暖通实验方案(精选8篇)
一、提出问题
地板辐射采暖,是通过在地面下敷设热水输送散热盘管,利用地面自身的蓄热辐射而将热量向地面上的空间散发的一种采暖方式。低温地板辐射采暖方式低压将低于60℃的热水,通过塑料管循环,加热地面层,以辐射方式向室内传热。然后问题出现了,地板辐射采暖是否温度分布是否均匀,是否满足人
[1]体的舒适性要求。马良栋在室内低温地板辐射采暖的温度分布及湍流流动数值模拟中,论证了地板辐
射采暖的合理性及舒适性,但是还需要用实验来证明。
二、实验假设与理论依据
1.实验假设
三十年代初地板辐射采暖技术就在欧洲发达国家开始使用。早期的埋管为铁管,但易结垢,抗腐蚀性差,施工困难;铜管效果好,但造价高。进入二十世纪七十年代,随着各种新型塑料热水管材的出现,为实现低温地板采暖创造了条件,同时也促进了此项技术日益完善和迅速发展。宗利华在塑料埋管地板
[2]辐射的热工性能分析中,测试了塑料埋管,这种轻质廉价材料在热工性能方面是否达到要求,并做出了肯定的回答。地板采暖大量用于饭店、商场、展览馆、体育馆等大型公共建筑,而且已普及到住宅,日益融入家庭生活。
[3]丁云在地板辐射采暖热舒适性实验研究中,虽然也得出了地板辐射采暖热舒适性,但是实验中所
选的检测点数目过少,不利于对实验结果进行分析。
本实验对地板辐射采暖系统的温度分布进行了分析,对其是否满足热舒适性进行了论证。
2.理论依据
研究地板表面温度分布,通过热电偶地表温度,然后对所测的数据进行分析。
三、实验目标
通过该项实验了解热电偶的测温原理,掌握数据采集数据分析的方法,熟悉地板辐射采暖的原理,通过实验及实验数据自己验证地板辐射采暖的舒适性。同时,在实验过程中培养自己分析问题解决问题及科技探索的能力。地板辐射采暖作为一种新的采暖方式,逐渐深入家庭住宅,通过本实验,可以为日后从事相关工作打下基础。
四、实验系统
试验设备主要包括:恒温加热水箱、分集水器、循环水泵、电子式热量表、热电偶、非接触式测温仪及自动测温仪,标准水银温度计等。
恒温加热水箱的容积为0.375m3,加热量8kW,温度控制精度±1℃;
循环水泵为YY312型,扬程8m,功率120W,转速2800转/分;
热量表:Danfoss热量表,测量供回水温度、流量、流速和总热量,测量精度±0.1℃ 热电偶:铜——康铜热电偶,测温范围为-20~350℃;
测温仪:日本横河(YOKOGAWA Hybrid Recorder DR240)多路自动测温仪,具有多路温度自动循环检测和存储的功能;
非接触式(红外线)测温仪:测温范围-32~400℃,精度±1℃。
本实验共有38个测点,其中四壁的测点均为墙体正中1.5米高度处,外窗的两侧各设一个测点;地板中心及四个墙角(距墙600mm)设置5个测点,地板上每一测点垂直向上至顶棚有4个测点,分别为距地面0.3m、1.5m、2.8m 和顶棚位置;对邻室的温度以及隔墙外壁面温度进行测量,共6个点;室外温度和外墙外表面温度各有两个测点。室内垂直温度测点的布置见图4-4。
图1 室内垂直温度测点的布置图
五、实验原则
实验过程坚持求真务实、实事求是的原则,坚决杜绝实验作假,编造实验数据。
六、实验过程
1.水箱内设电加热器加热水,采用调压变压器调节电压,以控制系统的供水温度,控制水温为60℃;
2.通过调节供回水干管间的旁通阀,以控制供水流量,由电子式热量表可直接读取系统的供回水温度和流量;
3.热电偶采用501型超级恒温器进行了标定。各热电偶在测量空气温度时,均使用防辐射罩;在测量墙体、地面的温度时,保证热电偶与固体表面紧密接触,同时在表面涂一薄层石膏粉(由于石膏粉的热阻较小,既减少了热电偶与墙体表面之间的接触热阻,又起到了防辐射的作用)。
4.用YOKOGAWA Hybrid Recorder DR240 型测温仪对30对热电偶进行巡回检测和自动记录。经过标定的热电偶分别对地板表面温度、室内外空气温度、墙体内外表面温度、顶棚、吊顶空间空气层温度进行测量,测温仪每间隔5分钟自动采集各测点数据。预先选定被控参数(室内空气温度或地板表面温度)的上下限,当参数低于设定的下限时,开启循环水泵对系统进行加热;当参数高于设定的上限时,关闭循环水泵,系统停止供热,依靠地板采暖房间所蓄热量保持室内空气温度平缓的下降,直至达到设定的下限值。
七、实验预期结果及分析
分别针对房间封闭时(即关门)开门时进行测定。其中关门时所测得的其每一层的38个测点温度最大值tmax、最小值tmin和两者差值△t及每一层的温度平均值丁列于表1中。z为距离地面的高度。
由表1可知,z为0时,所测地表温度的最大值和最小值相差较大,原因是最小值的测点正好放置于靠近墙壁的位置,而这个位置已位于所埋设热水管的外面,所以相应测得的温度偏低,而最大值的测点正好放置于所埋设热水管的正上方,所以相应测得的温度偏高,而测点布置在所埋设热水管中间位置的,相应测得的温度位于中间值.从所测数据的统计数据看,地表温度的分布是不均匀的,波动幅度在3℃左右.表1同样示出,房间的空间温度分布即名为44,88,133,171和221 cm时,均匀性较好,特别是z为44,88和133 cm时,最大值和最小值的差别都小于2℃.在44 cm≤z≤171 cm的高度范围内,温度竖向分布也差别不大,其每层平均值的最大差别仅为0.73℃,而这些高度区域,正好处于人活动的空间,所以热舒适性会较好。
表1 测点的温度分布统计
图2示出了整个房间内的温度分布,地板表面温度明显高于空间温度,z为44,88 cm时的空间温度普遍高于z为133,171和221 cm对的温度,即地板辐射采暖房间内温度分布总体上是自下而上,温度从高到低变化,但空间的温度变化幅度不大。
图2 整个房间的温度分布
为了探明当房间不封闭时,即开门时对房间内温度的影响(开门后等待房间温度稳定后开始测定,该门为内门,门外环境温度为27℃),房间开门时的温度分布也被测定,并和闭门时相比较,结果如图3所示。
由图3可知,当地板辐射采暖房间开门时,空间内每一层的温度分布(即z为44,88,133,171和221 cm)也比较均匀,但地表温度(即z为0)的均匀性较差。开门处的气流对温度分布的均匀性基本没有影响,但受此气流影响,开门时各个测点的温度和闭门时相比较普遍降低,但地板表面温度还维
持原来水平。
图3各层的开门和闭门时的温度分布
八、结论地板辐射供暖的地板表面平均温度是根据人体的舒适感及生理条件要求确定的,并且地面温度分布均匀性良好,不会给居住者造成忽冷忽热的感觉。地板辐射采暖在房间下部分垂直方向上温度由下而上逐渐衰减,而在空间的上部分会有一个轻微的温度上升的趋势,这样既在人的活动区域温度能满足舒适度要求,在非人员活动区域又可以因为温度的降低而减少围护结构的散热量。随着不同的高度方向,其温度形成了明显的温度层面,形成了一定的温度分布规律,这一“足热头凉”的温度分布特点,既符合空气流动的需要,又接近于人体的热舒适要求。
参考文献
[1] 马良栋.室内低温地板辐射采暖的温度分布及湍流流动数值模拟.工程热物理.2005.26(3)
[2] 宗利华.塑料埋管地板辐射采暖的热性能分析.煤气与电力.2000
化学实验室与其他类型建筑的区别在于, 其化学品和其他潜在危险化学物质的使用会严重影响实验室操作人员的身体健康和生命安全。但是, 所有的实验室又都不尽相同, 不同的实验室有着不同的危害等级和使用要求。在实验室规划或改造过程中, 一系列有关安全、节能减排、舒适度的规范标准必须被采纳和参考, 以确保设计解决方案最佳。
为达到上述目的, 化学实验室优良的暖通设计起到关键性作用, 而暖通控制方式的选择是实现上述目的的具体手段。
1 概念的介绍
