年確保室內(nèi)空氣參數(shù)關(guān)鍵工程和空調(diào)系統(tǒng)故障停機將產(chǎn)生嚴重損失場所，如航天發(fā)射場，應(yīng)考慮系統(tǒng)中設(shè)備工作可靠性和備份問題，進行系統(tǒng)工作可靠性分析。在這種情況下，室外氣象參數(shù)和安全系數(shù)確實定也應(yīng)特殊考慮。

2經(jīng)濟性比較問題

經(jīng)濟性比較是現(xiàn)在暖通空調(diào)方案比較中考慮最多一個問題。在經(jīng)濟性比較時首先應(yīng)注意比較基準必需一致。應(yīng)采取相同設(shè)計要求、使用情況、設(shè)備檔次、能源價格、舒適情況、美觀情況等基準條件進行比較，這么才能確保方案比較結(jié)果科學(xué)性和合理性。假如對采取名牌設(shè)備和采取低級設(shè)備方案進行經(jīng)濟性比較，顯然是不合理；假如不考慮舒適性區(qū)分，對有新風(fēng)供給和沒有新風(fēng)供給方案進行經(jīng)濟性比較，顯然不可能做出正確選擇；假如不考慮美觀性和舒適性進行經(jīng)濟性比較，對集中式空調(diào)方案顯然是不公平。

一次投資是投資方最為關(guān)注一個參數(shù)，在計算投資時應(yīng)全方面正確、不能漏項。暖通空調(diào)設(shè)計方案一次投資不僅包含多種設(shè)備、管道、材料投資，而且應(yīng)包含多種相關(guān)收費(如熱力入網(wǎng)費、用電設(shè)備增容費、天然氣氣源費等)，對應(yīng)安裝、調(diào)試費用，相關(guān)工程管理等多種收費，相關(guān)水處理和配電和控制投資，機房土建投資和對應(yīng)室外管線費用，而這些在實際設(shè)計工作中輕易被遺漏。因為同一個設(shè)備生產(chǎn)廠家較多，價格各異，所以在不一樣方案經(jīng)濟性計算比較時多種設(shè)備價格應(yīng)采取平均價格。以上全部是直接費用，在部分情況下間接效益也應(yīng)綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓空調(diào)機房節(jié)省面積，作為商業(yè)用房可產(chǎn)生效益。假如采取貸款進行建設(shè)，全方面經(jīng)濟性比較還應(yīng)考慮貸款利率和還貸期限等動態(tài)原因。

運行能耗和運行費用是暖通空調(diào)設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟性比較必需考慮關(guān)鍵參數(shù)。運行能耗除了應(yīng)計算暖通空調(diào)主機(鍋爐和制冷機等)能耗外，還應(yīng)計算其它輔助設(shè)備(如風(fēng)機和水泵等)能耗。不能簡單根據(jù)設(shè)備銘牌功率和運行時間乘積來計算能耗而應(yīng)考慮在整年季節(jié)改變情況下，建筑物實際負荷改變，同時應(yīng)考慮設(shè)備非標準狀態(tài)下效率。辦公樓、教學(xué)樓、寫字樓和游泳館等建筑物暖通空調(diào)設(shè)備通常間歇運行，其運行時間應(yīng)為扣除停機時間后實際運行時間。在計算過程中應(yīng)注意不一樣地域、不一樣時期、不一樣時段多種能源價格可能不一樣。因為影響原因和不確定原因較多，怎樣正確地計算建筑物暖通空調(diào)設(shè)備整年實際能耗和運行費用，現(xiàn)在仍然是一個沒有完全處理技術(shù)難題。運行費用除了能花費用如電費、燃油費、燃煤費、燃氣費外，還應(yīng)包含消耗水費、人工費等。

