暖通空調設計論文范文
時間:2023-03-25 16:36:55
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篇1
引言
設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。暖通空調設計方案的評價因素很多,一些因素很難定量表述,許多因素又不具可比性,每種設計方案往往都有各自的優缺點,面對眾多的設計方案,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。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。筆者根據從事設計、審圖和方案評審工作的一些體會,對暖通空調設計方案比較中應注意的一些問題進行粗淺的分析。
1、可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內空氣參數的重要工程以及空調系統故障停機將產生嚴重損失的場所,如航天發射場,應考慮系統中設備的工作可靠性和備份問題,進行系統工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數和安全系數的確定也應特殊考慮。
2、經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關注的一個參數,在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用,而這些在實際設計工作中容易被遺漏。由于同一種設備的生產廠家較多,價格各異,因此在不同方案經濟性計算比較時各種設備的價格應采用平均價格。以上都是直接費用,在一些情況下間接效益也應綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓的空調機房節省的面積,作為商業用房可產生的效益。如果采用貸款進行建設,全面的經濟性比較還應考慮貸款利率和還貸期限等動態因素。
運行能耗和運行費用是暖通空調設計方案技術經濟性比較必須考慮的重要參數。運行能耗除了應計算暖通空調主機(鍋爐和制冷機等)的能耗外,還應計算其他輔助設備(如風機和水泵等)的能耗。不能簡單按照設備銘牌功率和運行時間的乘積來計算能耗而應考慮在全年季節變化的情況下,建筑物實際負荷的變化,同時應考慮設備非標準狀態下的效率。辦公樓、教學樓、寫字樓和游泳館等建筑物的暖通空調設備通常間歇運行,其運行時間應為扣除停機時間后的實際運行時間。在計算過程中應注意不同地區、不同時期、不同時段各種能源的價格可能不同。由于影響因素和不確定因素較多,如何準確地計算建筑物暖通空調設備全年的實際能耗和運行費用,目前仍然是一個沒有完全解決的技術難題。運行費用除了能耗費用如電費、燃油費、燃煤費、燃氣費外,還應包括消耗的水費、人工費等。
在經濟性比較時,切忌圖省事可直接采用有關廠家給出的比較數據和結果。筆者曾發現,對電供暖的運行費用,3個不同設備(電鍋爐、水源熱泵和戶式燃氣供暖爐)廠家提供的計算結果大相徑庭。通過對其計算過程的詳細核對,發現不同設備生產廠家由于考慮問題的角度不同,計算中存在一些有利于自己產品、不利于他人產品的失誤或假設。對此設計人員應給予足夠重視,對廠家提供的數據應認真分析和核對。
在設計方案經濟性比較時應綜合考慮投資、運行費用以及設備的使用壽命,以相同的使用周期為基準,進行綜合經濟性的計算比較,而不能簡單地根據設備報價進行比較。對于同時有供暖和空調要求的項目,應考慮冬季和夏季設備綜合利用問題,進行冬夏季綜合經濟性比較。對于可以兼供生活熱水的工程,應綜合考慮生活熱水供應的投資和能耗。
3、調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高。空調系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
4、安全性問題
設計方案的安全性是以往考慮較少的問題,隨著美國“9·11”等恐怖襲擊事件的發生以及SARS的出現和迅速蔓延,暖通空調系統的安全性問題已經成為公眾關注的焦點,在SARS嚴重流行時期,人們甚至對空調系統產生恐懼而不敢使用,這將對暖通空調行業的發展產生深遠的影響。經過對這些事件的認真分析、研究和反思,將會在工程設計、設備研制、運行管理、規范和技術措施等諸多方面進行改進,使暖通空調系統的安全性得以提高。在大中型建筑方案設計階段,對其暖通空調系統進行安全性評估將是十分必要的。
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
人員環境安全主要包括暖通空調系統對人體的危害、防止恐怖襲擊和防止傳染性疾病擴散這3個方面的問題。采用氨制冷方案時,應考慮氨泄漏對人體的危害。鍋爐房的布局應考慮人員安全性問題。在防止恐怖襲擊方面和防止傳染性疾病擴散方面,應注意空調新風口是最薄弱環節,因此必須采取可靠的防范措施,新風口應設置在人員難以接近、不易受到污染的地方。由于全空氣空調系統回風口很多,因此它是最容易遭受生化襲擊的空調系統形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病擴散的空調系統形式。從這方面來說,分體空調、一拖多空調系統、風機盤管空調系統的安全性較好。在確定系統新風量時,除了要考慮以往的一些因素外,還要考慮在流行性疾病暴發期間,稀釋室內有害病毒濃度的要求。在這方面,應注意不要走向另一個極端,對空調系統安全性的過度恐慌是沒有必要的。例如,為了防止傳染性疾病擴散而采用全新風直流系統,顯然是不合理的,這將使投資、能耗和運行費用大大增加,關鍵是要合理確定系統方案和新風量,加強有組織排風,并采用隔絕式的熱回收裝置、加強對空氣的過濾與消毒處理。系統新風量應能調節,平時按正常風量運行,流行性疾病暴發期間或室內受到生化污染的情況下按較大風量運行。吊頂暗裝風機盤管的回風應采用風管連接,不應采用將吊頂作為靜壓箱的吊頂回風方式。另外在表冷器、蒸發器和冷卻塔等結露積水、病菌容易繁殖的地方應采取可靠的排水和消毒措施。
5、環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。在這方面暖通空調設計人員既要有環境保護的責任感,同時也要考慮建設方和用戶的經濟承受能力,不要盲目冒進,以免給建設方和用戶增加不必要的經濟負擔。在對設計方案進行經濟性比較分析時,還應綜合考慮暖通空調設備的廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理的費用。如何對設計方案污染物排放的危害、對臭氧層的破壞和產生的溫室效應的危害、系統和設備全過程(包括設備制造、使用和淘汰處理的全過程)的能源和資源消耗等進行全面、科學、定量的經濟性評估比較,是一個需要深入研究的問題。
6、設計方案比較中的一些誤區
由于設計方案比較是一項影響因素多、專業技術性很強的復雜技術工作,即使是暖通空調專業的設計人員,要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事,對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區。例如,認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案,出現不管使用條件而盲目追求新技術的傾向,甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案,但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。另外往往認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為其運行費用很高或設備壽命很短,需要經常更換,從長期運行來說并不合算。在評價設計方案時,往往認為復雜的方案就是高水平的方案。但實際上因為系統越復雜,通常其設備越多、投資就越高,系統的可靠性、可操作性、可控性和可維護性就越差,因此復雜的方案并不一定就是高水平的設計方案,在滿足使用要求的前提下,系統越簡單越好。此外,在選擇設計方案時切忌不加分析地采用建設方的意見,因為建設方通常不是暖通空調專業設計人員,不可能對設計方案進行全面技術經濟性分析比較。因此應對建設方的意見進行認真的分析,通過全面技術經濟性分析比較來確定最佳的設計方案。
篇2
關鍵詞:風機盤管新風豎井制冷機組散流器
中圖分類號:TB651 文獻標識碼:A 文章編號:
目前,隨著我國城市經濟的高速發展,建設工程的增多,暖通項目日益增多,暖通設計過程中也出現了一些新的問題,這些問題大多沒有相應的規范或者條文標準限制,往往不容易引起設計人員的注意。下面主要就了暖通空調設計中應注意的幾個問題進行論述。