1.1 实验室通风
实验室通风的核心理念在于进入实验室的空气必须排出实验室。实验室的进风量通常由送风量和渗透风量组成, 其等于实验室排风量, 或等于通过房间综合排风、通风柜、排气罩、生物安全柜等设备排风量和渗出风量的总和。当设计一栋带有实验室的建筑时, 所有的风量必须经过详尽的计算。
在实践中, 通过实验室的送风量小于排风量来实现实验室的负压。额外的排风量形成的负压环境使得新风由相邻的区域通过门缝、窗缝以及其他缝隙扩散渗透进入实验室。
1.2 确定所需送风量
确定实验室所需的送风量的3个关键参数:温度、排风和通风换气。
1.3 不同实验室所需考虑的因素
以温度因素为主导的实验室设置有大量的化学分析仪器、烘箱或加速化学反应过程的加热元器件。如果没有足够的送风量的话, 这些布置仪器设备的实验室将会变得炎热, 从而导致舒适度下降。灯、实验室人员甚至通过建筑围护结构的热传导均是实验室冷负荷的组成部分, 确定消除房间负荷所需的新风量时必须包含上述所有负荷。然而, 除了建筑围护结构的负荷以外, 其他负荷需根据预期使用情况来确定。例如, 考虑到实验室仪器设备的同时使用概率, 可以适当地减少送风量。
排风主导的实验室, 诸如教学实验室, 实际上实验室布满了通风柜和排气罩。通过通风柜排出大量的空气来实现对气体、蒸汽、粒子和其他污染物的有效控制。所有实验室排出的气体, 包括通过通风柜排风的气体, 必须进行新风补偿以免造成实验室的负压过大。
最后, 还有一些冷负荷和通风柜及其他排风设备 (即便有也很少) 的实验室。这些以通风换气主导的实验室仍然需要较大的送风量来稀释房间的污染物。通风率通常以每小时的换气次数 (ACH) 为单位, 通过每小时送入实验室总送风量除以房间的体积来计算。有人占用的实验室换气次数通常按照8~10次/h考虑, 无人占用时换气次数可以减少至4次/h。
2 化学实验室暖通控制方式
2.1 定风量
具有机械通风的实验室以及现在许多实验室均采用CAV定风量系统设计。顾名思义, 定风量系统就是实验室的送风量和排风量都是固定不变的。
定风量系统是以通风换气主导的实验室的最好选择, 这种类型的实验室的送风量由实验室的换气次数来决定。以通风换气主导的实验室, 其满足换气次数、换气率要求的送风量足以消除房间的冷热负荷, 满足排风设备对于补风量的需求。因此, 不再需要送入额外的送风量。
定风量系统具有以下一些优点: (1) 设计简单; (2) 节约控制系统成本; (3) 易于控制。
定风量系统具有以下几种潜在的缺点: (1) 机电设备必须按照最大量来设计和选型, 增加了排风机、冷水机组和其他固定设备的初投资和运行维护成本。 (2) 增加了设备搬迁再就位的难度。由于系统缺少压力无关性控制, 设备位置的改变可能会改变暖通空调系统压力分布, 从而直接导致系统需要重新再平衡。 (3) 制约未来的发展, 有限的系统容量无法再增加额外设备。 (4) 系统运行不安全状态的用户提醒功能受限。定风量系统没有固有的监视器和控制器。若需符合最新规范标准, 系统额外增加监视器需要额外增加费用。没有安装监视器的老旧系统无法提供不安全状态用户提醒, 存在潜在的风险。
2.2 双态
最初的有关降低高持续性运行定风量控制系统的运行费用集中在无人占用的实验室降低风量上。在此情况下, 当实验室在使用状态时, 实验室通风系统满载运行。当实验室无人占用时, 此时通风柜不会由于人为因素而产生紊流, 在此情况下降低系统风量成为一种可能。
与定风量实验室相比, 对于以通风换气为主导的实验室, 当排风或消除负荷所需更多送风量时, 此时不能使用双态控制。
双态系统与定风量系统有着相似的优缺点。其优点: (1) 设计简单; (2) 与变风量系统相比, 控制系统成本相对较低; (3) 与定风量系统相比, 当无人占用时降低风量有助于降低运行成本。
双态控制系统的缺点: (1) 与定风量系统一样, 双态控制系统的机电设备也必须按照最大量来设计和选型, 增加了排风机、冷水机组和其他固定设备的初投资和运行维护成本。 (2) 当通风柜等装有压力无关性的定风量阀时, 此时的双态定风量控制系统, 一定程度上缓解了设备搬迁再就位的难度, 相对减轻了系统再平衡的工作量和难度。 (3) 与定风量系统一样, 其制约未来的发展, 有限的系统容量无法再增加额外设备。 (4) 缺乏系统不安全运行状态的用户提醒功能, 当采用双态控制系统时, 通常也没有安装通风柜面风速监视器和控制器, 若需符合最新规范标准, 系统则需额外增加面风速监视器和控制器。”
2.3 变风量
变风量实验室通过减少送风量和排风量满足实验室温度、通风换气和通风柜安全面风速的最小风量来实现节能减排的目的。当通风柜移门开度降低时, 通风柜变风量控制器通过减少通风柜柜门开口的排风量来保持面风速的恒定, 同时房间变风量控制器相应的减少送风量以实现房间的风量平衡。同样, 当实验室需要增加送风量来消除实验室的冷、热负荷时, 此时房间变风量控制器通过增加房间的综合排风量来实现房间的风量平衡。
与定风量和双态实验室相比, 变风量实验室具有众多优点: (1) 当实验室负荷减小时, 送风量和排风量均会减少, 需要经过空调冷热处理的新风量也会减少, 节约能源消耗成本; (2) 通过使用无人占用模式来实现送、排风量的减小, 进一步节省能源消耗成本; (3) 应用同时使用概率来减少最大设计风量, 从而实现诸如排风机、管道系统和空气处理设备等固定设备较小的选型; (4) 当设备位置移动或再增加设备时, 压力无关性的变风量控制器调整适应系统的变化, 只需在受变化直接影响的区域进行再平衡, 而不需要对整个系统进行再平衡; (5) 当通风柜面风速、房间压差或风量平衡达到潜在的不安全级别时, 变风量控制器会通过报警来提醒用户。
2.4 同时使用概率的概念
对于实验室的暖通空调系统来说, 想要系统充分发挥其潜力的话, 设备必须按照预期负荷和预期风量来进行合适的选型。与其他类型实验室相比, 变风量实验室可以实现相对较少风量的预期。在进行设备选型时, 应考虑到同时使用概率, 即不需要按照最大可能风量进行, 而是应该按照预期风量来选择。
这样的确存在一定的风险, 当所有设备都运行时所需风量无法得到满足。由于没有2个实验室的使用方式是完全相同的, 所以, 当预测变风量系统的系统风量时, 同时使用概率水平必须基于每个案例逐个决定, 必须咨询相关专业人员来确定实验室存在的风险级别。只有经过上述步骤, 才能确定符合实际需求的预期风量。
基于考虑同时使用概率, 由此产生的成本节约源于所有实验室并不会同时全流量运行的假设, 这些成本节约以减少固定设备选型和投资的方式体现。一栋大楼的暖通空调系统大部分成本在于冷冻机组、风机、空气处理设备以及其他大型设备。在设备选型时, 按照预期负荷而不是最大可能负荷进行, 由此节约的成本可以承担额外增加变风量控制系统绝大部分的成本。同时, 暖通空调设备在全流量最高效率点运行, 也可以节约运行成本, 此时, 按照预期风量选型的设备将接近峰值容量运行而不是部分负荷运行。
3 实验室房间的压力控制
实验室相对于周围的区域保持相对较低的压力值, 称之为负压, 以防止污染物扩散至楼宇其他区域。
在定风量实验室中, 送、排风量间的平衡总是保持一个固定的风量差值。在双态定风量实验室中, 送、排风量控制在保持全流量或低风量2个状态运行。这2种类型的实验室, 通常会采用文丘里阀或其他类型暖通空调控制方式。当实验室气流或压差波动时, 房间监视器也可用来提醒设备维护人员和实验室操作人员。
