工業(yè)廠房暖通空調設計與節(jié)能分析
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1引言
國家對于基礎設施的建設也越來越重視，尤其是在大空間場館建設中的投入越來越多。大空間工業(yè)廠房屬于大空間場地。通常大空間工業(yè)廠房都會采用能保證人體舒適性的建筑暖通空調。但是大空間設計中的各種問題和建筑環(huán)境本身的特殊性，給大空間暖通設計帶來了很多困難。如果設計不好也會出現(xiàn)很多的問題，例如，調溫效果不好，送風效果差，甚至可能直接影響到室內的采暖效果。
2大空間工業(yè)廠房中的暖通空調設計
作為由一個或者多個冷熱源系統(tǒng)和多個空氣調節(jié)系統(tǒng)組成的暖通空調系統(tǒng)，通常需要通過液體汽化吸熱的原理，達到一定的制冷效果，以此來抵制室內的高溫負荷。而制熱系統(tǒng)則可以為空氣調節(jié)系統(tǒng)提供一定的熱量，以此來達到抵消室內環(huán)境中的冷負荷。對于暖通系統(tǒng)的要求，不僅僅是要為室內提供溫控調節(jié)的作用，更要具有精美的外觀，且四季均可運行的特點[1]。大工業(yè)廠房一般都擁有較大的施工作業(yè)面積，室內都有很大的空間。在這樣的大空間內，如果空氣循環(huán)不好，就容易造成溫控系統(tǒng)的實際效果很難達到預期標準，尤其是在冬天和夏天的室溫控制的問題上，很容易出現(xiàn)室內溫度不均衡的狀態(tài)。為了滿足大空間建筑內的采暖問題，以及夏季的制冷和熱水供應等需求，通常會對大工業(yè)廠房內單獨設計熱源。但是由于目前的大空間室內設計越來越緊湊，為了達到美觀、節(jié)約面積和統(tǒng)一調控的目的，往往會將所有暖通系統(tǒng)一設計在一個單獨的房間內，通常是在建筑的地下室或者是室內專門的鍋爐房內。這樣雖然有利于對整個廠區(qū)的供暖或制冷系統(tǒng)統(tǒng)一管理，但是也會造成整個空調系統(tǒng)管網相對復雜。這樣做的弊端就是一旦出現(xiàn)設計不合理時，就會出現(xiàn)管網的能量散失較大，進而會造成室內的溫控效果差，能源浪費和供暖成本增大等問題。如大工業(yè)廠房等一些面積較大的地方，屋內的室內建筑高度較高，這也給大空間建筑內的控溫介質輸送帶來了很大的問題，會造成類似系統(tǒng)水壓較大、不穩(wěn)定等問題，從而加大了給管網水平運輸?shù)膲毫?，造成大建筑內的溫控效果差等問題。
3大空間工業(yè)廠房暖通空調設計中的難點
暖通空調系統(tǒng)作為大空間場館設計中的一個難點，不僅要在設計時滿足室內美觀、均衡供暖和制冷、室內熱水供應等基礎問題，同時，也要避免對能源的浪費，實現(xiàn)供暖成本的控制以及實際操作的方便性。這就對設計的合理性和科學性提出了很高的要求。
3.1暖通空調控制系統(tǒng)設計差
由于暖通空調的使用范圍和地點，使其控制系統(tǒng)具有一定的復雜性。很多建設單位過多地考慮建設成本，使得暖通空調的設計不能滿足技術水平要求，進而使其控制系統(tǒng)的運行較差?？刂葡到y(tǒng)的設計效果差，將直接影響暖通空調的運行情況。一方面表現(xiàn)在，控制系統(tǒng)的設計不夠科學合理，使得暖通空調的運行系統(tǒng)水平無法得到進一步的提高，另一方面表現(xiàn)在，控制系統(tǒng)較差的設計使其對各個系統(tǒng)的控制和信號處理能力較差，因而導致暖通空調控制系統(tǒng)在運行的過程中不能及時處理和傳遞信號，很大程度地影響了空調的運行。
3.2大工業(yè)廠房內層高設計導致溫控難度增大
