暖通空调设计方案比较分析

    邹奎芳

    摘 要：随着社会的进步与生活水平的提高，人们对暖通空调的需求越来越大，导致暖通空调质量、功能、技术方案等方面都受到严峻考验。暖通空调设计方案的选择会影响到产品的质量与效益，因此选择一个较好的设计方案会产生重大的经济效益。本文从暖通空调设计过程中可能遇到的一些技术经济等问题入手，比较分析，选出最优设计方案。

    关键词：暖通空调；设计方案；分析

    0 前言

    暖通空调设计方案比较分析是一项比较全面的工作，需要从不同方向全方位研究，本文主要从暖通空调设计方案的可行性、经济性、调节性等方面进行研究分析，通过对这些问题的研究，找出暖通空调设计最优方案。最后，结合笔者多年工作经验与方案设计研究，指出一些设计方案比较的误区，为暖通空调设计方案的优化提供一定的指导意义。

    1 设计方案可行性研究

    无论什么设计方案，最首要的任务是先确定方案是否具有可行性，否则就会造成巨大的经济损失。设计方案可行性研究主要从以下几个方面进行：首先，设计方案是否满足用户需求，用户是市场的消费者，如果设计方案不能够满足用户需求，那么就会失去用户，就会失去市场竞争力，导致设计失败；其次，还要考虑设计是否符合国家要求，切记不能将设计建立在违法的基础上，同时，设计也应当注意环境保护，不能以破坏环境为代价；最后，在一些技术层面的细节问题上，要多加考虑。例如水源热泵设计的使用，要充分考虑地质情况与地下水资源状况和变化趋势，夏季冷负荷与冬季热负荷不平衡导致的冷热积蓄问题同样不容忽视。有些用户对全年的温度要求都比较高，因此，针对这些项目的设计，要对当地全年温度变化进行研究，使得暖通空调能够适应全年室外温度变化。对于一些重要的科研项目中使用的暖通空调，一旦出现故障或是温度不稳定现象，就会造成严重影响，因此，必须考虑设计方案的可靠性，保证较高的安全系数。

    2 设计方案调节性和可操控性研究

    （1）调节性

    暖通空调系统容量不是随意确定的，它是根据当地环境确定的，选出全年环境最恶劣时的数据，根据数据设计最大容量，以保证空调系统能够满足全年环境变化。由于容量较大，全年气象变化波动很大，暖通空调系统必须具备良好的调节性。如AVA空调系统和VRV变频空调系统，虽然成本比较高，一次性投入比较大，但后期的消耗比较小，从长远来看，是比较合算的。最重要的是该空调系统调节性能比较好，在一些办公写字楼区域，由于是部分时间工作，空调系统需要适应夜间无人的工作环境，该空调系统就能自动调节，减少夜间能源的浪费。

    （2）可操作性

    调节性是内在的东西，有设计方案与技术决定，而可操作性是外在的东西，由用户直接使用，因此，用户更为关注的便是可操作性。暖通空调的可操作性与空调的自动化程度密切相关，自动化程度越高，可操作性越强。同时，还能减少管理人员的数量和工作强度。但是，这样会提高成本投入，而且需要更专业的人员进行管理，培训费用也会提高。是否采用自动化控制来提高可操作性需要视情况而定，从而确定最优方案。如果规模较大的空调系统，需要较多管理人员，而且需要经常进行控制调节，就适宜采用自动化控制方案，这样能够减轻工作量，提高操控性能；对于一些不同区域使用不统一的建筑或是出租的小型建筑写字楼，空调使用比较单一，就宜采用非自动化控制，不仅操作简单，而且能够节约大量成本[1]。

    3 设计方案经济问题研究

    经济问题是一切设计项目都需要重点考虑的问题，进行不同方案经济研究对比时要选取一致的比较基准，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，这样才能保证比较结果的科学性和合理性。如果比较基准不一样，比如用高档产品与普通产品相比，那么经济比较结果显然是不合理的[2]。