在經(jīng)濟性比較時，切忌圖省事可直接采取相關(guān)廠家給出比較數(shù)據(jù)和結(jié)果。筆者曾發(fā)覺，對電供暖運行費用，3個不一樣設(shè)備(電鍋爐、水源熱泵和戶式燃氣供暖爐)廠家提供計算結(jié)果大相徑庭。經(jīng)過對其計算過程具體查對，發(fā)覺不一樣設(shè)備生產(chǎn)廠家因為考慮問題角度不一樣，計算中存在部分有利于自己產(chǎn)品、不利于她人產(chǎn)品失誤或假設(shè)。對此設(shè)計人員應(yīng)給足夠重視，對廠家提供數(shù)據(jù)應(yīng)認真分析和查對。

在設(shè)計方案經(jīng)濟性比較時應(yīng)綜合考慮投資、運行費用和設(shè)備使用壽命，以相同使用周期為基準，進行綜合經(jīng)濟性計算比較，而不能簡單地依據(jù)設(shè)備報價進行比較。對于同時有供暖和空調(diào)要求項目，應(yīng)考慮冬季和夏季設(shè)備綜合利用問題，進行冬夏季綜合經(jīng)濟性比較。對于能夠兼供生活熱水工程，應(yīng)綜合考慮生活熱水供給投資和能耗。

3調(diào)整性和可操作性問題

暖通空調(diào)系統(tǒng)容量通常是按靠近整年最不利氣象條件確定，所以系統(tǒng)應(yīng)有很好調(diào)整性能，以適應(yīng)整年負荷改變。調(diào)整性能好系統(tǒng)方案，如采取VAV空調(diào)系統(tǒng)和VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)方案，其一次投資通常較高，但運行能耗較小，在經(jīng)濟性計算和比較時應(yīng)綜合考慮這些原因。對于部分時間使用辦公建筑、寫字樓和教學(xué)樓，設(shè)計方案應(yīng)能適應(yīng)其夜間不工作時調(diào)整要求。

設(shè)計方案管理操作方便性是用戶十分關(guān)心問題?？照{(diào)系統(tǒng)自動化水平提升，能夠降低管理人員數(shù)量和勞動強度，從而使人工費降低，但使一次投資增加，對操作人員素質(zhì)要求提升?？照{(diào)系統(tǒng)是否采取自動控制，應(yīng)依據(jù)實際情況和要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟性比較來確定。對于大型空調(diào)系統(tǒng)和需要常常調(diào)整控制設(shè)備較多工程，宜采取自動控制，以降低操作管理工作量。但自動控制系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡化，以提升系統(tǒng)經(jīng)濟性和可靠性。對于只有季節(jié)轉(zhuǎn)換時才操作閥門不宜采取自動控制。對于部分各部分不一樣時使用建筑物或各部分出租給不一樣使用單位商業(yè)建筑，系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)考慮分別管理控制和運行費用分別統(tǒng)計交納要求。

4安全性問題

設(shè)計方案安全性是以往考慮較少問題，伴隨美國“9·11”等恐怖攻擊事件發(fā)生和SARS出現(xiàn)和快速蔓延，暖通空調(diào)系統(tǒng)安全性問題已經(jīng)成為公眾關(guān)注焦點，在SARS嚴重流行時期，大家甚至對空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生恐懼而不敢使用，這將對暖通空調(diào)行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。經(jīng)過對這些事件認真分析、研究和反思，將會在工程設(shè)計、設(shè)備研制、運行管理、規(guī)范和技術(shù)方法等很多方面進行改善，使暖通空調(diào)系統(tǒng)安全性得以提升。在大中型建筑方案設(shè)計階段，對其暖通空調(diào)系統(tǒng)進行安全性評定將是十分必需。

