關(guān)于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案評(píng)估體系之初探

【摘 要】一個(gè)完備、準(zhǔn)確的評(píng)估體系是判斷一個(gè)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案是否是最優(yōu)方案的關(guān)鍵，本文主要通過(guò)研究暖通空調(diào)評(píng)價(jià)方案的內(nèi)容、特點(diǎn)，簡(jiǎn)要?dú)w納了相關(guān)的評(píng)估體系方法，希望為相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)方案；評(píng)估體系

1、引言

國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長(zhǎng)，促進(jìn)了城市化進(jìn)程的速度，越來(lái)越多的城市、甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)了很多不同類(lèi)型和功能的高層建筑物。人民生活水平的穩(wěn)步提升和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，都促進(jìn)了人民對(duì)建筑物生活環(huán)境的要求。人們追求冬暖夏涼的舒適生活條件，所以暖通空調(diào)系統(tǒng)在多層建筑物中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。特別是高層公共建筑中，中央空調(diào)系統(tǒng)扮演了重要的角色。但暖通空調(diào)系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的建筑能源消耗，空調(diào)中應(yīng)用的CFC制冷劑是臭氧層黑洞的破壞者。如何合理的設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)，如何選擇合理的能源資源，如何有效地利用能源，不僅需要提升空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)水平，也需要對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，因此評(píng)估體系具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

2、暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案評(píng)估內(nèi)容及特點(diǎn)

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的評(píng)估內(nèi)容涉及建筑系統(tǒng)的各個(gè)方面，包括多目標(biāo)、多層次、復(fù)雜的內(nèi)容。按照最終的效果可分為：

（1）安全性。普通建筑無(wú)的安全性評(píng)估內(nèi)容包括易燃易爆環(huán)境安全、防火安全、人員環(huán)境安全、重要設(shè)備物品環(huán)境安全及系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行等，特殊建筑物（鍋爐房、彈藥倉(cāng)庫(kù)等）必須嚴(yán)格按照相應(yīng)安全性設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)執(zhí)行。安全性屬于必須滿(mǎn)足的要求， 安全性評(píng)價(jià)是其他所有評(píng)價(jià)項(xiàng)的基礎(chǔ)， 不滿(mǎn)足安全性的設(shè)計(jì)方案要堅(jiān)決否決。而其他評(píng)估項(xiàng)目屬于設(shè)計(jì)的品質(zhì)評(píng)價(jià)項(xiàng)目。（2）經(jīng)濟(jì)性主要包括初投資與運(yùn)行費(fèi)用兩個(gè)方面，具體包括暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源設(shè)備、冷凍水循環(huán)泵、風(fēng)道、水管等設(shè)備部件的費(fèi)用、暖通空調(diào)系統(tǒng)施工的人工費(fèi)、機(jī)械費(fèi)、材料費(fèi)、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)投資和其他直接間接費(fèi)、設(shè)備空間費(fèi)用、維修費(fèi)用及操作運(yùn)行人員的工資費(fèi)用等。經(jīng)濟(jì)性是暖通空調(diào)方案評(píng)估的一個(gè)重要準(zhǔn)則。 （3）能耗。暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗巨大，水泵和風(fēng)機(jī)等設(shè)備耗電產(chǎn)熱，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性是新時(shí)代綠色建筑的要求。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮全年內(nèi)的建筑實(shí)際負(fù)荷變化、設(shè)備非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的效率。（4）室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)包括： 熱、濕環(huán)境、聲環(huán)境、空氣環(huán)境等室內(nèi)環(huán)境效果。（5）可靠性是指暖通空調(diào)系統(tǒng)的各部件以及系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率和出現(xiàn)故障后能修復(fù)的容易程度。（6）環(huán)境影響。（7）靈活性以及可維護(hù)性。