在变风量实验室中, 由于通风柜移门开度和房间冷热负荷的不断变化造成实验室的气流几乎每时每刻都在变化。某些控制系统需要调节送风量和房间排风量来保持房间压力。工程师可以根据需要来选择直接压力控制、流量跟踪控制或带压力反馈的流量跟踪控制。为了更好地为每种情况匹配最合适的解决方案, 首先需要了解每个系统的局限性。
3.1 直接压力控制
直接压力控制是最简单的房间变风量控制方式。在这种控制方式下, 房间控制器调节送风和排风阀门, 以保持实验室与参照区域的压差稳定。无论任何原因引起的房间压力变化, 控制器都将会采取适当的措施。因此, 直接压力控制可以保持实验室的压差最接近设定值, 这一点对于存放高风险物质的房间尤为重要。
和所有控制系统一样, 直接压力控制也有其局限性。只要房间压差产生变化, 直接压力控制器将会调节送风和排风阀门。有效的应用直接压力控制器需要合理设计建筑, 以保持压力参照点压力的稳定。
关键要求包括: (1) 保持压力参照区域的压力稳定。参造区域的压力波动直接导致房间压差的相应的扰动。 (2) 保持实验室门的关闭。当实验室门关闭时, 建筑围护结构、门窗缝隙以及其他任何缝隙的面积是非常小的, 有利于保持房间的相对密闭性。当门打开时, 实验室与参数区域的压力几乎相同, 为了保持实验室的压差重新回到设定值, 直接压力控制器将送风阀门关至最小开度的同时, 将排风阀门打开至最大开度。这种排风和送风间的巨大流量差可能导致相邻区域房间压差甚至整个大楼的压力产生影响。门磁开关可用来锁定送、排风量或减小房间压差设定值, 以此来进一步缓解由于实验室门打开引起的问题。 (3) 如果电梯没有前厅的话, 避免电梯直接开向压力参照区域。当电梯在各层之间运行时, 电梯轿厢将气流不断地出入电梯井, 会不断地改变相邻区域的压力。 (4) 避免实验室门直接开向室外。即便是实验室门关闭时, 吹过的阵风或拂过建筑物的风都会影响参照区域的压力。
3.2 流量跟踪控制
流量跟踪控制设计用于维持排风量大于送风量的控制。由于排风量比送风量大, 因此实验室处于负压状态。额外的排风量通常称之为补偿风量或“余风量”, 实际上这部分风量通过送入相邻区域, 可能通过门或其他渗透方式进入实验室。风量跟踪控制器通过调节送风和排风量来实现余风量 (补偿风量) 的恒定不变。
为了系统的正常运行, 使用流量跟踪房间控制器必须测量所有送、排风管道的风量。房间压力不再是流量跟踪控制的一部分 (即房间压力的变化将不再受监视) 。开门对于直接压力控制来说是个巨大的挑战, 但是流量跟踪控制可以忽略这个问题。开门造成房间压差变为零, 对于流量跟踪控制来说, 开门将不会直接影响房间的送、排风量, 房间控制器将不会动作。因此, 流量跟踪控制适用于无门敞开型实验室。
一些工程师偏好流量跟踪控制, 因为送、排风量很容易预测, 大大简化了风机、空气处理设备、管道系统或其他固定设备的选型。在实践中, 当设计流量跟踪控制的实验室时, 余风量或补偿风量是基于房间门的数量和房间渗透量来计算的。一旦实验室建造完成, 对实际的余风量或补偿风量进行调整直至实验室维持明显负压。然后, 房间控制器被设置用来维持余风量值。
流量跟踪控制不适用于那些存放剧毒性物质的实验室。
3.3 具有压力反馈的流量跟踪控制
具有压力反馈的流量跟踪控制结合了流量跟踪控制和房间压差测量2种技术, 这种控制形式综合了单纯流量跟踪控制和直接压力控制系统的优点。
当使用压力反馈流量跟踪控制系统时, 和单纯流量跟踪控制一样, 所有的送、排风流量均需被监测。送、排风风量调节至一个特定的余风量值, 以实现实验室的负压平衡。同时, 这种综合型控制系统也测量房间的压差值。
房间控制器使用房间压力测量来缓慢地调整余风量, 对房间动态的长期的变化进行更正。如果房间压差变化太快的话, 房间控制器会在潜在的不安全状况下提醒设施维护人员和实验室操作人员。
因此, 开门对于压力反馈流量跟踪控制来说不会造成与直接压差控制相同级别的风险。当开门时, 几乎立刻造成房间压差跌至零。此时, 控制系统的压力反馈原件仅仅慢速调整余风量值来实现房间压力达到设定值。在短时间内, 通常是正常情况下开门, 压力反馈流量跟踪控制器不会明显地调整余风量值, 其送、排风量几乎保持不变。当门敞开, 最终和直接压差控制一样, 压力反馈流量跟踪控制将会加大排风量, 同时减少送风量, 以实现压力维持在设定值。
4 结语
关键词:暖通空调;方案设计;建议
中图分类号:TU831文献标识码:A文章编号:1006-8937(2012)05-0142-01
暖通空调方案设计是整个暖通空调系统生命周期中最为关键的一环,是后续工作顺利进行的重要保障。然而,在现阶段的暖通空调工程设计中,存在了诸多的问题。从能源上看,暖通空调设计中,还大量存在能源浪费的问题,例如为满足业主求快的心理,在设备容量的选择中不做仔细的分析和计算,造成容量选择的不合理;在系统选对比分析,造成系统选择盲目;为求稳妥纳国内外成熟的节能技术,设计方案没有新意。
1当前暖通空调设计存在的问题
随着我国市场经济的不断发展,暖通空调逐渐从理论概念来到现实之中。如今,许多高层公共建筑都集中采用暖通空调系统。但是。随着暖通空调的广泛使用,也暴露出了现有暖通空调工程中的种种不足,尤其是在暖通空调的设计中存在的一些问题,影响到暖通空调的正常使用。
1.1暖通空调在设计以及施工管理方面存在的问题
①设计观念陈旧,设计水平不高。可持续发展是节能减排的根本目的,很多设计师对此并没有明确的认识。节能设计理念体现不足,对节能减排的某些概念不清楚,在设计中单纯关注设计日工况、设备初投资、设备主机的能效比等。设计思路保守僵化,设计缺少针对性,对项目特征、地域气候特点缺乏深入研究,简单套用标准规范。作为暖通专业的设计师,除了对本专业的技术要熟练掌握外,对其他专业的技术及知识也要有一定的了解,从目前情况来看,还存在较大差距。设计穿心动力不足,一是缺乏利益驱动,二是设计任务繁重。设计人员疲于应付而无暇考虑技术创新。
②在设计过程中对节能意识的重视不够。暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响,然而,在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,加之工程设计周期普遍较短。设计收费与设计产生的经济效益不挂钩,以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因,使得设计施工完的系统不仅投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准。另外目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐,很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业,甚至一部分人员根本未经过任何培训,对本专业理论知识似懂非懂,常凭经验工作,在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决。最终导致系统出现无法挽回的不良后果,给系统的运行、管理留下隐患。
③暖通空调的设计缺乏对节能方案的科学评价方法。近年来,随着对节能和环保要求的不断提高。新的技术方案不断涌现,每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方面的评价结果也往往不相同,甚至大相径庭;由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法,设计人员如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案,是困扰暖通空调设计人员的重要课题。