暖通空調(diào)系統(tǒng)安全性關(guān)鍵包含易燃易爆環(huán)境安全、防火安全、人員環(huán)境安全、關(guān)鍵設(shè)備物品環(huán)境安全、系統(tǒng)設(shè)備運行安全5個方面問題。在設(shè)計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)時，安全性成為必需考慮關(guān)鍵原因，應(yīng)采取對應(yīng)防爆技術(shù)方案和方法。在設(shè)計燃油燃氣鍋爐房時應(yīng)考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來安全性問題，應(yīng)設(shè)置可燃性氣體泄漏報警系統(tǒng)和事故通風(fēng)系統(tǒng)，并相互聯(lián)鎖。防火安全問題應(yīng)根據(jù)相關(guān)防火設(shè)計規(guī)范來考慮，在此不作詳述。設(shè)備安全運行問題關(guān)鍵包含制冷系統(tǒng)安全保護、北方暖通空調(diào)系統(tǒng)冬季防凍、空調(diào)系統(tǒng)電加熱和風(fēng)機聯(lián)鎖保護等問題。在方案設(shè)計時應(yīng)注意考慮暖通空調(diào)系統(tǒng)故障可能對室內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備和物品產(chǎn)生不利影響，比如，關(guān)鍵機房、關(guān)鍵資料庫和文物庫房不應(yīng)采取在吊頂設(shè)置風(fēng)機盤管空調(diào)方案，因為一旦空調(diào)水系統(tǒng)漏水將造成嚴重損失。

人員環(huán)境安全關(guān)鍵包含暖通空調(diào)系統(tǒng)對人體危害、預(yù)防恐怖攻擊和預(yù)防傳染性疾病擴散這3個方面問題。采取氨制冷方案時，應(yīng)考慮氨泄漏對人體危害。鍋爐房布局應(yīng)考慮人員安全性問題。在預(yù)防恐怖攻擊方面和預(yù)防傳染性疾病擴散方面，應(yīng)注意空調(diào)新風(fēng)口是最微弱步驟，所以必需采取可靠防范方法，新風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在人員難以靠近、不易受到污染地方。因為全空氣空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)口很多，所以它是最輕易遭受恐怖分子生化攻擊空調(diào)系統(tǒng)形式，假如不采取特殊方法，它也是最輕易造成流行性疾病擴散空調(diào)系統(tǒng)形式。從這方面來說，分體空調(diào)、一拖多空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)安全性很好。在確定系統(tǒng)新風(fēng)量時，除了要考慮以往部分原因外，還要考慮在流行性疾病暴發(fā)期間，稀釋室內(nèi)有害病毒濃度要求。在這方面，應(yīng)注意不要走向另一個極端，對空調(diào)系統(tǒng)安全性過分恐慌是沒有必需。比如，為了預(yù)防傳染性疾病擴散而采取全新風(fēng)直流系統(tǒng)，顯然是不合理，這將使投資、能耗和運行費用大大增加，關(guān)鍵是要合理確定系統(tǒng)方案和新風(fēng)量，加強有組織排風(fēng)，并采取隔絕式熱回收裝置、加強對空氣過濾和消毒處理。系統(tǒng)新風(fēng)量應(yīng)能調(diào)整，平時按正常風(fēng)量運行，流行性疾病暴發(fā)期間或室內(nèi)受到生化污染情況下按較大風(fēng)量運行。吊頂暗裝風(fēng)機盤管回風(fēng)應(yīng)采取風(fēng)管連接，不應(yīng)采取將吊頂作為靜壓箱吊頂回風(fēng)方法。另外在表冷器、蒸發(fā)器和冷卻塔等結(jié)露積水、病菌輕易繁殖地方應(yīng)采取可靠排水和消毒方法。

