编辑: | 2024-12-10
在烈日炎炎的夏天,空调给我们带来了秋的凉爽,春的惬意。然后这背后是建筑的高能耗,据最近能耗统计,暖通平均能耗已经达到了建筑筑能耗的50%左右。在一些所谓的火炉城市,这个值可能达到了60%,甚至更高。
据我个人了解到的情况,中央空调水系统的造价差不多200元/平米左右,而每个季度的空调运行费用差不多为30元/平米左右。对偏北方的城市,夏季供冷冬季供暖按三个月考虑,三四年的运行费用就可以与造价齐平,对南方城市而言,使用时间更长,可能两三年的运行费用就齐平与造价。所以中央空调的节能对建筑的经济运行是非常重要的。
国家层面对建筑能耗很重视,出台了一系列的政策和措施,如节能标准的发布,绿建标准的实行,峰谷电价,双碳目标等。尽管政策约束和引导各种各样,但实际执行却并不乐观。很多情况是表达上都是节能建筑,实际上却不尽然,毕竟对运行阶段的监管和奖罚并不那么容易。再加上设计、施工和运行三方利益主体不同,中央空调的设计、施工、运维的利益目标不统一也就正常了。
本文笔者就中央空调在设计方向存的问题简单谈谈。
中央空调从大的方向讲可分为三大部分:能量生产,能量输送和能量释放。
能源生产由制冷机,甚至扩大点将输送水泵及水处理均视作广义的能源生产部分。在这部分,重要的是产品性能,如制冷(热)机组,锅炉等,广义上可视为整个机房,即制冷(热)机组加上输送水泵、水处理,稳压补水等设备的。目前来看能源生产体系的效能普遍得到提高,COP值,APF值等均有一系统高效产品设备纷纷面世。广义上的高效机房工程,也大大提高了广义的能源生产部分的效能指标。能源生产部分内容因为容易标准化,商品化,目前来看做的比较好。
中间的网管是能量输送部分的主体,这块是目前做的最差的!因为低廉的设计费,再加上运行的利益主体又不是设计院,设计的好与坏对设计费用几乎没影响,客观上影响了设计对能量输送的精力投入。现在的设计工期留给暖空调专业深度思考的时间经常是很有限,又进步加剧恶化了这种情况。上述情况的结果是系统能达到水力平衡的很少。最常看到的情况是各个支管上都加上相同管径的平衡阀,主观上以为加上平衡阀系统就可以达到平衡,却不知平衡阀也有工作区间,这样乱加一通的结果往往是既增加了造价费用,还增加了系统的运行费用。这几年有不少工程使用动态平衡阀,据在工程上的朋友反应,这种阀容易特别坏(水质原因或阀本身原因),坏了以后还影响系统的正常运行,所以在试运时常常的做法是将阀芯拆掉!真是可惜、可叹!
在末端,能量释放也存在很大的问题。理想的状态是当有能量释放需求时,末端需要释放达到所需的能量。但是对一个系统而言,这并不是一件容易的事!系统的流量变化必将对系统的平衡造成影响,系统的重新平衡又会导致能量释放量。好的系统会很快在这种振荡中寻找到新的平衡,但很多系统却无法做到……。还有些末端设计调节阀的设备,调节阀的步调无法跟上能量释放设备的步调,永远无法达到能量释放要求。
以上是三大部分各自内部存在的问题,三大部分之间同样存在这种或那种不协调。如生产的能量无法有效的送达末端,送到末端的能量无法按需求释放,末端需要释放的能量无关有效的送达等等。这些问题都是需要设计阶段仔细思考计算,再辅以现代化的控制设备和理论,才有可能达到相对理想的状态。
近几年设计院里,暖通空调的设计堕落的很严重,有很多施工图纸,暖通只画上几个排气扇,其他甩项。然后图纸标上一堆防排烟的计算框框,框里标注了防排烟的计算参数和计算结果,这可是施工图,用来指导施工的,现在却成了表达计算过程的文件!
即使有比较详尽的暖通设计内容,也会出现笔者本文前述的情况。暖通设备如同被工程师施加了魔力一般,以为放那就可以达到理想的输出效果!如某工程需要一台风量为每小时30000立方米的风机,明明风压只需要300pa,而设备表却选择了一台风压为800pa,风量为每小时30000立方米的风机,并不设任何调节阀门,实际工作风量可能达到每小时45000立方米,偏离量达到50%,耗电量也增加了近两倍!
暖通空调是生产、输送和应用能量的专业,能量的又需要借助水或空气等媒介传送,对设备而言媒介的变化又与能量的变化往往不呈线性相关,再加上调节的不同步性,能量的变化往往滞后于流量的变化……,以上种种使得这个行业的工作变得更加复杂多变,难以琢磨。
也许暖通专业已经不适合当下设计院模式,但这并代表暖通专业的工作不重要!暖通对建筑而言不一定是必须,但对一个高品质的建筑而言却是不可或缺!随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,暖通专业必将越来越重要!
来源:建筑机电技术 / 作者:徐温博
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