1.2暖通空调运行管理中存在的问题
①缺乏对操作人员的培训。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了。因此不注意对暖通空调操作人员的培训。很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识。不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作。显然系统达不到相应的节能效果。
②部门之间缺乏沟通。专业间沟通、决策机制不健全,建筑师往往更注重新潮的外表,以及美学的体现,往往容易忽略建筑物的基本功能。缺少与设备工程师的沟通,致使对支持建筑美学发展的建筑设备技术无法有限体现,标准规范制定,跟不上技术进步和生产实现的步伐,往往是标准颁布时部分内容已经滞后。标准编制、管理存在缺陷,没有统一归口管理。
2加强暖通空调设计方案几点建议
①方案应吸收设备工种参加。现在有不少工程,在方案阶段只有建筑师埋头创造,不吸收设备工程师参加方案设计,结果建筑方案中选后设备空间没有考虑,造成设备设计很大困难。机房设在某一角落,风道拉得很远,既不经济也影响通风效果;进风口与排风口挤在一起,不合规定;管道夹层当机房使用,噪声、振动直接影响上、下客房,不但增加了消声减振的费用,还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实,要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑,建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。
②重视节能意识。在暖通空调的实际设计中,大部分地区是以简化的单一计算模式来进行空调负荷计算的,并且只注重计算单位面积的冷负荷,这是按照设计师个人或所在设计所同事的经验来设计的,甚至还有一部分空调由施工单位自身来设计、施工,甚至还套用家用空调的使用范围来测算暖通空调的设计负荷。更为严重的是,大部分设计人员对所要计算的负荷是末端负荷还是主机负荷,对计算出来的结果有没有综合考虑同时使用系数,系统冷量要不要因系统规模而增减,是否考虑设备配置运行的经济,是否选择高能效比设备等,通常都考虑不全面。因此,作为整体建筑工程的一个组成部分,设计师不能根据个人的片面经验而计算出设计的结果。
③加强对安全性的分析。暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全五个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,安全性成为必须考虑的重要因素,应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题,应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响,例如,重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案,因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。
④方便管理操作。暖通空调的容量一般都是按照全年最不利的气象条件确定的,所以系统必须要有很好的调节性能,以适应全年负荷的不断变化。管理操作方便是用户非常关心的问题。随着空调系统自动化程度提高,可以大大减少管理人员的数量和劳动强度,降低人工费用,但也对操作人员的素质提高了更高的要求。暖通空调系统是否要自动控制,必须根据实际情况和技术经济性来确定。对于大型空调系统及需要经常调节控制设备的建筑工程来说,适合采取自动控制方法以降低操作工作量。当然,对于只有季节转换时才需要操作的阀门,不能采取自动控制。对于一些不同部分使用时间不用的建筑物,对于各部分出租给不同单位的建筑物,空调系统的设计要考虑到分别管理控制和运行费用分别统计的需求。
⑤加强对经济性比较的分析。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。
参考文献:
[1] 项弸中,粱庆庆,张伟伟.暖通空调设计技术措施[M].上海:
同济大学出版社,2009.
[2] 郦景玉.暖通空调设计方案的技术经济比较研究[J].中国
新技术新产品,2009,(3).
工程概况:
原深圳湾大酒店现已更名为XX大酒店,位于深圳市华侨城深南大道旅游文化区域的中心位置,基地现状为不规则多边形,坐北向南,东西长约460m,南北最深约200m,现状为
2斜坡场地,酒店总用地面积为62717m。整个建筑地下二层(半地下层、地下一层)塔楼高六层,在首层与二层间设夹
一、夹二两个设备转换层,塔楼主体二至六层,主要以客房为主,包括标准客房、行政套房、总统套房、常住客房等;裙房(含夹
一、夹二层)主要为酒店公共设施,设有餐饮、宴会、酒吧、会议、健身、婚礼中心等功能房间;利用地势高差设有半地下室停车库、酒店设备用房及部分酒店公共设施;地下一层为人防地下室,平时为酒窖。总建筑面积108867 m2,其中客房面积约40451 m2,客房数量约500间,酒店公共空间面积约37549 m2。改建后的酒店定位为白金五星级酒店,已于2006年底部分投入使用。
图1 酒店总平面图
XX大酒店设计之初,其管理公司——XX酒店管理公司已经介入,对本酒店的空调系统设计提出了很多具体的要求,如酒店室内设计参数、新风量要求、空调主机品牌,空调冷、热水管管制、房间换气次数、室内噪声要求等等
主要设计参数
深圳市夏季室外计算干球温度33.0℃,湿球温度27.9℃;冬季室外计算干球温度6.0℃,最冷月平均相对湿度70%。室内设计参数详见表1。
表1 室内设计参数表
空调冷热源系统设计 冷源系统
本工程集中空调面积62279m2,夏季空调计算冷负荷11403KW,设计选型时考虑酒店的运行规律, 按同时使用系数为0.8配置制冷主机,设计选用水冷离心式冷水机组四台,总装机容量9142KW,其中单台制冷量为2637KW的机组三台,单台制冷量为1231KW的机组一台,机组冷水进、出水温度为12℃~7℃,机组冷却水进、出水温度为32℃~37℃,冷媒为R134a。大、小主机的冷量调节范围均为30%~100%无级调节,当冷量需求低于单台大主机冷量的50%时,由小主机接力,总装机容量下的大小主机搭配可实现5%~100%的调节能力。
热源系统
本工程所有客人活动区的空调系统在冬季都将供热。空调供热面积56732m2,计算供热负荷2524KW。酒店洗衣房有蒸汽使用要求,本工程选用高效蒸汽锅炉,能有效满足洗衣房、厨房、生活热水、空调采暖的要求。
热回收系统
由于锅炉房、洗衣房、配电室等房间夏季散热量大,冷却通风所需风量大,且无法回收利用这部分热量,因此在施工配合过程中,为这些房间增设了带热回收装置的热泵机组。热泵机组进、出风温度为30℃/20~24 ℃,进、出水温度为20℃~55℃,制热效率可达4.0。经热回收后的冷风可作为房间冷却通风,产生的热水供应员工更衣室、员工厨房及洗衣房生活热水需求。
空调水系统设计
空调水系统设计为一次泵变流量四管制系统,根据使用功能及平面位置划分为四大主支路(图2),从分、集水缸接管分别为左翼裙房、左翼客房、主楼及右翼裙房、主楼及右翼客房服务,各主支路回水管均设有静态平衡阀。因左翼客房支路水管距主机房较近,其冷、热水管采用同程布置,增加同程管路以增加其阻力损失,与右翼平衡;其余主、支管路均为异程布置;客房管井立管底部设置压差平衡阀;平衡阀通过控制各支路之间地水力压差来平衡因主干管阻力引起地支路之间水力不平衡。本工程选用地平衡阀在全开地状态下其阻力只有0.3Kpa,从而起到比设置同程管还节能地效果。