一、風機盤管機組選型
近年來,現代建筑廣泛采用風機盤管加新風系統。風機盤管通常暗裝于吊頂內,用盤管連接散流器下送風,吊頂回風口與風機盤管連接,夏季送冷風,冬季送熱風。近年來,常常有用戶反映冬季室溫偏低而夏季室溫偏高。針對此問題,筆者對工程現場的不同型號風機盤管的送風量進行測試。現場測量結果與樣本參數有差別,但將不同型號風機盤管各拆下1臺送到測量部門重新測定,結果送風量符合樣本參數。
國標規定風機盤管機組的風量測試條件為:風機盤管機組出風時僅接長150mm的短管,風機箱直接回風,換熱盤管不供水,風機高速運轉,普通型風機盤管帶風口和過濾網時出口靜壓為零,不帶風口和過濾網時出口靜壓為12Pa,高靜壓型不帶風口和過濾網時出口靜壓為 30Pa~50Pa,此條件下測得的風量為額定風量 實際安裝往往與樣本測試條件不同,如風機盤管都加送風口、回風口、過濾網及長度不等的風管,實際濕面盤管運行風量比測試時干面盤管風量低10%~20%,運行時風阻力大于樣本測量時的風阻等。這些因素必然引起實際風量不足,從而使供冷、供熱下降。另一方面在設計中所參考的樣本中僅注明冷量、熱量測試標準工況,很少注明風量。余壓測試的標準工況,使設計者忽視了風機盤管樣本中的余壓是在風機高速狀態下的參數。所以,在風機盤管選型時,要考慮干濕盤對風量的影響,注意高靜壓型風機盤管風速不同時風量余壓均發生變化,并進行系統風阻力計算。根據實際情況對原選型進行校核修正。
二、新風豎井的設置
現代建筑十分重視外立面的形象,特別是玻璃幕墻的建筑,空調新風多用豎井引取,而內部的空間受各種因素影響,新風豎井的截面積有限。如某建筑12層,采用豎井從樓頂引入新風,各層的新風機從豎井內吸入新風處理后送到各個房間。運行時,8層以上的新風能夠保證,但8層以下的各層新風遞減十分嚴重,底層新風不到設計的1/3 新風豎井為土建風道且高達45m,阻力大,按照總新風量計算風速超過10m/s。因此,到達底層時風機的動力不能克服豎井的摩擦阻力和局部阻力,導致下部實際新風達不到設計要求。在此種情況下,應在豎井加裝加壓風機,其余壓在滿足新風量的前提下,能克服豎井的局部阻力和摩擦阻力。
三、制冷機組選型及冷量控制
3.1制冷機組的選型
風冷型制冷機組在建筑空調系統中應用很廣。《采暖通風與空氣調節設計規范》(GB50019-2003)的強制性條文規定,按照各項逐時冷負荷的綜合最大值確定的計算冷負荷選擇電制冷機組總裝機容量時無須附加設備選型系數。以此計算冷負荷選擇風冷冷水機組時,常常忽視樣本參數是在標準工況下測試得出的,在夏天持續高溫的情況下,機組產冷量可能不滿足實際要求。本人建議在進行機組選型時應索取非標準工況下的參數。樣本給出的參數是風冷冷水機組在名義工況下(室外溫度為 35℃,冷水出水溫度為7℃)的制冷量;當室外干球溫度高于名義工況溫度時,機組制冷量下降的程度隨產品種類、機組制冷量不同而不同,一般為5%~25%。一方面由于室外溫度的升高,用戶側實際冷負荷增大;另一方面設計選型時以產品樣本的參數為準,較少注意室外溫度高于名義工況溫度時引起的冷量下降。在要求增加而供給能力下降的情況下,機組出水溫度升高的現象自然會出現。作為舒適性空調系統出現短時間溫度不保證是允許的,如果是工藝性空調影響就比較大了,設計時應引起注意。
3.2制冷機組的冷量控制
對于制冷機開啟臺數加減的控制,暖通設計人員在給弱電專業提供資料時,往往采用計算負荷側冷量的方法進行制冷機組的加減。例如《建筑設備專業技術措施》中6.1.9條第款指出“可根據系統冷量變化自動控制冷水機組運行臺數,且傳感器應設于用戶側供回水總管上”。然而,通過檢測系統供回水溫差及流量計算求得冷量,并根據冷量大小控制冷機加減的運行控制策略,在實際運行中存在控制不靈的問題。例如,某辦公室系統有2臺冷機,當單臺冷機運行時,由于系統冷卻塔出力不足,冷機制冷量下降,根據流量和供回水溫差計算出的負荷要小于單臺制冷機額定冷量,按照上述控制策略不會自動開啟另外1臺制冷機。實際上,即使制冷系統各設備配置正常,制冷機運行時其制備的冷量也不可能大于負荷側消耗的冷量,所以才會出現根據負荷側冷量來控制冷機的加減失靈的情況。由于上述原因,自控公司在實際工程中往往不采用上述控制方法,為了冷機的安全運行,采用較多的是制冷機運行電流的控制方法。
四、冷卻水箱設置
在空調制冷循環冷卻水系統設計時,對是否設置冷卻水箱常常引起爭論,其關鍵在于冷卻塔底盤的存水量是否能夠保證冷卻水循環泵穩定工作,即在任何情況下水泵不出現缺水現象。實際運行的系統中確實有不少不設水箱而正常工作的實例,但也有發生事故的教訓。實踐表明,水泵入口缺水現象常發生在系統間歇運行的情況。這是由于進、出冷卻塔的水量失去平衡,開始進入冷卻塔的水量消耗于潤濕冷卻塔填料所致。因此,冷卻塔底盤的有效容積應滿足冷卻塔部件由基本干燥到正常運轉所需附著的全部水量。此外,還應考慮正常吸水的最小淹沒深度,以避免空氣進入吸水管。
五、散流器布置
散流器送風的全年性空氣調節系統目前應用廣泛,但設計者在選擇送風口時往往不太注意所選散流器的氣流流型是否滿足需要。貼附散流器不適合冬季送熱風的工況,因為熱空氣上浮現象嚴重,尤其是上送上回系統的氣流組織有一定的短路,冬季在吊頂附近形成熱氣流層,在2.8m層高的室內出現2 以上的垂直溫度梯度是很普遍的。目前,國內散流器送風氣流呈貼附型,尤其是方形散流器,建議改用條型送風口,既美觀同時也適合冬季使用。對于辦公建筑最好將條型送風口設在外窗附近,既可阻擋來自外窗的負荷,又可以避免送風氣流直接吹到人員頭部。
六、結語
總之,隨著建筑的高速發展,我們有必要對暖通空調系統存在的問題給予重視。而影響暖通設計質量問題的原因有很多,有些是由于設計人員的考慮問題不夠全面細致。此外,隨著我國經濟的發展,在暖通空調行業出現了許多新的技術和新的概念,不可否認有些概念存在某些的不足,但這就要求設計人員真正做到認真負責,積極做好通風工程的設計工作。
參考文獻
篇3
關鍵詞:暖通空調系統節能新技術
引言
經濟的發展使人們對能源的需求不斷增加,但是自然界的能源并不是取之不盡,用之不竭的。環境與能源問題日益尖銳,如果不采取措施,那么能源將是制約經濟快速發展的大問題。
隨著人們生活水平的提高,建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大。在發達國家中,建筑能耗占社會總能耗的40%左右,而我國盡管社會經濟發展水平不高,但是建筑能耗已占總能耗的近30%,且還有上升的趨勢。因此,不論在西方發達國家還是我國,建筑能耗狀況都是牽動社會經濟發展全局的大問題。而在建筑能耗里,用于暖通空調系統的能耗又占到建筑能耗的30%-50%,隨著暖通空調的廣泛應用,用于暖通空調系統的能耗將進一步增大。再加上暖通空調系統往往以高品質的電能為能源,而我國的電力在某些地區又相對緊張、匱乏,這勢必會引起能源供求矛盾進一步激化。因此,對暖通專業提出更高的節能要求是必然的,也是大勢所趨。
一、應采取的節能設計措施
在科學技術日新月異的今天,暖通空調領域不斷涌現出新技術,我們可以通過多種方法實現暖通空調系統的節能。
1.1從設計入手,合理選擇、設計暖通空調系統,使其在高效、經濟的狀況下運行。
設計是工程的龍頭,系統設計的優劣直接影響其使用性能。而建筑負荷計算是設計的重要內容之一,當前普遍存在一個現象就是設計工期短,許多設計人員為了節省時間,錯誤地利用設計手冊中供方案設計或初步設計時估算冷、熱負荷用的單位建筑面積冷、熱負荷指標,直接作為施工圖設計階段確定冷熱負荷的依據,往往使得總負荷偏大,從而導致空調采暖設備偏大,初投資增高,運行費用增加,能量消耗增加。
1.2采用新型節能舒適健康的空調及采暖方式
影響人體熱舒適性的環境參數眾多,不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果,但對于不同熱濕參數組合的環境其空調系統的能耗是不相同的。
1.3結合實際情況,合理選擇空調冷熱源,力求實現冷熱源的多元化
隨著暖通空調系統的廣泛應用,對不可再生能源的消耗也大幅度上升,同時對生態環境的破環也日趨加劇。如何合理的選擇冷熱源,已經引起了各方的廣泛關注。
1.4加強冷熱回收利用的研究運用工作,實現能源利用的最大化
提高暖通空調系統的能源利用率也是實現空調節能的途徑之一。熱回收主要是通過系統中安裝的能量回收裝置,用排風中的能量來處理新風,就可以減少處理新風所需的能量,降低機組負荷,達到節能的目的。在選擇熱回收裝置時,應當結合當地氣候條件、經濟狀況、工程的實際情況、排風中有害氣體的情況等多種因素綜合考慮,以確定選用合適的熱回收裝置,從而達到花較少的投資,回收較多的熱(冷)量的目的。
1.5著力開發可再生能源,積極推廣新能源