    （1）一次投资

    一次投资是所有投资中最为重要的投资，也是投资方最为关注的投资。一次投资的数目能够为接下来的方案设计提供一定的指导方向。暖通空调一次投资投资的内容包括好多，不仅含有一些基础设备材料费用的投资，而且包括各种管理费用、运输费用、维修费用、安装调试费用以及各种能耗费用等，在一次投资时，要充分考虑各个环节费用，切记不能遗漏任何环节的投资。在选择设计方案时，由于每个方案使用的设备、材料等都不同，费用也会不同，因此在计算时，各种设备材料的价格应采用平均价格，选出既能满足实际需求的设计方案，又能降低一次投资的设计方案[3]。

    （2）运行能耗和运行费用

    暖通空调设计方案比较不仅需要分析一次投资，设计完成后暖通空调的后期运行耗能和运行费用同样十分重要。运行耗能包括多个方面，既有锅炉和制冷机等主机设备的耗能，又有其余辅助设备的耗能，因此运行耗能一般远大于铭牌上标注的功率，计算时也就不能简单按照铭牌计算。同时，计算时应当考虑全年季节的变化、建筑物实际负荷变化以及设备非标准状态下运行耗能。有些建筑空调系统分时间段进行，如学校、商场等，计算时应当扣除空调不运行时的耗能。运行费用不仅包括能耗，还包括维修费用，维修费用又包括材料费用和人工费用，设计方案时，应当根据产品特点，预算出合适的维修费用。最后计算出总的费用，通过对不同设计方案的比较，选出最合适的方案。

    （3）经济分析中注意的事项

    在进行暖通空调设计方案经济分析时，需要注意许多问题，切不可直接按照设备厂家给出的功率数据进行计算。通过研究不同空调设备材料发现，许多厂家为了自己的利益，并不会真实标注设备的实际耗能功率，一般来说标注的数据都小于实际消耗，如果按照所给数据进行计算，当空调制作完成时，之前各分设备耗能就会小于空调实际耗能，严重影响设计方案经济预算。另外，不同设计方案经济分析时切忌局限于成本计算，要放眼未来，计算在未来的使用中，那个设计方案更加具有发展力。

    4 设计方案比较中的误区

    暖通空调设计方案比较不是一件简单的事情，它包括许多的专业知识与技巧，需要综合全方位的因素，进行全面的考虑，即使是多年的有经历的工作人员，也不一定能够准确选出最佳设计方案。目前，在该项工作中存在许多误区，比如使用的技术越高级，产品就越好；投资越高，成果越好。产品的好与差，是相对而言的，特别高级的暖通空调用到一般的家庭中，就不能发挥出空调的潜在能力，反而是一种资源的浪费。而且相同的技术，用到不同的设计当中，产生的效果不一定都是好的。有些方案适合一种技术，有些不适合，因此切记不能盲目追求技术的高端，而忘记实际的需求。还有人认为，暖通空调设计方案越复杂越好，一般的，方案越复杂，需要的设备材料越多，设计程序与制作程序越复杂，一次投资的费用也就越高.而且复杂的设计方案不一定是符合需求的设计方案。实际上，在满足设计需求的提交下，设计越简单越好。

    5 结语

    暖通空调设计方案是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优劣的重要问题，它不仅关系到用户的使用满意程度，而且还严重影响到商家的收益状况，如何选择最优方案已经成为一个国际性重大问题。一个优秀的设计方案，需要经过全面的分析比较，从技术、经济多个角度进行分析，最终达到最大的综合效益。

    参考文献：

    [1]李白，张浩楠.暖通空调设计方案之经济与技术的比较分析[J].甘肃科学学报，2012，12.

    [2]王鹏，李丽娟，等.空调设计方案分析[J].天津大学机械设计方案，2013，02.

    [3]公共空调设计标准[S].GB50189-2012.