图2 主机房水系统原理图
空调风系统设计: 宴会厅空调风系统介绍
本工程宴会厅位于首层,总面积1593m2,图3为宴会厅平面图:北侧为送餐通道,西侧和南侧为前厅,东侧为宴会厅厨房,宴会厅顶部为船形吧,属于内区。层高10m,吊顶平均高度约6.5m,采用旋流风口下送、单侧下回风的气流组织形式。宴会厅室内人员数量按装修座位布置计算,最多人数达936人,考虑室内有服务人员(按每桌1人计算),室内总人数可达1014人。利用专业计算软件进行逐时计算,得到宴会厅室内得热量、得湿量,如表2所示。由于宴会厅处于内区,室内得热量、得湿量全年不变,宴会厅全年均需空调供冷。
表2 宴会厅室内空调负荷及送风量计算
图4为夏季设计工况下宴会厅空气处理过程I-D图。由于室内湿负荷较大,室内状态点将飘移至21℃、60%。采用露点送风,可由室内冷负荷及热湿比线确定出送风状态点,根据室内点和送风点焓差计算总送风量,并根据总风量、新风量及送风点可以确定混合点及设备盘管冷量。
图5为冬季设计工况下宴会厅空气处理过程I-D图。冬季空气处理可采用新、回风混合后等焓加湿或者等温加湿过程。利用I-D图可以查出,当采用等焓加湿时,新风量占总风量的46.6%,采用等温加湿时,新风量占总风量的60.9%。从I-D图分析可以得出,在冬季室外设计工况下,全新风量运行时新风冷量大于室内所需冷量,可通过改变新、回风比,即变新风量满足室内设计参数要求,此时的新风量约为总风量的50~60%。当室内气流组织效果可以保证时,也可以通过减少总送风量实现“全”新风运行的目的。
图4 宴会厅夏季空气处理过程I-D图
图5 宴会厅冬季空气处理过程I-D图
综上,根据图
4、图5焓湿图分析计算,结合宴会厅的室内布置情况选用了三台空调机组为其服务,空调机组送风机均带有变频调速装置。宴会厅容纳人数多,要求其空调机组的除湿量大,送风温度低,本工程经空调机组设备厂家核算,采用常规7℃~12℃供回水温度,盘管排数为10排时可以达到送风参数为11.9℃的露点温度。由于宴会厅新风量大约占总送风量的1/3,新风负荷大,本工程设计采用了与空调机组一对一的全热回收转轮及机械排风系统,夏季利用热回收降低空调机
组的处理负荷;在本系统中设有新风旁通装置,过渡季节可充分利用室外冷源,达到运行节能的目的。冬季当室外气温低于11.9℃时,可以停止运行制冷主机,通过全新风运行,实现 节能运行;在运行中如果室外气温进一步降低,可通过变频控制减少送风量;本系统设置有电蒸汽加湿设备,在过渡季、冬季全新风运行时保证室内的相对湿度满足设计要求,保证人员的舒适及高档家具的使用要求。
大堂、咖啡厅空调系统介绍
酒店大堂的装修主题为西班牙的斗牛场,中心部位是西班牙某著名斗牛场的1:1造型,其
建筑平面中部为圆形,又由中间的环形罗马柱分为内环和外环,左、右各向侧后方伸出两个翼作为大堂休息厅。结合其装修采用百叶侧送、集中下回风的气流组织形式(参见图6左),送风百叶设置外环吊顶下方。并在门口处增设两台小型空调机,消除人员进出时冷、热风侵入导致的负荷。咖啡厅位于半地下室,上部空间与大堂相通,层高达12m,单面设有落地玻璃幕墙。咖啡厅采用分层侧送集中回风的空调形式,空调送风管于咖啡厅地板下方由空调机房埋地敷设至吧台中心,经由装饰柱向上接至送风口高度的静压箱内,圆形送风喷口均匀的布置在静压箱的四周(参见图6右),可根据负荷需要调节喷口角度及出风量,回风口隐藏在通道处。过渡季排风系统及消防排烟系统是利用大堂和咖啡厅上部连通空间统一设置,通过电动阀门实现过渡季排风及消防排烟状态的转换。排风量的确定应进行风量平衡计算,保持室内正压值,以确保大堂正门处较凉爽,在酒店大堂入口处形成一个过渡温度场。
客房的空调设计
客房采用风机盘管+新风的系统形式,风机盘管在选型时根据管理公司要求适当放大,放大系数为计算负荷的1.2倍~1.4倍。本工程客房风机盘管与门禁系统控制相结合,客房无人时维持室内为25℃,有客人入住时,初始控制温度为21℃,客人可根据个人需要调节。风机盘管安装时,如条件允许,送、回风口均应离盘管机组有一定距离,可减少噪声。
总统套房的空调设计
总统套房的空调系统形式经与甲方和顾问公司多次沟通,最终于装修配合阶段确定采用全新风变风量系统形式。总统套房是该酒店中标准最高的房间,对室内空气品质、房间温湿度独立控制方面有很高的要求,传统的风机盘管+新风系统满足不了总统套房高品质的环境要求,传统的定风量空气系统虽然能够满足空气品质要求,但是各房间的温湿度不能实现独立控制与调节,因此设计决定采用全新风变风量的空气系统。每个房间设置独立的并联式风机动力型变风量末端装置,并联式风机动力型变风量末端装置与空气处理机不需连锁,当房间温度上升超过设定点时,温控器发出控制信号调整一次风阀,增加一次风量直至最大;当房间温度低于设定点时,温控器发出控制信号调整一次风阀,减少一次风量,一次风量按最小风量送风;如房间温度仍然继续降低,风机启动,增加二次风,提高送风温度。此外,考虑全新风系统能耗较高,本系统集中排风及热回收装置。
厨房的空调设计
本工程厨房数量较多,包括宴会厅厨房、中餐厅厨房、咖啡厅厨房、各种风味餐厅厨房等,共10间。每个厨房均设有三套系统:排除油烟的排风系统、新风补风系统、空调降温系统。新风补风量约为排风量的80%~90%,同时应保证跟厨房相连餐厅的新风量与厨房补风量之和大于厨房排风量,以保持餐厅正压。新风补风由表冷盘管处理到28℃,沿排风罩长边设置,直接补风到排烟罩附近,防止烟气外逸,同时为灶台侧工作人员送风降温,如下图7所示。厨房空调按200W/m2面负荷计算,保证厨房在工作期间温度为26~28℃,采用单独的空调机组及送、回风管道。
室内游泳池的空调设计
室内游泳池水温及室内空气均要求恒温,且空气温度宜高于水温2℃。设计图纸结合水专业系统采用三机一体的设备满足加热池水、除湿、给室内空气降温或升温的要求。该设备节能运行效果明显,但价格较高,如果甲方需要其他地选择,则可选择设置带冷凝热回收的风冷热泵机组,可以同时出生活热水、空调冷水和空调热水。图8是游泳池热泵系统工作原理图。
图8 游泳池热泵系统原理图
酒窖的空调设计
酒窖因酒品储藏要求,空调温度宜为15℃左右,恒温恒湿,空调系统运行时间与控制参数与酒店不同,设置独立的冷源系统。由于工程甲方开始提出分体空调器的设计要求,本设计为分体空调器,但后来工艺要求的空调温度较低,采用常规的分体式冷媒机组难以满足降温要求,考虑酒窖热负荷少,选用小型的风冷冷水机组供应7℃~12℃冷水,末端采用空调箱或风机盘管降温,该系统还在对比之中。
防、排烟通风系统设计
本工程功能复杂、人员众多、一旦发生火灾损失巨大,设计时严格依据《高层民用建筑设计防火规范》的要求设置。
所有不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室及合用前室均设有机械加压送风系统,加压送风机采用高效混流风机或消防专用风机。
地下汽车库分别设有机械排烟及诱导通风+机械排风系统,排烟(风)量均按6h-1换气量计算,平时排风及火灾排烟补风利用车道或顶板开口自然补风,核算火灾补风口阻力小于50Pa。地下变配电室及柴油发电机房均采用手推车灭火,火灾时为确保救火人员安全,排风(烟)系统仍继续运行。
大堂、咖啡厅及宴会厅均按不小于6h-1换气量计算其排烟量。客房内走道设机械排烟系统,排烟风机置于塔楼屋面。
空调水管及裙房部分空调风系统风管保温材料采用A级单面铝箔酚醛保温材料;客房部分空调风管采用单面复合铝箔内衬玻纤布的玻璃棉板保温。隔声降噪