由于空調系統中所使用的高品位、不可再生能源所引起的資源環境問題也日益突出,必須開發一些合理有效的可再生能源以緩解目前的緊張局面。地熱(冷)能和太陽能等可再生資源應用于空調制冷,具有一定的優勢,而且清潔無污染。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作為冬季熱源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空調系統。
二、節能設計方面存在的問題
實現暖通空調系統的節能,目前已經具備很多成熟的條件,但是在實際的應用中也存在著一些問題:
2.1公眾對節能的認識問題
過去公眾對節能的了解不夠,并且對暖通空調的觀點也非常片面。對于一個舒適性的空調系統或者是采暖系統,應當使人體有非常好的舒適性。但是目前普遍存在的一種觀點是:空調越冷越好,暖氣越熱越好。這顯然與我們所追求的舒適性空調的觀點是相違背的。事實上,這樣不僅大大增加了空調采暖的能耗,同時由于室內外溫差的增大,也使人體對不同環境的適應性下降,身體免疫力降低。因此,我們要提高宣傳力度,改變公眾對于傳統的空調及采暖的理解,大力宣傳和提倡按節能建筑標準和冷熱量計量裝置收費,提高民眾節能意識。
2.2設計的理念問題
合理的設計是節能的前提。目前一些設計人員重視不夠,設計時盲目套用經驗值,從而造成初投資的增大,運行能耗驚人,因此建議政府職能部門及有關的節能審查機構,加大對暖通空調節能的監察力度,增強設計人員的節能意識,使節能工作真正落到實處。
2.3新技術的推廣問題
新技術在暖通空調系統中的應用,為節能提供了一個新的方向。例如地源熱泵空調系統、太陽能制冷供熱系統,不僅可以實現可再生能源的有效利用,并且可以帶來顯著的經濟效益,是值得大力推廣的。但是同任何新技術一樣,這些新技術在造價上往往偏高,而且使用的地域條件有一定的限制,并且從技術上講還存在著許多需要改進提高的地方。因此,對于新的節能技術,我們應當因地制宜,總結經驗,積極推廣。
三、結語
暖通空調系統節能在整個建筑節能中占有很重要的位置,應該引起設計人員足夠的重視。設計人員應當從設計的高角度出發全面考慮,嚴格遵守節能規范,將節能的思想貫穿于建筑領域的各個方面。節能技術的開發及可再生能源的循環利用,應當得到政府等有關部門的支持,并大力推廣。并且設計、施工、監理、質監、市政管理等部門應密切配合,抓緊實施按冷、熱計量裝置收費,使老百姓真正從節能建筑中得到實惠,節能建筑和非節能建筑不能實行同樣的采暖收費標準。同時要提高公眾的節能意識,大力開發推廣新的節能技術,從而實現社會的可持續發展。
參考文獻:
[1]《居住建筑節能設計標準》DBJ14-037-2006.
篇4
關鍵詞:可行性,經濟性,調節性,安全性
設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。科技論文。近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。
1.可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。科技論文。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內空氣參數的重要工程以及空調系統故障停機將產生嚴重損失的場所,如航天發射場,應考慮系統中設備的工作可靠性和備份問題,進行系統工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數和安全系數的確定也應特殊考慮。
2.經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關注的一個參數,在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用,而這些在實際設計工作中容易被遺漏。由于同一種設備的生產廠家較多,價格各異,因此在不同方案經濟性計算比較時各種設備的價格應采用平均價格。以上都是直接費用,在一些情況下間接效益也應綜合考慮。
運行能耗和運行費用是暖通空調設計方案技術經濟性比較必須考慮的重要參數。運行能耗除了應計算暖通空調主機(鍋爐和制冷機等)的能耗外,還應計算其他輔助設備(如風機和水泵等)的能耗。不能簡單按照設備銘牌功率和運行時間的乘積來計算能耗而應考慮在全年季節變化的情況下,建筑物實際負荷的變化,同時應考慮設備非標準狀態下的效率。
3.調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高。空調系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
4.安全性問題
設計方案的安全性是以往考慮較少的問題,隨著美國“9·11”等恐怖襲擊事件的發生以及SARS的出現和迅速蔓延,暖通空調系統的安全性問題已經成為公眾關注的焦點,在SARS嚴重流行時期,人們甚至對空調系統產生恐懼而不敢使用,這將對暖通空調行業的發展產生深遠的影響。經過對這些事件的認真分析、研究和反思,將會在工程設計、設備研制、運行管理、規范和技術措施等諸多方面進行改進,使暖通空調系統的安全性得以提高。在大中型建筑方案設計階段,對其暖通空調系統進行安全性評估將是十分必要的。
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。科技論文。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。
5.環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。在這方面暖通空調設計人員既要有環境保護的責任感,同時也要考慮建設方和用戶的經濟承受能力,不要盲目冒進,以免給建設方和用戶增加不必要的經濟負擔。
6.設計方案比較中的一些誤區
由于設計方案比較是一項影響因素多、專業技術性很強的復雜技術工作,即使是暖通空調專業的設計人員,要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事,對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區。例如,認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案,出現不管使用條件而盲目追求新技術的傾向,甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案,但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。
7.結語
暖通空調設計方案的選擇是一個直接關系到暖通空調工程項目的成敗和經濟效益優劣的重要問題。暖通空調設計方案的比較和優選是一個涉及面廣、影響因素多的復雜技術工作。一個優秀的暖通空調工程設計方案,應對設計方案涉及的各種因素進行全面的考慮,使其綜合效益最高。
篇5
關鍵詞:暖通;設計;方案;選擇
中圖分類號:S611文獻標識碼:A
隨著社會經濟的快速發展,各個城市的新建建筑越來越多,而暖通空調工程也成為新建建筑工程中所必不可少的一部分。暖通空調設計方案往往都有各自的優缺點,面對眾多的設計方案,由于考慮問題的角度不同,各方的看法往往各不相同。設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。
1 可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內空氣參數的重要工程以及空調系統故障停機將產生嚴重損失的場所,如航天發射場,應考慮系統中設備的工作可靠性和備份問題,進行系統工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數和安全系數的確定也應特殊考慮。
2 經濟性問題
在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用等。在經濟性比較時,切忌圖省事可直接采用有關廠家給出的比較數據和結果。筆者曾發現,對電供暖的運行費用,三個不同設備(電鍋爐、水源熱泵和戶式燃氣供暖爐)廠家提供的計算結果大相徑庭。通過對其計算過程的詳細核對,發現不同設備生產廠家由于考慮問題的角度不同,計算中存在一些有利于自己產品、不利于他人產品的失誤或假設。對此設計人員應給予足夠重視,對廠家提供的數據應認真分析和核對。調節性和可操作性設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
3 調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
4 安全性問題
