淺析河北張家口地區(qū)空調(diào)設(shè)計(jì)方案選擇和比較

秦軍如

0 引言

塞外古城張家口市像一顆璀璨的明珠鑲嵌在河北的北端。張家口市地處京、冀、晉、蒙四省(區(qū)、市)交界處,地理位置得天獨(dú)厚。近年來張家口的城市建設(shè)得到長(zhǎng)足發(fā)展,獨(dú)特的區(qū)位優(yōu)勢(shì)、優(yōu)越的投資環(huán)境招致很多房地產(chǎn)開發(fā)商的光臨惠顧,隨著經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的發(fā)展和提高,一些新型的娛樂場(chǎng)所和高層的住宅建筑不斷的拔地而起,空調(diào)系統(tǒng)開始逐步的走進(jìn)甚至延伸至百姓生活?yuàn)蕵返拿總€(gè)角落。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及對(duì)節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高,暖通空調(diào)領(lǐng)域中新的設(shè)計(jì)方案大量涌現(xiàn),針對(duì)同一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設(shè)計(jì)方案可供選擇,面對(duì)眾多的設(shè)計(jì)方案,由于考慮問題的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相徑庭。有些人認(rèn)為采用最新技術(shù)的設(shè)計(jì)方案就是最佳的設(shè)計(jì)方案,實(shí)際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,一種設(shè)計(jì)方案對(duì)某個(gè)工程項(xiàng)目可能是最佳方案,但對(duì)于另一個(gè)工程項(xiàng)目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時(shí)不能趕時(shí)髦、搞攀比。另外往往認(rèn)為投資最低的方案就是最佳方案,但是一次投資低的方案有可能因?yàn)槠溥\(yùn)行費(fèi)用很高或設(shè)備壽命很短,需要經(jīng)常更換,從長(zhǎng)期運(yùn)行來說并不合算。在評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案時(shí),往往認(rèn)為復(fù)雜的方案就是高水平的方案。但實(shí)際上因?yàn)橄到y(tǒng)越復(fù)雜,通常其設(shè)備越多、投資就越高,系統(tǒng)的可靠性、可操作性、可控性和可維護(hù)性就越差,因此復(fù)雜的方案并不一定就是高水平的設(shè)計(jì)方案,在滿足使用要求的前提下,系統(tǒng)越簡(jiǎn)單越好。

1 方案比較

1.1 可行性和可靠性問題

設(shè)計(jì)方案應(yīng)能滿足有關(guān)方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應(yīng)特別顧及這些條件的長(zhǎng)期變化情況。例如采用水源熱泵設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況、地下水資源的現(xiàn)狀和變化趨勢(shì)、冬季熱負(fù)荷和夏季冷負(fù)荷不平衡所產(chǎn)生的熱(冷)蓄積效應(yīng)等問題。

地源熱泵系統(tǒng)要求較高,需打100 m～200 m深井,一般一口供水井兩口回水井。地下水質(zhì)好,水溫恒定,水質(zhì)的雜質(zhì)和酸堿度影響打井效率,以及后面水質(zhì)處理問題,也會(huì)引起回灌水對(duì)地下水的污染問題。土壤對(duì)水吸收慢引起不容易回灌的問題。該系統(tǒng)使用壽命一般在10年左右(普通在25年左右)。還有一種就是只打一口井供水,回水排放,用水量大,污染嚴(yán)重,長(zhǎng)時(shí)間抽地下水,有些地方會(huì)發(fā)生地表下陷狀況。

VRV系統(tǒng)為利用制冷劑制冷,只能用于夏季制冷,無法實(shí)現(xiàn)冬季采暖。

1.2 經(jīng)濟(jì)性比較問題

在經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)首先應(yīng)注意比較基準(zhǔn)必須一致。應(yīng)采用相同的設(shè)計(jì)要求、使用情況、設(shè)備檔次、能源價(jià)格、舒適狀況、美觀情況等基準(zhǔn)條件進(jìn)行比較,這樣才能保證方案比較結(jié)果的科學(xué)性和合理性。

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的一次投資不僅包括各種設(shè)備、管道、材料的投資,而且應(yīng)包括各種相關(guān)收費(fèi)(如熱力入網(wǎng)費(fèi)、用電設(shè)備增容費(fèi)、天然氣的氣源費(fèi)等),相應(yīng)的安裝、調(diào)試費(fèi)用,相關(guān)的工程管理等各種收費(fèi),相關(guān)水處理和配電與控制投資,機(jī)房土建投資與相應(yīng)室外管線的費(fèi)用,而這些在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中容易被遺漏。以上都是直接費(fèi)用。

地源熱泵系統(tǒng)的初投資比較高,每口井需要100萬元左右。

風(fēng)冷水冷的一半加上安裝和調(diào)試費(fèi)用一共200元/m2。

風(fēng)冷一般比水冷的初投資高些,設(shè)備少、質(zhì)量要求高(少1套系統(tǒng)),水冷設(shè)備多,后期運(yùn)行維修費(fèi)用高。

