暖通空調(diào)設計方案的技術經(jīng)濟比較研究

酈景玉

摘要：認為設計方案的技術經(jīng)濟比較是一項影響暖通空調(diào)設計質(zhì)量和效率的重要工作。對暖通空調(diào)設計方案技術經(jīng)濟中存在的一些問題進行探討，從可行性、經(jīng)濟性、調(diào)節(jié)性三方面進行分析，并指出在設計方案比較方面的一些認識誤區(qū)，提出參考意見。

關鍵詞：暖通空調(diào)；設計方案；技術經(jīng)濟；比較

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?shù)卣嘘P法規(guī)和規(guī)范的要求，包括有關環(huán)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?shù)氐刭|(zhì)情況、地下水資源的現(xiàn)狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產(chǎn)生的熱（冷）蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數(shù)要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調(diào)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(shù)要求，并且所提出的參數(shù)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(nèi)空氣參數(shù)的重要工程以及空調(diào)系統(tǒng)故障停機將產(chǎn)生嚴重損失的場所，如航天發(fā)射場，應考慮系統(tǒng)中設備的工作可靠性和備份問題，進行系統(tǒng)工作可靠性分析。在這種情況下，室外氣象參數(shù)和安全系數(shù)的確定也應特殊考慮。

2 經(jīng)濟性比較問題

經(jīng)濟性比較是目前暖通空調(diào)方案比較中考慮最多的一個問題。在經(jīng)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(jié)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(jīng)濟性比較，顯然是不合理的；如果不考慮舒適性的區(qū)別，對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經(jīng)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(jīng)濟性比較，對集中式空調(diào)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(shù)，在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調(diào)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(wǎng)費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等），相應的安裝、調(diào)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(chǎn)廠家較多，價格各異，因此在不同方案經(jīng)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(diào)機房節(jié)省的面積，作為商業(yè)用房可產(chǎn)生的效益。如果采用貸款進行建設，全面的經(jīng)濟性比較還應考慮貸款利率和還貸期限等動態(tài)因素。

運行能耗和運行費用是暖通空調(diào)設計方案技術經(jīng)濟性比較必須考慮的重要參數(shù)。運行能耗除了應計算暖通空調(diào)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(jié)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(tài)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(diào)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(qū)、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(diào)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(jīng)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(shù)據(jù)和結(jié)果。筆者曾發(fā)現(xiàn)，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(jié)果大相徑庭。通過對其計算過程的詳細核對，發(fā)現(xiàn)不同設備生產(chǎn)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(chǎn)品、不利于他人產(chǎn)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(shù)據(jù)應認真分析和核對。

在設計方案經(jīng)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(jīng)濟性的計算比較，而不能簡單地根據(jù)設備報價進行比較。對于同時有供暖和空調(diào)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(jīng)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(diào)節(jié)性和可操作性問題

暖通空調(diào)系統(tǒng)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(tǒng)應有較好的調(diào)節(jié)性能，以適應全年負荷的變化。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，但運行能耗較小，在經(jīng)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(diào)節(jié)要求。

設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題?？照{(diào)系統(tǒng)自動化水平的提高，可以減少管理人員的數(shù)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(zhì)的要求提高。空調(diào)系統(tǒng)是否采用自動控制，應根據(jù)實際情況和要求，經(jīng)技術經(jīng)濟性比較來確定。對于大型空調(diào)系統(tǒng)和需要經(jīng)常調(diào)節(jié)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(tǒng)應盡可能簡化，以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。對于只有季節(jié)轉(zhuǎn)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(yè)建筑，系統(tǒng)設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統(tǒng)計交納的要求。

4 設計方案比較中的一些誤區(qū)

由于設計方案比較是一項影響因素多、專業(yè)技術性很強的復雜技術工作，即使是暖通空調(diào)專業(yè)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(qū)。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(xiàn)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(jīng)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(tǒng)越復雜，通常其設備越多、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(tǒng)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(diào)專業(yè)設計人員，不可能對設計方案進行全面技術經(jīng)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(jīng)濟性分析比較來確定最佳的設計方案。

結(jié)語

暖通空調(diào)設計方案的選擇是一個直接關系到暖通空調(diào)工程項目的成敗和經(jīng)濟效益優(yōu)劣的重要問題。暖通空調(diào)設計方案的比較和優(yōu)選是一個涉及面廣、影響因素多的復雜技術工作。一個優(yōu)秀的暖通空調(diào)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。