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。比如在防止傳染性疾病擴散方面,應注意空調新風口是最薄弱環節,因此必須采取可靠的防范措施,新風口應設置在人員難以接近、不易受到污染的地方。在確定系統新風量時,除了要考慮以往的一些因素外,還要考慮在流行性疾病暴發期間,稀釋室內有害病毒濃度的要求。在這方面,應注意不要走向另一個極端,對空調系統安全性的過度恐慌是沒有必要的。例如,為了防止傳染性疾病擴散而采用全新風直流系統,顯然是不合理的,這將使投資、能耗和運行費用大大增加,關鍵是要合理確定系統方案和新風量,加強有組織排風,并采用隔絕式的熱回收裝置、加強對空氣的過濾與消毒處理。系統新風量應能調節,平時按正常風量運行,流行性疾病暴發期間或室內受到生化污染的情況下按較大風量運行。吊頂暗裝風機盤管的回風應采用風管連接,不應采用將吊頂作為靜壓箱的吊頂回風方式。另外在表冷器、蒸發器和冷卻塔等結露積水、病菌容易繁殖的地方應采取可靠的排水措施。
5 環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是城市大氣的主要污染源,因此城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。
6 美觀性問題
篇6
【關鍵詞】暖通空調系統,節能措施,分析研究
中圖分類號:TU96+2文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
節能減排是我國堅持可持續發展戰略的客觀要求,是我國推進社會主義和諧社會進程的必然選擇,是實現社會主義生態文明的重要舉措。建筑暖通空調系統在為居民的生活提供舒服環境的同時,也加重了社會的能源消耗負擔,不利于居民低碳生活的實現,因此,需要從暖通空調設計開始,在滿足人們對供暖基本需求的基礎上,采用先進的設計理念,不斷推進相關核心技術的突破,在最為優化的設計指導下,優化施工技術,優化施工管理,嚴格施工標準,最大限度的利用各種資源,提高資源的利用效率,保證工程質量,降低各種能源消耗,實現良好的經濟效益和生態效益。
二.暖通空調工程中的節能原則分析
1.整體性原則
在建筑暖通空調的節能減排過程中,要遵守整體性原則,這是節能減排最基礎的原則。在節能過程中,要堅持從全局出發,要深刻了解到暖通工程節能設計在整個建筑節能減排中的作用,從而從整體確定暖通空調系統節能在整體建筑中的地位。從整體的方向,以全局的眼光考慮各個細節,不斷修改一些不夠成熟的思路,優化利弊,從而實現最優化的節能減排方案,從而得到一個符合各方利益的節能措施,既要能夠滿足國家節能減排的標準,又要做到經濟實惠,既維護用戶的切身利益,又合理的控制了施工成本。堅持整體性原則,需要工程的技術人員具有精湛的專業技能,有統籌全局的戰略眼光。
2.動態性原則
建筑的暖通空調工程是一項很復雜的工作,容易受到各種因素的影響,比如國家節能減排政策標準的變化,區域自然環境的變化等。因此,要想使得暖通空調工程能夠滿足節能減排標準,則必須堅持動態性原則,以變化發展的眼光,結合各種可能變化的影響因素,綜合分析,并根據不斷變化發展的工程實際情況作出合理的修改完善,使得節能減排措施方案能夠和不斷變化發展的實際情況相符合。
3.注重技術的發展
在暖通空調工程節能減排中,加強對空調系統的優化改良也是一種有效的節能減排方案。采用先進科學技術,加強對空調系統的研究,不斷實現核心技術的完善,利用最少的資源,最低的能源消耗,達到滿足居民基本供暖的目的。空調系統在生產技術上經過多年的發展和完善,已經日趨成熟,要想獲得更大的發展空間,就必須加強節能減排,實現空調系統的低能耗,低排放,這是整個暖通空調工程節能減排的重要方向。
三.暖通空調節能存在的問題分析
雖然近些年隨著建筑業的飛速發展,我們的暖通工程也得到了很大的發展,但是其在能源和資源的消耗和使用方面還存在著很多的不合理,這些狀況都不利于節能減排的實施,所以下面我們對這些問題逐一進行闡述:
1.沒有嚴格落實節能方案和措施
除了設計理念上的問題,就是在具體的施工環節中出現的問題,這也是設計理念的不正確所導致和引發的,是節能理念偏離后的必然結果。但是,這些病不是具體施工中最嚴重的問題,個別的暖通空調施工中存在著違規操作的現象,即為了達到一定的目的和效果,無視國家的有關規定,違反國家的關于暖通空調節能的相關指標,這種情況的后果是非常嚴重的,不僅威脅住戶的安全,也給工程造成了很大的質量上的問題。
2.暖通空調系統中忽視對能源的管理
我國的許多暖通工程的設計師并沒有非常專業的能源管理方面的知識和經驗,所以,這種能源管理上的專業素養的缺失,必然導致了一些暖通空調節能的細節問題的疏忽。
四.暖通空調節能的措施分析
1.改善暖通空調系統的設計,使其在高效經濟的狀況下運行
暖通空調系統特別是中央空調系統是一個龐大復雜的系統,系統設計的優劣直接影響到系統的使用性能,空調系統的設計對系統的節能起著重要的作用。
因此,設計時一定要在基本的空調系統設計原則的基礎上改善,例如新風系統的設計,有研究表明,一些地區在春秋兩個季節,差不多有三個月的時間,可以利用新風的冷量,采用新回風混合或是全新風來供冷,而不用開冷凍機。分析結果表明,新風量如果能夠從最小新風量到全新風變化,在春秋季可以節約近60% 的能耗。全年累計變新風量所需的供冷量比固定的最小新風量斯需的供冷量少將近 20%,所以充分利用低溫室外新風的節能效果是很明顯的,保證空調系統的高效運行。
2.新的節能環保技術的應用
(一)蓄冷空調,一般主要利用冰和水兩種介質。蓄冷空調適用于一些采用分時電價的大城市,在這些大城市,為了錯開用電高峰,采取不同時間不同電價的手段。蓄冷空調在電價低廉時啟動制冷機,將其中的介質降溫以儲存能量,在電價較高的時段則通過這些被冷卻的介質釋放能量打到降溫目的。這些技術的不夠完美以及使用范圍的限制導致蓄冷空調的應用尚未普及。
(二)空調制冷過程會將熱氣轉化排出,加之運行產生的熱量,這種熱量可以作為二次能源回收后變成新的動力能源。這種回收技術的好處不言而喻,首先在氣溫整體變暖的今天回收熱量對緩解大氣溫度壓力有輔助作用,第二回收的能源變成新的能源動力反復使用。
(三)低溫地板輻射采暖技術,是在地板中直接埋設熱水管用以加熱地板,由地面輻射產生的熱來加熱室內空氣。使用這種方式,常用熱水做介質,輻射體表面溫度不大于45攝氏度。低溫地板輻射采暖過沖中,熱量均以對流的方式向上方傳遞,致使室內溫度下高于上,讓人們感受到腳暖的同時保持頭頂的涼爽,感覺舒適。低溫地板輻射采暖,地板供熱不僅舒適性和私密性好l而且能減少揚
程,有效節省空間,方便計量改造,從各方面節省了維修費用。
3.提高系統控制水平,調整室內熱濕環境參數,盡可能降低空調系統能耗
空調系統特別是舒適性空調系統對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風速、環境平均輻射溫度進行的,人體對環境的冷熱感覺是這些環境因素綜合作用的結果,因此在房間內綜合調節這些因素對舒適性很重要。我們采用舒適性評價指標即體感指標作為空調系統的調控參數,可以解決傳統控制方法存在的弊病,如:不正常的濕度會引起其他空氣的品質問題,濕度過高或過低都會使人體感到不舒適,而且相對濕度高能促進病菌的生長,對人體的健康造成一定的危害;另外,采用這個指標還可以實現大幅度的節能,據我們的初步研究表明,采用這種控制方法可使空調系統在人體舒適的條件下節能 30%左右。
五.結束語
建筑暖通空調在為國民生活質量的提高帶來動力的同時,也造成了很大的能源消耗,在居民建筑整體能源消耗中占據著很大的比重,并且有逐年上升的趨勢。在我國面臨著嚴峻的能源危機的背景下,降低社會能源消耗,已經是我國經濟可持續發展的必然舉措,暖通空調工程的節能減排是我國整個節能減排體系中的重要環節,做好建筑暖通空調工程節能減排,有助于降低整個居民建筑能源消耗,有助于我國節能減排政策的貫徹落實,有助于進一步提升居民生活質量,有助于我國可持續發展戰略的推行。
參考文獻:
[1]項為天 暖通空調系統中環保節能技術的應用 [期刊論文] 《中國新技術新產品》 -2009年9期
[2]周志勇 簡述暖通空調系統中環保節能技術的應用 [期刊論文] 《科技與企業》 -2007年2期
篇7
關鍵字: 地下 建筑 暖通 設計 經濟
中圖分類號:TU9 文獻標識碼:A 文章編號:
Abstract: with the continuous development of society and progress, and pay attention to the underground hvac design is of great significance. In this paper, according to the relevant design specification underground construction, according to different characteristics of the underground building to the current hvac design brief analysis.