5環(huán)境影響問題

伴隨工業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展和大家生活水平日益提升，環(huán)境保護問題越來越受到大家重視，而燃煤鍋爐排煙又是北方城市大氣關(guān)鍵污染源，所以北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格限制，而且限制區(qū)域不停擴大。在這些區(qū)域內(nèi)，環(huán)境影響成為了關(guān)系到設(shè)計方案可行性一個關(guān)鍵原因。在設(shè)計方案選擇時應(yīng)尤其注意環(huán)境保護要求不停提升趨勢，避免建筑物建成很快就進行改造。在空調(diào)設(shè)備選型時，要尤其注意多種氟利昂制冷劑替換進程要求，不能選擇以已經(jīng)或立即禁用制冷劑為冷媒空調(diào)產(chǎn)品。在這方面暖通空調(diào)設(shè)計人員既要有環(huán)境保護責(zé)任感，同時也要考慮建設(shè)方和用戶經(jīng)濟承受能力，不要盲目冒進，以免給建設(shè)方和用戶增加無須要經(jīng)濟負擔(dān)。在對設(shè)計方案進行經(jīng)濟性比較分析時，還應(yīng)綜合考慮暖通空調(diào)設(shè)備廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理費用。怎樣對設(shè)計方案污染物排放危害、對臭氧層破壞和產(chǎn)生溫室效應(yīng)危害、系統(tǒng)和設(shè)備全過程(包含設(shè)備制造、使用和淘汰處理全過程)能源和資源消耗等進行全方面、科學(xué)、定量經(jīng)濟性評定比較，是一個需要深入研究問題。

6設(shè)計方案比較中部分誤區(qū)

因為設(shè)計方案比較是一項影響原因多、專業(yè)技術(shù)性很強復(fù)雜技術(shù)工作，即使是暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計人員，要在眾多設(shè)計方案中選出最好方案也非易事，對于局外人更是霧里看花?，F(xiàn)在在該項工作中仍然存在部分認識上誤區(qū)。比如，認為采取最新技術(shù)設(shè)計方案就是最好設(shè)計方案，出現(xiàn)不管使用條件而盲目追求新技術(shù)傾向，甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案全部有其適用條件和范圍，在其適用范圍之外，優(yōu)異技術(shù)方案就可能變成不合理甚至是不可行方案。一個設(shè)計方案對某個工程項目可能是最好方案，但對于另一個工程項目就可能是不可行方案，所以在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。另外往往認為投資最低方案就是最好方案，不過一次投資低方案有可能因為其運行費用很高或設(shè)備壽命很短，需要常常更換，從長久運行來說并不合算。在評價設(shè)計方案時，往往認為復(fù)雜方案就是高水平方案。但實際上因為系統(tǒng)越復(fù)雜，通常其設(shè)備越多、投資就越高，系統(tǒng)可靠性、可操作性、可控性和可維護性就越差，所以復(fù)雜方案并不一定就是高水平設(shè)計方案，在滿足使用要求前提下，系統(tǒng)越簡單越好。另外，在選擇設(shè)計方案時切忌不加分析地采取建設(shè)方意見，因為建設(shè)方通常不是暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計人員，不可能對設(shè)計方案進行全方面技術(shù)經(jīng)濟性分析比較。所以應(yīng)對建設(shè)方意見進行認真分析，經(jīng)過全方面技術(shù)經(jīng)濟性分析比較來確定最好設(shè)計方案。

7結(jié)語

暖通空調(diào)設(shè)計方案選擇是一個直接關(guān)系到暖通空調(diào)工程項目標成敗和經(jīng)濟效益優(yōu)劣關(guān)鍵問題。暖通空調(diào)設(shè)計方案比較和優(yōu)選是一個包含面廣、影響原因多復(fù)雜技術(shù)工作。一個優(yōu)異暖通空調(diào)工程設(shè)計方案，應(yīng)對設(shè)計方案包含多種原因進行全方面考慮，使其綜合效益最高。綜合考慮原因越多，通常其方案設(shè)計水平越高，同時其設(shè)計工作量和難度就越大。但因為現(xiàn)在工程設(shè)計周期普遍較短、暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計收費太低、設(shè)計收費和設(shè)計產(chǎn)生經(jīng)濟效益不掛鉤和部分技術(shù)性問題沒有完全處理等原因，在實際設(shè)計工作中往往不能對設(shè)計方案進行多方案多參數(shù)綜合對比分析和優(yōu)化選擇，對設(shè)計方案選擇輕易出現(xiàn)片面性和主觀性問題，由此造成經(jīng)濟損失是相當