大工業(yè)廠房內的設計通常是層高較高的，這樣的設計有利于廠房內的采光和場內生產建設，但是層高也導致了溫控介質的輸送出現(xiàn)問題。建筑層高的問題通常會導致溫控系統(tǒng)水壓力較大，這樣就會給管網在地面水平的運輸帶來很大的問題。因為建筑層高偏高，空間內溫度上下梯度變化較大，這就會直接導致室內的溫控效果差，使空調的送風效果出現(xiàn)偏差，進而增加了室內制冷或者制熱難度和能耗。
3.3溫控系統(tǒng)送風位置選擇難
目前，在大空間工業(yè)廠房中的送風系統(tǒng)的設計上，主要是采用上送下回的方式來對大空間進行整體的溫控。在實際的操作中通常是要根據實際的使用需求，選擇在廠房內的不同位置設計送風口，在實際操作中也會根據使用需求，對廠房內的送風口的位置、數(shù)量和送風口角度進行設計和調整[2]。但是這種方式依然是不能對重點的送風位置增加風量，只能通過在重點位置增加送風口。所以在大空間工業(yè)廠房的溫控設計中，送風口位置的選擇也非常重要。
3.4日常能耗大
通常，在大空間工業(yè)廠區(qū)內，選擇開啟暖通空調系統(tǒng)是非常耗電的。從開啟到真正能感覺到效果以及關閉后的冷卻都需要消耗很多的能源。在日常使用中，如何用最小的能耗創(chuàng)造最好的暖通效果，也是一個非常大的問題。
4設計與節(jié)能
為了能使用最少的場地，最小的能耗產生最大的控溫效果，必須要考慮實際的場地設計。要根據設計溫度、場地實際情況、預期效果等，對場地面積和控溫環(huán)境進行精細計算。空調系統(tǒng)自身能耗的高低、室內保溫效果以及建筑物本身的結構和室內自身發(fā)熱量等因素都應該考慮在設計內。如果室內場地本身的保暖效果不佳，或者使用了大量的落地窗等設計，將造成場地自身熱量損失嚴重。為了應對這樣的問題，就必須做好室內場地的保溫措施，在室內盡量避免使用或者不用大面積落地窗作為增加采光的手段?，F(xiàn)有的送風系統(tǒng)中，在送風過程中產生的負荷占到了總負荷的30%以上，所以在送風過程的設計上，應該盡量設立可調節(jié)風量的送風系統(tǒng)，不僅提高了室內的舒適度，也增加了對能耗的控制，避免在送風系統(tǒng)中消耗過多的能量。送風系統(tǒng)在換氣的過程中也常常會排出氣體，對這些氣體進行有效回收利用，減少能源消耗。同時，增加智能室內溫控系統(tǒng)，在發(fā)現(xiàn)室內溫度過低或過高時，自動對出風口進行關閉處理[2]。
5結語
室內溫控系統(tǒng)，尤其是大空間工業(yè)廠區(qū)的暖通空調系統(tǒng)能有效地提高室內工作人員的工作環(huán)境舒適度。為了在給大家提供良好環(huán)境的同時，減少對能源的消耗和浪費，有效利用資源，就必須在室內溫控系統(tǒng)的設計上多花些功夫，在實際的設計中要多方考慮，精細化測量實際環(huán)境，要在設計時考慮對建筑的層高、窗戶數(shù)量、大小等可能影響實際效果的因素。在規(guī)劃場地實際運用的過程中，要注意場地內的實際使用需求，減少資源的浪費，對于會增加能耗或者降低溫控效率的因素要多加考慮，盡量解決這些問題，達到節(jié)能高效的效果。綜上所述，當前我國的大多數(shù)大空間廠房的暖通空調設計和節(jié)能性仍存在一定的問題，有著明顯的改進和創(chuàng)新空間，如果暖通空調系統(tǒng)的設計能更加合理，能使空間溫控的能耗降低，效果增大，也能讓大空間的暖通空調系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用。
【參考文獻】
【1】張國鵬.工業(yè)廠房暖通空調的節(jié)能設計探討[J].工程建設與設計,2010(8):85-88.
【2】葉鳴.淺議工業(yè)廠房通風空調設計中的幾個問題[J].暖通空調,2012(1):26-30.
作者：杜瑞環(huán) 單位：河北鋼鐵集團礦山設計有限公司