Key word: underground hvac design economy
引言
隨著科學技術的發展和土地資源的嚴重短缺,地下建筑越來越成為人們生活當中相當重要的一部分。隨著生活水平的提高,人們的地下建筑物的要求也逐漸提高,不僅要安全,同時也要求舒適。而地下建筑物卻有著相對封閉的特性,這就導致了通風不暢和氣溫不適。因此,對地下建筑的暖通設計就顯得尤為重要,本文主要對地下建筑暖通設計進行簡要的分析。
1.設計注意事項
1.1設計前對建筑物要了解清楚
要想做好一個建筑物的空調設計,達到真正良好的使用效果,應當是各工種綜合的好效果。用我們的政策語言,就是適用、經濟、美觀三者俱備。為此目標在做設計的時候各工種必須配合好。一般說來以下幾個問題首先要了解清楚,才好采取對策,即選用適合的方案和系統。弄清該建筑物在總圖中的位置,四鄰建筑物及其周圍供熱、供水、供電等管線的敷設方式與可能的接口地點。這可為本建筑物設計供熱入口時的客觀條件。也可作為計算負荷時考慮風力、日照等因素的參考,還可以根據主要入口的朝向,確定大門的做法。其次弄清建筑物內的人員數量,使用時間,有無廢氣要排等。作為計算負荷及劃分系統的依據。
1.2經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時,首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、 能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
1.3 安全性問題
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、 防火安全人員環境安全、 重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、 煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、 液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,相互聯系。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
1.4可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、 供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。 對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析, 以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。
2.地下建筑暖通設計的主要特點
地下建筑一般指地下商場、地下車庫、地下人防等。與地上商業建筑相比, 具有 以下幾個特點:
2.1地下建筑空調負荷由圍護結構負荷、照明負荷、設備負荷、人體負荷及新風負荷等組成,其中前三項數據基本為定量,而后兩項的人體負荷及新風負荷 ( 占空調負荷的絕大部分)隨客流密度的變化而變化, 因此必須重視客流密度的取值。
2.2地下建筑圍護結構負荷較小,散濕量較大,因而造成夏季的熱濕比偏小,e≈1000。因此空調系統設計需考慮較高的降濕要求。
2.3地下建筑冬季負荷比地面商業建筑小得多,其負荷主要來自新風,它的空調過渡季較長,因此空調系統應考慮使用全新風的可能,達到節能目的。
2.4地下建筑的日常活動區域和辦公區域使用空調的時間有所不同,因此空調系統應考慮能分區調節使用。
2.5地下建筑內的附屬用房,如地下車庫、柴油發電機房、變配電間等應設獨立的送、排風系統。
2.6地下建筑一旦發生火災,將會造成嚴重損失。因此,室內防火及防排煙設計必須引起高度重視。
3. 地下建筑暖通設計節能的途徑與方法
3.1改善建筑維護結構及其保溫性能,減少冷熱損失
建筑物及其圍護結構對節能的影響主要有如下方面:(1合理的建筑物朝向的選擇是一項重要的節能措施。(2)對于相同體積的建筑物。建筑物體形系數(s=F/v)越大。則其外表面積越大,通過圍護結構的傳熱越多,空調冷負荷也越大。為節能起見,在建筑設計時應盡量控制s,如果出于造型和美觀的要求需要采用較大時,應盡量增加圍護結構的熱阻。(3)從建筑物的圍護結構、墻、樓板、屋蓋、地板等)傳人室內的熱量中,外窗的傳熱量和太陽輻射占圍護結構的總傳熱量比例很大。因而要盡量減少外窗面積,并采取有效的遮陽措施,如選用特種玻璃、雙層玻璃和窗簾或遮陽板等。(4)對于暖通空調系統而言,通過維護結構的空調負荷占有很大比例,而維護結構的保溫性能決定維護結構綜合傳熱系數的大小,亦即決定通過維護結構的空調負荷的大小。因此,提高建筑物保溫性能是減少空調系統能耗的重要措施之一。以下措施可有效降低圍護結構的傳熱系數,從而降低能耗。
3.2采用變頻調速技術進行節能
輸配系統承擔的任務是將冷熱量及新風從制冷站或空調機房輸送到房間。與住宅和一般性非住宅建筑不同,特別是大型公共建筑在暖通空調電力消耗中,60―70%由輸送和分配冷量、熱量的風機、水泵所消耗。這是導致此類建筑能源消耗過高的主要原因之一。目前建筑系統中風機水泵的電力消耗包括集中供冷(熱)系統水泵電耗約占我國城鎮建筑運行電耗的10%以上,而這部分電耗有可能降低60―70%,因此,也應是建筑節能的重點,尤其是大型公共建筑節能的主要途徑。
3.3減少輸送系統的動力能耗
動力能耗主要是指空調系統運行中風機和水泵所消耗的電能,采用科學的方法使之降低對整個空調系統的節能有十分重要的意義。在工程設計與實踐中常采用以下方法減少動力能耗:(1)水系統采用大溫差。加大空調冷凍水系統及冷卻塔水系統的T作溫差,可以減少水量,以降低其輸送能耗,同時可以減小管徑,節約初投資。(2)低流速。水泵和風機的功耗與管路系統中流速的平方成正比,采用低流速能取得較好的節能效果,且有利于提高水力工程的穩定性。(3)采用輸送效率高的載能介質。一般情況下,用水輸送冷(熱)量的耗能量比空氣輸送要小,且輸送相同的冷(熱)量所用水管管徑要小于風管,所占空間相應也小得多。
4.結束語
根據現行的地下建筑有關設計規范。本文對地下地下建筑通暖通設計問題進行了簡要分析。旨在引起設計人員對暖通設計的重視和全面認識。以便在實際設計工作中,根據地下建筑的具體形式及工程實際情況靈活選用設計方案。使地下建筑更安全、更經濟、更舒適。
參考文獻
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[2] 丁藏銀.如何搞好暖通設計.黑龍江科技信息.2009(8)
篇8
【關鍵詞】空調系統,節能,優化研究
中圖分類號: TE08文獻標識碼: A
一、研究辦公空調系統節能的重要性
隨著我國社會經濟對能源需求的進一步加強,能源這一重要資源越來越得到重視,節能成為實現經濟可持續發展的一項長遠戰略。由于我國基礎設施建設較快,建筑能耗相對較大,能占到總能耗的50%以上,尤其是辦公空調系統能耗占辦公建筑能耗的百分之七十以上,如此大的占比導致對不可再生能源的大量使用,給我國的能源供給和生態環境造成巨大壓力。在能源短缺的今天,辦公建筑中空調系統的節能問題成為時下亟待解決的大事。從法律法規層面,加強對節能減排的制度約束;從技術方面,加強的辦公空調的設備管理;從辦公環境方面,倡導能源節約,這些措施對于減小能源的供求矛盾、減少溫室氣體排放、實現我國可持續發展戰略都有很大的幫助。