主要设备机房:
制冷、空调及通风设备机房内墙均采用吸音、隔声、降噪处理。
设备安装:
冷却塔、制冷主机采用弹簧减震装置;冷却塔顶部通风扇处设有消声、导流装置(详图9);锅炉安装于隔振胶垫上,其燃烧器设有消声罩;通风机采用弹簧减震吊装,设软接头及消声器;空调箱内设弹簧减震、消声软接,空调通风系统设有消声器、静压箱等消声设备。
酒店客房:
要求室内噪声值低于35dB(A),设计中由于客房面积较大,冷负荷大,选用盘管型号大,设计选用低噪声设备,送、回风管道采用镀锌钢板打孔(类似于成品孔板风管),外包玻璃棉板,玻璃棉板按成品风管要求内衬玻纤布,并按成品风管做法粘接、安装。该做法即起到吸声作用,又防止玻璃纤维进入房间。
自动控制系统设计
本工程的集中空调、通风系统采用直接数字式控制系统即DDC系统。由中央电脑、终端设备及若干DDC模块组成,在空调控制中心能显示并自动打印空调、通风系统设备及附件的运行状态,对各主 要运行参数进行集中监控。
1)大、小主机的冷量调解范围均为30%~100%无级调节,当冷量需求低于单台大主机冷量的50%时,由小主机接力调解,总装机容量下的大小主机搭配可实现5%~100%的调解能力。2)冷冻水供、回水总管之间设压差旁通,冷却水供、回水总管之间设温度旁通控制,当冷却水供水温度低于18℃时打开旁通阀。
3)在过渡季,当室外气温低于18℃时,低速全空气系统可进入全新风运行状态。部分区域的低速全空气系统同时配置有变频控制器,机组可变风量运行。4)所有风机(380V电压)均纳入自动控制系统。
实际运行情况
苏州安装预算实务班与你分享如何暖通空调设备安装问题解决方案
暖通空调的应用越来越广泛,但其安装施工过程却较为复杂,施工的不确定性大,安装中经常会出现各种质量问题。只有找到问题所在,对症下药,才能减少甚至避免问题的出现。英豪教育土建、安装预算课程开班啦暖通空调安装概述
现在,暖通空调是人们所使用空调中最常用的一种,暖通空调以其独特的优势而独占市场。其将采暖、通风和空气调节三大功能结合在一起,并以能创造一种比一般的空调更舒适的室内环境而著称。随着科技的发展,家用空调器历经几代发展终不能满足人们日益增长的需要,不论是窗式空调器还是分体式家用空调器都只能解决冷暖问题而对空气处理过程束手无策,而暖通空调却以具有舒适、健康的特点逐渐得到人们的广泛亲睐。暖通空调施工是建筑施工中的一个重要分项,其的安装施工是一个极为复杂的工程,其施工问题直接影响着整个工程的质量和进度。通常所说的暖通空调设计主要包括制冷供暖系统设计、新风系统设计、排风系统设计等,其所涵盖的范围不仅仅是供暖这一个小范围,所以暖通空调安装工程的质量直接影响到建筑物的使用性能,要严格控制施工过程,保证安装质量。施工中的问题
通风与空调工程是大型建筑物的重要工程,也是安装工程的施工难点之一。结合暖通空调安装的经验,目前暖通空调中存在以下一些问题。
2.1管线标高、定位交叉严重
暖通空调设备安装是一个庞大的工程,其所涉及的管道非常复杂,用途也各
不相同,例如一个完整的暖通空调设计中就要涵盖对空调末端设备、送风管、排风管、冷冻水管、电气桥架、冷凝水管、喷淋管、消防管等各种设备、管道的设计。如果对某些功能和尺寸的管道布局、规划不合理,就会出现管线标高、定位交叉严重的现象,给工程施工和管理带来极大的困难。通常,在图纸表意不明的情况下,贸然施工会造成先安装的施工管道容易安装,后安装的施工困难等问题,这样,有些管道就被迫安装在不合理的位置或标高上,严重影响工程质量和进度。
2.2 暖通空调系统设备噪声超标
通常,设备噪音主要来源于空调末端设备碰撞,其也是暖通空调设备安装中的一个重要问题。经过几十年的发展,我国的风机盘管技术相对成熟,大多数风机盘管厂商所生产的产品都能符合噪音标准。但是,实际情况却不容乐观,厂家所提供的参数值明显高于现场测试值和噪音标准值。所以,布局设计是对设备噪音控制的重点,必要时应采取适当的隔音措施。设计中必须标出设备噪音参数要求。空调设备安装之前需做仔细的检查甚至是通电试运行,若发现噪音超过国家标准需立即更换或完善消声措施,以避免问题扩大。
2.3 空调水循环故障
空调若水系统出现故障,就无法完成供暖通风的任务,所以,保证水系统循环通畅是暖通空调设备安装考虑的重点问题,其施工的质量直接影响着整个系统的运行状况。在水系统循环中,冷冻水系统循环管道不通畅是其最常见的问题。造成这一故障主要有两方面原因,管道交叉是一方面原因,水系统管道不清洁又是另一方面原因,而这两方面的问题都可以通过采取相应的措施而改善。例如可以通过合理安排管线坡度和标高、安装排气阀、排污阀以及设法进行管道除锈工作而改善水循环故障,这些方法可以很大程度的减轻这一故障,所以在实际中有
很强的操作意义。
2.4 结露滴水问题
空调系统在调试和运行中会出现结露滴水的现象,出现这一问题的原因是多方多面的。例如,管道安装和保温不良、管道与管件、管道与设备之间接触不严密、管道安装违法操作规程等都可能造成这一问题。管道、关键材料的优劣直接影响着安装的质量,所以在管材安装之前进行系统认真的检查是有必要的。水压测试可以帮助检查管道的滴漏等问题,所以对系统进行严格的水压测试也是非常有意义的。在设计管道时,管道的长度和坡度都应适宜,否则会出现滴水现象。管道的安装和布置要适合冷凝水的尽快排出,必要时可以设置水封装置。3 安装问题解决方案
暖通空调设备安装的施工问题通常为以上所提到的四个方面,当然在安装过程中经常还会出现各种复杂问题。下面就常见问题提出几点解决方案:
3.1 严格控制材料质量
材料的采购受多方面的限制,比如工程造价、材料属性、施工难度等各个方面的影响,在选择的过程中需各方面权衡,达到质量和效益的最优。根据我国暖通空调方面材料采购的现状,现在市场上的材料质量参差不齐,以假乱真、以次充好的现象非常普遍,所以在材料设备的选购中应严格筛选,并且不能偷工减料,否则将会造成工程返工而不能如期完工或者质量水平严重下降。
3.2 严格控制施工过程
施工过程中管道支架的位置、标高、坡度都必须符合设计要求。在施工过程中,要保证坡度在准确的范围内,可以调整供暖干管或者填补管道漏洞空隙,此外应减小位置、标高和设计值的偏差。在施工中应尽量考虑各方面影响因素,严
格按照章程和规范执行,并采用相关的工艺,遵循一定的原则,避免管道交叉严重、阻塞、结露漏水等问题。做好施工中的控制监督工作,减少错误出现的几率。
3.3 加强各专业间的配合建筑施工是众多专业之间相互配合完成的,暖通空调设备施工也是如此。工艺对土建就有很强的要求,例如,在土建中需预留通风管道的孔洞;在风道竖井砌砖时应该采用水泥砂抹面;为排水方便应设排水沟或集水坑和排水泵等装置。诸如这些问题需在设计初期就尽量相互沟通,在施工前和施工图纸会审阶段就提出相应的预防措施。
总结
暖通空调设备安装的施工是一项复杂而且细致的工作,本文从其概念出发,简单的阐述了目前施工中的不足之处,并提出了几项行之有效的措施,为工程施工工作的顺利进行提供了有效的依据。
【项目前景】
建筑安装工程的预算及实施是目前国内建筑安装行业最关注的热点,这方面的建筑安装预算人才需求量非常紧缺。目前国内建筑业迅猛发展,作为这一人才紧缺的新兴岗位来说,人员待遇优厚。然而,真正具备资格和水平的专业化人才却是相当稀缺苏州著名职业培训基地-英豪教育为解决行业对这方面人才的需求,特推出安装预算实训班。
【培训目标】
通过培训,使学员熟练掌握建筑安装工程定额原理以及概预算的编制与审查,基本程序与法规,培养复合型、应用型的建筑工程管理合格的预算人才。
【学习内容】
1、水电工程、通风空调工程及施工知识;
2、各项收费标准及组成;
3、工程数量计算方法;