在一些情況下間接效益也應(yīng)綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓的空調(diào)機(jī)房節(jié)省的面積。

運(yùn)行能耗和運(yùn)行費(fèi)用是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較必須考慮的重要參數(shù)。運(yùn)行能耗除了應(yīng)計(jì)算暖通空調(diào)主機(jī)(鍋爐和制冷機(jī)等)的能耗外,還應(yīng)計(jì)算其他輔助設(shè)備(如風(fēng)機(jī)和水泵等)的能耗。

風(fēng)冷系統(tǒng)與水冷系統(tǒng)相比:

1)風(fēng)冷適合于中小工程、水冷適合于中大工程;2)風(fēng)冷不用地下室機(jī)房、水冷用地下室機(jī)房;3)風(fēng)冷不用冷卻塔、水冷需冷卻塔;4)風(fēng)冷需放置在樓頂或開闊的地方,占用面積,水冷只需在樓頂放置冷卻塔;5)風(fēng)冷能耗比低、水冷能效比高;6)風(fēng)冷機(jī)組造價(jià)高、水冷機(jī)組造價(jià)稍低;7)風(fēng)冷機(jī)組不需專人值守、水冷需專人值守。

辦公樓、教學(xué)樓、寫字樓和游泳館等建筑物的暖通空調(diào)設(shè)備通常間歇運(yùn)行,其運(yùn)行時(shí)間應(yīng)為扣除停機(jī)時(shí)間后的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間。能耗費(fèi)用除電費(fèi)、燃油費(fèi)、燃煤費(fèi)、燃?xì)赓M(fèi)外,還應(yīng)包括消耗的水費(fèi)、人工費(fèi)等。

在設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)應(yīng)綜合考慮投資、運(yùn)行費(fèi)用以及設(shè)備的使用壽命,以相同的使用周期為基準(zhǔn)。

1.3 調(diào)節(jié)性和可操作性問題

系統(tǒng)應(yīng)有較好的調(diào)節(jié)性能,以適應(yīng)全年負(fù)荷的變化。調(diào)節(jié)性能好的系統(tǒng)方案,如采用VAV空調(diào)系統(tǒng)和VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)的方案,其一次投資通常較高,但運(yùn)行能耗較小,對(duì)于部分時(shí)間使用的辦公建筑、寫字樓和教學(xué)樓,設(shè)計(jì)方案應(yīng)能適應(yīng)其夜間不工作時(shí)的調(diào)節(jié)要求。

設(shè)計(jì)方案的管理操作方便性是用戶十分關(guān)心的問題。空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高,可以減少管理人員的數(shù)量和勞動(dòng)強(qiáng)度,從而使人工費(fèi)減少,但使一次投資增加。宜采用自動(dòng)控制,以減少操作管理的工作量,但自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化。

1.4 安全性問題和環(huán)境影響問題

采用氨制冷方案時(shí),應(yīng)考慮氨泄漏對(duì)人體的危害。從這方面來說,分體空調(diào)、一拖多空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)的安全性較好。關(guān)鍵是要合理確定系統(tǒng)方案和新風(fēng)量,系統(tǒng)新風(fēng)量應(yīng)能調(diào)節(jié),平時(shí)按正常風(fēng)量運(yùn)行,流行性疾病暴發(fā)期間或室內(nèi)受到生化污染的情況下按較大風(fēng)量運(yùn)行。VRV系統(tǒng)不能與新風(fēng)系統(tǒng)合用。在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較分析時(shí),還應(yīng)綜合考慮暖通空調(diào)設(shè)備的廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理的費(fèi)用。如何對(duì)設(shè)計(jì)方案污染物排放的危害、對(duì)臭氧層的破壞和產(chǎn)生的溫室效應(yīng)的危害、系統(tǒng)和設(shè)備全過程(包括設(shè)備制造、使用和淘汰處理的全過程)的能源和資源消耗等進(jìn)行全面、科學(xué)、定量的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估比較,是一個(gè)需要深入研究的問題。熱泵和風(fēng)冷的噪聲小,冷卻塔噪聲稍大,可以采用超低噪聲冷卻塔。機(jī)房水泵采用進(jìn)口設(shè)備噪聲比較小。

2 結(jié)語

合理的空調(diào)設(shè)計(jì)方案的選用應(yīng)根據(jù)建筑物的功能和布局從系統(tǒng)的可行性、可靠性、安全性、投資、能耗、運(yùn)行費(fèi)用、調(diào)節(jié)性、操作管理的方便性、環(huán)境影響、舒適性和美觀性等技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)因素進(jìn)行客觀準(zhǔn)確的計(jì)算和綜合對(duì)比分析。

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