二、辦公空調系統現存的能耗問題分析
1、辦公空調系統在設計、控制等方面存在的問題
節能設計是辦公空調系統實現節能的中心環節,然而,目前我國的空調設計卻存在著眾多問題。首先,在空調的設計上,最大負荷工況選擇模式成為一種習慣思維,人們習慣于按空調的最大制冷量來選擇水泵和主機的容量,即冷凍水泵和冷卻水泵等冷水機組的流量按其最大負荷工況確定。但實際的空調運行往往是在部分負荷工況下的,效率偏低,這就造成小溫差、大流量等運行狀況的經常出現,既浪費了能源又降低了主機的壽命。其次,辦公空調系統的自動控制水平偏低。這主要體現在中央空調的設計上,末端裝置和主機都能實現自動控制,但沒有實現集中控制。這往往導致房間出現較大的負荷變化、濕度變化等的時候,空調需要很長的時間進行調節,從而造成能源的浪費。再次,由于我國法律法規對節能空調的要求偏低,使很多空調系統的設計人員對空調節能沒能引起足夠的重視,導致空調設計中的能源浪費嚴重。
2、辦公空調系統管理中的能源浪費問題
目前,我國辦公空調系統的設計和日常的安裝、管理脫節的現象非常嚴重。在空調的安裝過程中,安裝人員多為聘用的非空調專業人士,他們不具備空調的專業知識和職業素養,甚至沒經過專門的空調安裝培訓,更無法根據針對建筑的環境參數的變化來有效調整辦公空調系統的運行狀況。這一與設計脫節的管理亂象,必然導致空調系統功能的發揮欠缺,更無法及時解決和調整空調設計方案中出現的問題,不僅能源浪費難以避免,也無法取得原設計目標的實現。因此,辦公空調系統的節能問題還跟安裝、管理人員的業務素質、職業素養、責任心等具有密切的關系。
3、缺乏對辦公空調系統的正確理解
空調的設計理念是,通過空調系統的溫度調節,給人們創造舒適、健康的生活和工作環境。然而,大多人不能正確理解這一理念,一味的追求涼爽或一味的追求溫暖,造成了室內、外溫差過大、人體免疫能力下降的不良后果,既加大了能源消耗,又容易在走出戶外時受到過大的冷熱刺激而導致疾病的發生。
三、如何實現辦公空調系統的節能優化
1、減少建筑物的溫度損失,增加空調的蓄能設計
實現辦公空調系統的溫度調節功能首先要做好保溫措施,加強建筑物的隔熱和其它保溫措施,減少室內的熱量損失,降低建筑物自身的溫度變化,從而可以提高辦公空調系統的溫度調節功能,從而降低能耗。
空調系統的蓄能設計對節能也起到重要作用。它可以分為兩個方面:蓄熱和蓄冷。對于空調的蓄熱系統,熱源是電鍋爐的情況。在用電低谷時,系統用多余電力將水進行加熱并將其儲存在水箱中,當達到用電高峰時,系統自動斷電,只需要利用儲存在水箱里的熱水進行供熱即可。而在其蓄冷方面,大多是利用水或是冰的凝固介質,提前將不同狀態的冷能量儲存在介質中,在環境溫度變化時,介質溫度提高或出現融化,它所儲存的冷能量就能夠被充分吸收和利用。空調系統的蓄熱和蓄冷設計既減少了能源消耗,又降低了溫室氣體的排放量。
2、在辦公空調系統中加大可再生資源的使用
近年來,隨著經濟的快速發展,能源的大量消耗以及由此帶來的環境問題,使可再生能源在空調系統中的應用得到極大的重視。其中,使用地熱能源的辦公空調系統,能夠通過對恒溫土壤的利用,使其制冷與制熱系數得到很大的提高,從而起到降低能耗的作用。另外,我國正在加大對太陽能和光能空調系統的研究投入。在設計辦公空調系統的過程中,最大限度的加大可再生能源的使用,以實現節能減排目標。
3、合理配置辦公空調系統的熱源和冷源
辦公空調系統的熱量輸送主要依靠水的流動來完成,因此冷源和熱源的配置至關重要。熱源和冷源配置是根據所在地區的能源結構(鍋爐、熱電站、熱泵等)和系統負荷要求等具體條件來確定的,所選擇的的機組型號及配置適合當地的能源結構和系統負荷特征,才能最大限度的發揮其系統作用,減少能耗。我國辦公空調系統現在普遍使用了吸收式的制冷機,使用電能來推動制熱和制冷的方式,但是,冷熱源系統不同,制冷系數和制熱系數有著很大的差別。
在空調的冷源設計上一般可以采用冷卻塔供冷,用管路和其他設備改裝一下原來的空調水系統,使它能在溫度達到一定值時關閉冷卻機組,讓冷卻水循環并經過冷卻塔之后為空調系統繼續供冷,以達到室內需要的足夠的冷負荷的目的。這種冷源設置,能實現冷凍水的正常運行,減少了供冷的投入,能達到節約能源的良好效果。另外,新風供冷的冷源設計采用了新風引入技術,能切實保障濕度和溫度較低的新風直接帶走室內的濕熱負荷,從而減少了能源投入,因此節能效果顯著。
新興的變頻技術能最大限度的降低水泵能耗。有關研究數據表明,水泵在空調系統中的耗電量是最大的,然而,循環水泵大多是在工頻下運行,不能隨負荷變化而自行調整,這樣造成能源極大的浪費,新興的變頻調速技術從根本上改變了這一現狀,這種技術使用多泵并聯變速運行,節能效果最為明顯,大大的降低了能耗。其次,選用較低揚程的水泵、較低的水流流速,能控制系統內部的阻力,以減少靜壓損失。
4、注重辦公空調系統的整體優化
在空調系統的研究中,人們對系統中各個設備的節能研究比較深入,也取得了很大的成就,節能效果得到了明顯的提升。然而,空調系統的各個設備之間是相互影響、互相依存的,不同設備間不能很好的協同,只注重某個設備的優化將極大的降低空調的使用效果。因此,加強整改空調系統的研究和優化,才能最大的發揮其整體節能優勢。
四、結束語
綜上所述,辦公空調系統在使用過程中出現了諸多問題,不僅增加了能源消耗,也增加了溫室氣體排放。但這些問題在不斷得到解決,隨著科學技術的不斷發展,空調系統設計得到不斷完善,各部分設備性能得到很大的提高,系統的整體性能得到優化,再配合專業人員的合理安裝和管理,辦公空調系統的節能問題將很快得到解決。
[參考文獻]
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[2]李向東:《現代住宅暖通空調設計》,中國建筑工業出版社2003年版。
篇9
關鍵詞:暖通空調;水系統;安裝工藝
一、引言
目前我們在對暖通空調系統建設施工的過程中,水系統的應用主要是將水作為主要的換熱介質,來對室內空間的溫度和濕度進行有效的控制調節,從而使得室內空間環境的舒適性得到進一步的提高。因此我們在對其水系統進行安裝施工的過程中,就要對其安裝工藝進行嚴格的要求,從而使得暖通空調系統的應用效果得到增強。下面我們就對暖通空調工程水系統安裝施工工藝技術介紹。
二、制作套管與安裝技術
在暖通空調工程水系統安裝的過程中,套管的制作有著十分重要的意義,我們必須要對其質量進行嚴格的要求,以避免在使用的過程中,出現破損的現象,從而導致整個建筑物的工作性能受到嚴重的影響。而且我們在對其套管進行預埋處理的過程中,還要建筑工程的土建施工進行配合,以確保套管的正常使用。
1.套管類型
目前我們在暖通空調工程水系統建設施工的過程中,所采用的套管類型有很多,其中常見的主要有填料套管和防水套管這兩種,它們在不同的工程項目中有著不同的應用效果,因此我們在對其進行安裝施工的過程中,就要對工程施工的實際情況進行考慮,以確保套管在實際應用的過程中,不會受到各方面因素的影響,而出現破損的現象。另外,我們在對套管進行安裝施工的過程中,我們還需要對建筑物的防水性能進行嚴格的要求。