4、预算定额的编制原则、程序及方法;
5、按施工图编制工程预算书的方法和实例;
6、编制工程合同的内容及方法;
7、工程预算定额内容及单价、材料价格的确定;
8、建筑识图
单位:孔滩镇初级中学姓名:向梅
一、实验名称:品红分子在水中的扩散
二、实验药品与器材:碱性品红、蒸馏水、100ml的烧杯、药匙
三、实验步骤:
1、在烧杯中倒入80ml左右的蒸馏水。
2、用药匙取出少量(1克左右)碱性品红轻轻倒于水面。
3、静置一段时间,观察现象。
四、实验现象:
1、水中出现缕缕“丝线”并不断延伸、即品红分子逐渐往水中扩
散留下的“足迹”(此时、品红分子还未扩散均匀)。
2、最终红色的品红将均匀充满整杯水(此时、品红分子已经扩散
均匀)。
五、实验结论:
1、物质(多数)的确由微小的分子构成2、分子是不停的做扩散运动的六、设计方案:
该实验源自七年级上册教材第51页。书中介绍细胞中存在哪些物质时用蔗糖举例:将蔗糖加入水中,过一会儿蔗糖“消失”,水变甜。原因是多数物质均由分子构成,蔗糖的“消失”是构成蔗糖的分子扩散到水分子的空隙中,教科书上在文字旁将该扩散过程及结果用图的方式表现。
我用“品红分子在水中的扩散”现象代替教材的讲解及图画过程,这一改进与创新有以下优点:
1、将抽象、微观的过程变得具体、“可视”
2、将教材文字讲解的呆板、单调变得生动、“活泼”
3、将图画的虚假静态过程变为实物的真实动态过程
4、为学生学习九年级化学“分子和原子”这一内容做好铺垫
5、使学生树立“世界既是宏观的,也是微观的”这一辩证唯物
要想做好一个建筑物的空调设计, 达到真正良好的使用效果, 应当是各工种综合的好效果。用我们的政策语言, 就是适用、经济、美观三者俱备。为此目标在做设计的时候各工种必须配合好。一般说来以下几个问题首先要了解清楚, 才好采取对策, 即选用适合的方案和系统。现在有不少工程, 在方案阶段只有建筑师埋头创造, 不吸收设备工程师参加方案设计, 结果建筑方案中选后设备空间没有考虑, 造成设备设计很大困难。机房设在某一角落, 风道拉得很远, 既不经济也影响通风效果;进风口与排风口挤在一起, 不合规定;管道夹层当机房使用, 噪声、振动直接影响上、下客房, 不但增加了消声减振的费用, 还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实, 要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑, 建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。
二、在工程设计中存在的问题
1. 供暖入口设置过多设置供暖入口时, 既要考虑室内供暖系统的合理性, 又要考虑与室外管线衔接的合理性, 不能只图室内系统设计方便、省事, 而不顾及室外管网系统。然而, 有的工程供暖入口设置过多。如某7层综合楼, 室内供暖系统分为10个环路 (1~2层4个, 3~7层6个) , 供暖入口设置亦达10个之多, 同外线衔接点过多, 几个方向均有, 不仅给外线施工造成麻烦, 也给将来室内系统调节带来不便。
2. 供暖系统设计不合理供暖系统设计存在不合理之处: (1) 有的供暖系统由1条主立 (干) 管引进, 分几个环路, 分环上不设阀门, 给系统运行调节、维修管理造成不便。 (2) 有的供暖管道布置不合理, 与建筑专业不易协调, 或供暖立管直接立在窗子上, 既影响使用, 又不雅观;或者供暖水平管道敷设在通道的地面上, 既影响行走, 又不便物品放置。 (3) 有的供、回水干管高点漏设排气装置, 一旦集气, 难以排除, 影响系统使用。 (4) 有的供暖系统为同程式, 一个环路单程长300 m, 致使供、回水干管坡度很难达到规范规定的不小于0.002的要求。 (5) 有的供暖系统为双侧连接, 两侧热负荷及散热器数量相差悬殊, 而两则散热器供、回水支管却取用相同管径, 两侧水力不平衡, 难以按设计流量进行分配。
3. 排风系统设计不合理如某工程地下室的暗厕 (卫生间) 等若干个生活用房和设备用房设一排风系统, 水平风管长60m, 断面只有200mm×200mm, 风阻较大;选用屋顶风机排风, 却将风机安装在外墙上, 显得很不协调。还有的工程的地下室设若干个包间 (均为暗房) , 各包间均采用吊顶排气扇, 排风经数十米长的水平风管排出室外, 风管断面仅有150 mm×150 mm, 阻力大, 排风效果差。
4. 空调系统的选择不合理如某工程设有指挥大厅、会议厅、计算机房等, 此类性质的用房, 理想的空调系统应是低速风道系统, 而设计却采用了风机盘管系统, 且未设新风补给系统, 显然是不合理的。又如某工程甲方要求部分房间室内设计参数为:冬季tn=18~22℃, φ=55%±5%, 夏季tn=25~26℃, φ=60%±5%;另一部分房间tn=22±2℃, φ=40%~60%, 洁净级别小于10000级, 新鲜空气40~60m3/ (h*人) 。对这两类性质的用房, 设计上统统采用了风机盘管系统, 且未设新风补给系统。这样的系统满足不了甲方所提的要求。
5. 厕所采用风机盘管时未加新风厕所内既要满足温度要求, 又要排除臭味, 保证卫生要求。然而, 有的工程的厕所既无排风, 又无新风补给, 单纯采用卧式暗装风机盘管供冷、供热, 造成臭气自身循环, 这是不妥当的。
6. 平衡阀的设置与口径选择存在问题空调冷冻水系统宜设置平衡阀, 一般应设在回水管上。而有的工程新风机组冷冻水供、回水管上均设置了口径与管径相同的平衡阀。笔者认为, 供水管上不必设置平衡阀, 仅在回水管上设置即可。平衡阀口径应通过校核计算确定。
三、可行性、可靠性、安全性问题
能够满足使用要求, 这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求, 包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求 (如供电、供气、供水、供热等) , 并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于一些无法采用标准设备的特殊情况, 对非标准设备应提出详细的参数要求, 并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题, 尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所, 应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题, 进行系统工作可靠性分析。在这种情况下, 室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时, 安全性成为必须考虑的重要因素, 应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题, 应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统, 并相互联锁
四、经济性比较问题
经济性比较是目前暖通空调方案中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较, 这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较, 显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别, 对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较, 显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较, 对集中式空调方案显然是不公平的。