2.制作與安裝套管的要求
我們在對套管進行制作的過程中,其自身的尺寸大小一般都會嚴格按照我國建筑施工的標準來對其進行處理,從而使其在使用的過程中,不容易受到各方面因素的影響而出現相應的問題。不過在特殊的情況下,我們就需要根據建筑工程施工的實際情況,來對其進行處理,從而對套管的尺寸進行合理的控制。
三、水管支架和吊架的安裝技術
近年來,在建筑工程系統的過程中,人們對暖通空調工程的施工質量也越來越重視,而我們在對其水系統進行建設施工的過程中,為了水管系統的穩定性和可靠性得到有效的提高,我們就要將支架結構應用到其中。
1.水管支架、吊架的相關設置要求
在水系統支架結構進行設置的工程中,我們首先對要對支架結構的位置進行選取,并且采用相關的加固技術,將支架結構進行固定,從而使其在使用的過程中,不容易受到各方面因素的影響,而出現滑動的現象,以確保水系統的正常運用。不過,在一些特殊的部位向,我們就必須采用滾動支架結構來對其進行施工處理,進而減少管道和支架之間的摩擦,從而管道在使用的過程中,不會出現破損的現象。
2.支架、吊架的間距確定
確定水平管道支架的位置。水平管道支架位置應該要依據設計的要求,先確定好補償器與固定支架的位置,然后再確定活動支架的位置。確定水平管道活動支架的位置,在實際的工程施工過程中,應該首先明確有特殊要求的支架標高與位置,之后再按照順序將特定位置支架進行排列定 位。在進行排列定位時,要根據管材種類、管道直徑、管內介質系統、性質以及是否保溫等因素來計算活動支架的最大間距,再由管道長度、最大間距來推算出活動支架的安裝位置及。
3.支架、吊架的安裝高度
支架、吊架的標高必須要正確。對有一定坡度的管道,支吊架的標高需要滿足管道坡度的要求。通常在施工圖紙中只給出 管道一端的中心標高,而在管道的另一端標高應該依據管段的坡度、長度以及坡向,來計算出管道兩端點的標高差,進而來計算管道另一端的標高。
4.支架、吊架安裝的相關規定
在安裝暖通空調的工程當中,廣泛使用的是懸吊支架和滑動支架。
5.支架、吊架安裝施工的質量要求
安裝管道支架、吊架,必須要符合正確位置,對有一定坡度的管道,支架的標高應該滿足管道坡度的要求。滑動支 架和導向支架的滑動面縱向移動量必須要符合設計規范的要求。在安裝管道的過程中,應該盡可能不使用臨時支架、吊架。如過一定要使用時也應該要明顯的標記出 來,并且保證不得與正式的支架、吊架位置相沖突,等到管道系統安裝完畢之后,應該將其立即拆除掉。
四、管道的安裝技術
1.管道安裝的一般原則
1.1 管道相遇時的避讓原則。在布置室內管道時,應該對給排水管道、采暖管道、空調通風管道、消防管道以及電纜等所有的管道進行全盤規劃。在安裝管道的過程中一定要認真的核對施工圖紙,尤其是注意觀察管道之間是否存在有“相互打架”的現象。
1.2 沿建筑物鋪設的管道應該注意不擋門、窗。室外埋地管道的深度受到凍土深度以及地面荷載的影響,其管項覆土的厚度應該大于0.7m,而鋪設的深度應該在冷凍線200mm以下。
1.3 按照要求來設計管道間距。帶法蘭不保溫的管道間距,應該按照其凸出部分凈空不小于50mm:而不帶法蘭保溫、不帶法蘭不保溫、不帶法蘭保冷管道的間距,按照其凸出部分之間的凈空應該大于80mm:管子最凸出的部分與柱邊、墻壁之間的距離應該大于100mm。
2.管道的連接
2.1 管道的連接方式。在暖通空調安裝工程中,通常情況下焊接鋼管的連接方式是當管徑不大于32mm時,采用螺紋進行聯接;而當管徑大于32mm時,則采用焊 接。管徑不大于100mm的鍍鋅鋼管應選擇采用螺紋進行聯接,套螺紋時破壞的鍍鋅層表面及其外露螺紋部分應該進行防腐處理;管徑大于100mm的鍍鋅鋼管 應該選擇采用卡套或法蘭式專用管件進行連接,鍍鋅鋼管和法蘭的焊接處應該進行二次鍍鋅。
2.2 熔接連接管道的結合面要有一圈均勻的熔接圈,確保不出現局部熔接圈或熔瘤凸凹不勻的現象。
五、管道的試壓與保溫及其保護措施
1.管道的試壓:管道的試壓包括整個水系統的水壓試驗以及隱蔽工程的水壓試驗。實施水壓試驗的目的是為了檢查系統連接部位的嚴密性和檢查管道 及其附件機械性能的強度。隱蔽工程的水壓試驗主要是指安裝鋪設保溫的采暖水管在保溫前應該做的水壓試驗。整個水系統的綜合試壓應該在設備與管道全部安裝完 成后進行。對于大型建筑垂直位差較大的采暖管道、冷卻水、冷媒水管道系統適合采用分層、分區試壓以及系統試壓相結合的辦法。
2.管道保溫及其保護:通常管道保溫應該在水壓試驗合格,以及防腐完成后才可以施工。室內水管經常使用的絕熱材料有巖棉管殼、橡塑保溫殼、憎 水珍珠巖管殼以及超細玻璃棉管殼等。絕熱層外通常使用的保護材料有鋁箔玻璃布、玻璃布保護層以及鋁箔牛皮紙保護層等。水管絕熱層厚度應該依據設計要求來確 定。
3.充水試驗:凝結水系統必須要進行充水試驗,以不滲漏為合格標準。
六、結束語
在當前我國建筑行業發展的過程中,暖通空調已經得到了人們廣泛應用,它不僅有利于對建筑室內環境的溫度和濕度進行調節,還有效的提高了室內環境的舒適性。而隨著科學技術的不斷發展,人們也將已經先進的安裝技術和設備應用到了其中,這就使得建筑暖通空調系統的應用效果得到有效的保障,滿足了人們的生活需求。■
參考文獻
篇10
關鍵詞:地方高校;建環專業;實踐性教學;改革與實踐
Practice teaching reform of engineering major in local universities based on engineering application cultivation model
Xie Dong, Liu Zehua, Chen Gang, Xiong Jun, Li Huimin
University of south China, Hengyang, 421001, China
Abstract: This paper studied current status of practice education for engineering major in local universities, then built a set of practice education teaching system for building environment and equipment engineering major from practice curriculum setting, practice base construction and arrangement, curriculum design and thesis arrangement, etc. around engineering practice ability. The reform results show practical abilities and the engineering quality of the students have significantly improved, and this also can provide new concepts for reforming of engineering application talents training in local universities.
Key words: local universities; building environment and equipment engineering major; practice teaching; reform and practice
1 地方高校工程類專業實踐性教學的現狀
當前,高等教育已進入大眾化教育,應用型人才培養與社會需求的矛盾尤為突出。一方面,在激烈的市場競爭壓力下,用人單位對高校工科畢業生的實踐能力和操作水平要求越來越高,另一方面,隨著高校的擴招,地方高校受地域和教育資源的限制,相當一部分畢業生不能找到合適的崗位。因此,地方高校如何揚長避短,發揮自身辦學優勢促進就業,便成為解決其生存與發展問題的關鍵。受教學經費和資源的限制,地方院校工程類專業實踐性教學質量和教學效果大打折扣,甚至出現專業實習是參觀性的,專業實驗是驗證性的,專業設計是模版性的等問題,如此造成實踐教學失去了綜合應用和工程實踐的本質功能,扼殺了學生的積極性和創造性,無法培養出社會需要的高素質、具有一定創新能力的工程應用型人才[1]。
2 實踐性教學體系的構建與改革內容
針對當代社會對于建環專業人才素質的新要求[2],結合建筑環境與設備工程專業(以下簡稱建環專業)生源結構特點和在相關學科改革和實踐中積累的經驗,本課題組建立了使現代工程素質培養貫穿于實踐教學全過程的新型教學模式,培養學生的工程素質和實踐能力,提高學生在就業和科研中的競爭能力。按照教學的總體要求和學生的知識、能力水平,對目前分散于教學中的“專業實驗”“專業實習”和“設計(課程設計和畢業設計)”等實踐性教學的子環節進行整合重組,制定新的實踐教學計劃與大綱,建立一體化的實踐教學培養體系,采用模塊化設置(實驗、實習及設計3個模塊)的模式構建教學內容,通過各模塊環節的落實來保證實踐教學整體目標的實現。
2.1 優化配置實驗內容,單獨開設實驗課程
課題組針對原有實驗課程中驗證性實驗較多,內容單一等缺點,建立以綜合性和設計性實驗為主,以驗證性和演示性實驗為輔的突出工程應用能力培養的實驗教學體系。將原來依附于理論課程的實驗內容進行分類,整合為專業基礎性實驗和專業實驗,設置基礎實驗課程和專業實驗課程,并分別單獨設置學分,同時將暖通空調、建筑環境學、建筑環境測試等課程中內容重復的部分實驗項目進行整合,增加了綜合性和設計性實驗,減少了驗證性實驗,如將建筑環境測試技術和暖通空調中關于溫濕度測試部分及建筑環境學和暖通空調中關于室內環境參數測試部分,一并放到室內環境與空氣品質測試中。專業實驗室面向學生全面開放,結合教師承擔的科研課題,通過畢業設計和創新型實驗的方式開展各種創新能力訓練和實踐活動,鍛煉學生的工程應用能力和創新實踐能力。
2.2 強化校內外實習基地建設,創新實習內容和實習管理
建環專業實習一般包括認識實習、生產實習和畢業實習3個部分,獨立開設,各有側重點。認識實習的特點是實習單位較多、實習時間較少。針對這種情況,我們在與友好實習單位建立長期實習合作的同時,積極尋找一些節能型和環境友好型的企業。除了重點把握通風空調系統和冷源熱系統外,還引入一些新的節能型或環保型工程項目,從系統到設備,從中央機房到末端系統,讓學生從設備的生產到系統的安裝、調試、運行管理都有一個初步認識,建立專業系統輪廓,為專業基礎課程的學習做好準備。
生產實習強調“生產過程”和“以動手為主”。2008年建環專業與南華大學三力高科技公司合作建立了“工藝風力與濕能技術”湖南省產、學、研示范基地,并建立了建環專業校內生產實習基地。實習的一半時間安排在校內生產實習基地完成,主要實習內容包括:風管(圓形、方形)制作與連接、水管套絲與連接等,涉及下料、剪切、折方、焊接、鉚接、咬口連接、法蘭制作等工藝流程。此外,我們與南華大學附二新醫院、晶珠廣場、電力賓館、江東冷庫等合作建立了5個校外生產實習單位,學生可以去現場進行系統和設備的操作實習,學習系統的運行和管理過程,進一步加深對專業課程的理解。
畢業實習是實習的重頭戲。我校建環專業已經與廣州凌云置業有限公司、廣州鼎泰凈化工程有限公司、廣州市華德工業有限公司、廣東西屋康達空調有限公司等合作5個企業單位簽訂了長期實習基地合同,每年安排學生到1~2個新開工的建設工地進行實習,既帶來了新建項目“新”的效果,同時能達到一定“量”的要求,能夠保證畢業實習順利完成。經過長期實踐,我們探索了集中與分散相結合的畢業實習形式,在保障畢業實習教學要求的前提下,一方面采用集中實習,由帶隊教師集中指導,集中答疑,方便學生集中學習;一方面提倡部分學生分散實習,針對學生個性化的需求,有針對性地擴展學生的興趣,為這部分學生“學習-就業-創業”的發展之路創造條件。作為對分散實習的補充和延伸,我們還實行了開放性實習,以實習單位負責指導為主,定期向帶隊教師匯報實習狀況,甚至可以與畢業設計融為一體,在畢業實習中進行畢業設計,如此實現了畢業實習、畢業設計和就業的一體化教學,在彈性教學與彈性就業方面不失為一種有益的嘗試。
2.3 面向工程設計,注重實踐,突出應用能力培養
2.3.1 課程設計
課程設計是工科學生從理論學習向工程應用能力過渡的一個重要綜合性實踐環節,是培養學生工程素養的重要部分,是畢業設計的預演,要求學生能夠綜合運用基礎理論知識和專業技能解決具體工程實際問題。為了加強對工程應用能力的培養,我們結合專業實際,整合課程設計內容,優化開設方案,緊密結合工程應用型人才培養的需求,體現綜合性、系統性和應用性的原則。
針對建環專業水、電、暖緊密結合的特點,課題組提出了水電一體化、冷暖不分家和風系統、水系統并重的課程設計總思路,將相關課程中涉及冷暖、水電、風和水系統等分別綜合設置課程設計內容,即提出了空調冷熱源課程設計、建筑水電課程設計和暖通空調設計(包括風系統設計和水系統設計)。三大課程設計內容涵蓋了冷熱源工程、暖通空調、建筑電氣、通風工程、建筑消防設備、建筑給排水等多門專業課程,體現了綜合性和系統性;同時課程設計內容上緊密結合節能減排和低碳設計的思路,體現了時代性和應用性。
2.3.2畢業設計
畢業設計是本科教育階段最后也是最重要的一個實踐教學環節,是學生綜合應用所學的各種理論知識和技能,進行全面、系統、嚴格的訓練及工程能力和工程素養培養的過程,是架起學生從學校走向社會的橋梁,是學生從應試能力走向工程素養的分水嶺,是學生從學校步入工作崗位進行的“總決賽”,是4年大學教育的總閱兵。
除了繼承課程設計遵循的綜合性、系統性和應用性的指導原則外,我們更注重學生工程素養的鍛煉。工程素養是對工程概念、范圍及應用等所具備的常識和技能。課程設計注重工程應用能力的培養,注重技能的學習。而畢業設計是學生從工程能力向工程素養過渡的過程,是應用型人才培養的升華。
畢業設計的重點是工程方案優化設計、系統的經濟性分析和社會效益分析、方案可行性分析、方案的實現方法和手段等,針對當前“系統設計可能節能,但施工和管理都不節能”,一味追求“空調系統就是要冷”的現狀,結合自身實踐教學特點和實踐經驗,課題組確定了“節能貫穿系統設計、安裝及運行管理全過程”的總方針,提出了“地位突出化、設計綜合化、題目多樣化、方案個性化、過程立體化”的改革總目標[3],結合教師的科研課題和大學生創新課題,總結出“一題多方案、一方案一人,多方案比較”畢業設計新的指導方法,既體現了“一人一題”總思路,又體現了畢業設計的個性,同時還利用各方案之間的相互比較,確定優化系統方案,以上過程大大提升了工程能力和工程素養。
計算機和網絡技術迅速發展的今天,使得畢業設計中融入信息技術和網絡技術成為可能。CFD(Computational Fluid Dynamics)技術就是在計算機上做模擬預試驗,是計算機技術飛速發展的產物。目前已經應用到我校建環專業通風空調系統方案設計中,通過對風系統的數值模擬,確定最優的氣流組織方式、風速、溫濕度等參數,為系統方案設計提供參考依據。網絡技術為畢業設計指導提供了一個很好的交流平臺,目前,我校建環專業的畢業設計部分內容可以在網絡上完成(如負荷計算、設備選型等),通過QQ、微博等方式完全實現了畢業設計小組在線答疑,此平臺的建設有利于學生和教師、學生和學生之間進行有效的交流。
3 實踐教學改革實施效果
經過近三年建環專業(建環2005級、建環2006級、建環2007級)共計6個班210人的實踐教學環節改革試驗,學生普遍反映實踐學習興趣提高,工程能力和工程素養顯著增強。其中有3人次參與導師的科研項目取得了成果,分別發表科研論文并獲得國家專利;2010年有2名學生到清華大學進行畢業論文的研究;近三年本科畢業生考取研究生的比例均在20%以上;建環專業畢業生以扎實的理論基礎、良好的工程素質和較強的工程實踐能力備受用人單位和企業的青睞。從最新的2007級就業信息了解到,98%以上學生已簽訂就業意向,通過實踐教學效果的改善促進了學生就業和考研。與此同時,以工程應用為目標的實踐教學改革模式對師資隊伍提出了更高的要求,在很大程度上促進了教師的科研能力和教學水平的提高。
參考文獻
[1] 汪筱蘭.加強實踐教學環節,為工科學生提供施展才能的平臺[J].中國現代教育裝備,2007,11:121-123.