一次投资是投资方最为关注的一个参数, 在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资, 而且应包括各种相关收费 (如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等) , 相应的安装、调试费用, 相关的工程管理等各种收费, 相关水处理和配电与控制投资, 机房土建投资与相应室外管线的费用, 而这些在实际设计工作中容易被遗漏。
五、管道打架问题
1. 现象
冷、热水管道, 空调通风管道, 给水排水管道在安装时相互碰撞。而且管道与装修、结构梁之间的矛盾也时有发生。往往是先安装的管道, 施工很方便, 后安装的管道, 施工很困难。被迫装在不该装的地点或标高上, 影响质量, 甚至不能使用, 造成局部返工。
2. 原因
设计阶段各工种配合不好, 设计人员缺乏施工经验, 预留间隙太小。出图前, 综合校对不严。施工安装单位, 各抢各的进度, 不从整体考虑。
3. 对策
对于比较复杂的民用建筑, 在设计阶段, 各工种 (暖通、给水排水, 供电照明与建筑专业) 首先应协商好空间分隔, 定出每种管道的标高范围。一般情况下不得越出给自己规定的界限。遇有个别管段要越界时应与其他工程协商。解决各种管道相碰及协调的原则, 一般为:“小管让大管, 有压让无压”。例如, 自来水管与风管相撞, 则应当自来水管拐弯。冷、热水管与下水管相碰, 则应改变冷、热水管道。施工前应设备总管的工程师, 将各工种的管线, 单线画在一张平面图上。每种管道用一种彩色笔。在各交点处综合其标高, 看是否有矛盾之处, 及时发现, 将问题解决在安装之前。为了减少投资, 节省空间, 降低层高, 有些敷设无坡度要求的管道, 可以穿梁敷设 (如自来水管道, 消防喷洒干管等) 。管道敷设的基本做法: (1) 输送易燃、可燃气体的管道不得和其他管道同沟敷设。 (2) 冷、热水管道, 蒸汽管道必须进行保温。 (3) 管道外壁 (或保温层的外表面) 距墙面或沟壁的距离不应小于0.15m, 距柱、梁之间的距离可为0.05m, 各种管道外壁 (或保温层外表面) 之间的距离为0.1~0.15m。 (4) 风道的外壁距墙之间的距离宜为0.2~0.3m。断面小的用小距离, 断面大的用大距离。 (5) 管道同沟或共架敷设时, 冷, 热闹水管应在上面给排水管应在下边, 且给水管应在下边, 且给水管应在排水管上边。 (6) 风管、水管穿楼板, 穿墙时, 留孔尺寸的大小如下:不保温风管的洞为风管尺寸加100mm, 保温风管为风管尺寸加150mm;不保温水管的洞一般比管径大两号, 而保温水管的留洞尺寸为管径加150mm。
六结束语
关键词:暖通空调;设计方案;美观性评价
一、暖通空调设计方案的美观性对其性能的影响
近年来,随着追求装饰美观潮流的兴起,在建筑行业中逐渐刮起过度装饰的不良风气,为了达到美观的要求,忽视了暖通空调的性能与质量。在设计办公楼的暖通空调时,采用VRV的空调方案来设计,虽然在美观上具有一定的改变,但是其空调的耗能会增加60%以上,对其经济运行具有较大的影响。另外,有的在空调散热器进行加罩装饰,以便达到美观的效果,但是其具有较多的负面影响,不仅会提高投资,还会对木材以及各种资源造成浪费,加重室内空气的污染,同时,对散热器的使用寿命造成一定的影响。此外,在暖通空调设计的时候,有的将空调室外机设置在封闭的、狭小的空间内,不仅影响散热的效果,还会消耗大量的能耗,严重者会导致其无法正常运行。这些过分追求装饰美观的现象,导致暖通空调在设计与运行的时候,出现各种问题,不仅对室内空气具有一定的污染,对木材的消耗较大而造成一定的浪费现象,同时,还对会空调的设备以及性能带来较大的影响,更甚者会对人体健康造成一定的损害。为了有效的减少暖通空调对建筑美观以及自身美观性的影响,需要对暖通空调的明装设备进行美观性设计,避免装饰处理。同时,需要重视空调室外机外观的美化研究,在确保暖通空调性能与安全运行的前提下,需要提高其美观性[1]。
二、暖通空调设计方案美观性的评价标准与方法
(一)暖通空调设计方案的美观性评价标准。在当今现代化的发展中,经济水平的不断提高,使得人们对上层建筑需求也越来越高,尤其是针对与人们生活息息相关的建筑,对其要求更高。在确保建筑质量、性能以及经济实用性的前提下,人们逐渐关注建筑的美观性,建筑美观性也成为建筑行业竞争的重点,其美观性能够给人以美的享受,并且可以体现出地域文化与民族特色。由于地域、文化、风俗传统等各种因素的影响,人们对建筑美观性的要求也不同,即便是针对同一事物的审美也存在不同的观念。其中暖通空调的美观设计是建筑美观设计中的重要内容,暖通空调设计不仅需要体现出人性化的特点,还需要体现出个性化的特色,在全面质量的保障下,对其美观性进行设计与研究能够直接体现出暖通空调与建筑的个性化特色。暖通空调设计是建筑设计中的重要组成部分,每个建筑师的审美观不同,其设计出来的建筑通常是根据自身的美观评价标准来设计的,从而会形成不同风格特色的建筑。在对暖通空调设计的时候,其评价标准并不是统一的,而是依靠整个建筑而言,其需要以建筑为根本,主要是由设计师根据建筑的特色、客户要求、当地周围环境以及对美观性的要求来考虑的。在暖通空调设计方案美观性评价标准中,需要考虑到与建筑的和谐统一性;与当地环境、人文特征的和谐统一性以及与客户需求的统一性等要素[2]。
(二)暖通空调设计方案的美观性评价方法。随着人们越来越关注暖通空调设计的美观性,需要制定出适当的评价方法对其美观性进行评价,以便提高其美观性的要求。但是由于美观性的评价主要涉及到人们的主观评价,没有统一的标准,通常会出现仁者见仁,智者见智的现象,在对其进行评价上难以达到统一的观点。目前,对其美观性的评价主要是以专家评审的主观评价为主,但是这种评价方式的不稳定因素较多,对评价结果的客观性具有较大的影响,并且其评价结果与经济性评价出现相排斥的现象,无法对设计方案的综合评价提供依据。即使使用打分或者加权的方式来对设计方案的美观性进行评价,但是美观性的权重确定又成为一个难点问题,这种主观性评价方法存在较大的片面性特点,其公信度较低。因此,需要根据美观性的评价现状进行分析,借鉴国外先进的经验,需要制定出适合我国暖通空调设计方案美观性评价方法。在评价方法中需要考虑不同的建筑物对其美观性的要求也不同,需要减少主观性评价内容,加大客观、合理、简单以及实用可行的评价观念,并且需要确保美观性评价结果与经济性评价相互结合,相互促进。其中美观性的成本费用需要归入到系统投资以及运行费用中,以便对其进行综合性与经济性的评价。同时,还需要建筑设计人员的积极配合,需要获得建筑设计人员的认可与确定。当多种装饰方案达到建筑设计师的要求后,可以采用其费用最少的设计方案,以便在确保设计质量与水平的前提下,降低成本,促进经济效益的提高。
总结:在人们对暖通空调美观设计要求不断提高的前提下,需要对影响暖通空调美观性的因素进行分析,在确保暖通空调安全运行、性能不受影响的条件下,需要适当的提高空调设计的美观性,确保空调与建筑物的和谐与统一,促进暖通空调设计质量的不断提高。
参考文献:
[1]吴江.暖通空调设计对建筑美观性影响[J].建材与装饰,2012,10(06):201-202.
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