由于評(píng)估內(nèi)容之間存在矛盾關(guān)系，如無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足安全性能最高和經(jīng)濟(jì)性最好兩項(xiàng)內(nèi)容，故 暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案評(píng)估應(yīng)基于整體性能最優(yōu)，選擇滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求的設(shè)計(jì)方案。暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)評(píng)估的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：是一種多人、多學(xué)科、多層次、多目標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)內(nèi)容豐富，但具有模糊性和不確定性；暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案評(píng)估應(yīng)簡(jiǎn)單易行，才能在實(shí)際工程中加以實(shí)施；評(píng)價(jià)體系和標(biāo)準(zhǔn)的客觀性是保證一個(gè)評(píng)估體系最優(yōu)化的基礎(chǔ)。

3、暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案評(píng)估方法

最開(kāi)始對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的評(píng)估主要集中于系統(tǒng)所能提供的冷熱效果等基本的舒適要求，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的評(píng)估可以分為單目標(biāo)評(píng)價(jià)法、多目標(biāo)評(píng)估法及智能決策評(píng)估法。

單目標(biāo)評(píng)價(jià)法是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案評(píng)估發(fā)展的初級(jí)階段運(yùn)用的方法，可粗略地評(píng)價(jià)一個(gè)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣是設(shè)計(jì)者和使用者共同關(guān)心的問(wèn)題。最開(kāi)始人們關(guān)注的只是冬暖夏涼等基本的舒適要求。隨后的評(píng)估方法引入了技術(shù)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，主要的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法有償還年限法、年計(jì)算費(fèi)用法和凈現(xiàn)值法。第三次世界能源危機(jī)敲醒了全球警鐘，人們逐漸認(rèn)識(shí)到暖通空調(diào)系統(tǒng)耗能對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不利影響。以暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性為目標(biāo)的評(píng)估方法開(kāi)始大行其道，成為衡量設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。隨后暖通空調(diào)方案評(píng)價(jià)納入環(huán)境效益目標(biāo)，全生命周期評(píng)價(jià)法最為典型，此法是一種關(guān)注暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的各階段對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響的系統(tǒng)方法。單目標(biāo)評(píng)價(jià)法只從經(jīng)濟(jì)、能耗或環(huán)境等單因素為出發(fā)點(diǎn)，缺乏對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的綜合品質(zhì)的整體評(píng)價(jià)

多目標(biāo)評(píng)估法通過(guò)建立多目標(biāo)決策模型，基于投資、運(yùn)行費(fèi)、安全性、環(huán)境影響、技術(shù)先進(jìn)性、操作管理和能耗等多目標(biāo)，運(yùn)用灰色理論、模糊數(shù)學(xué)理論、熱力經(jīng)濟(jì)分析的方法及多層次分析法等先進(jìn)方法，選擇的整體最優(yōu)方案。譬如有研究者通過(guò)熱力經(jīng)濟(jì)分析法，對(duì)四種不同的空調(diào)系統(tǒng)的熱力經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了評(píng)估分析，最終給出了系統(tǒng)選擇的建議。

80年代，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息智能技術(shù)的飛速發(fā)展，人們開(kāi)始研發(fā)暖通空調(diào)系統(tǒng)的智能決策評(píng)估法。此法從暖通空調(diào)系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)階段出發(fā)，將專(zhuān)家知識(shí)和規(guī)則內(nèi)置于系統(tǒng)的知識(shí)模型中，建立知識(shí)庫(kù)、模型庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)，輔助工程師設(shè)計(jì)決策。如一種稱(chēng)為HVAC-KBCD的專(zhuān)家決策系統(tǒng)，此方法利用靜態(tài)專(zhuān)家知識(shí)和動(dòng)態(tài)專(zhuān)家知識(shí)，對(duì)系統(tǒng)方案集中的方案進(jìn)行評(píng)估削減，得到最滿(mǎn)意的方案。此方法已成功的應(yīng)用于辦公建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)方案的輔助決策。

4、結(jié)論

由于暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案評(píng)估的內(nèi)容紛繁復(fù)雜，難以創(chuàng)建一個(gè)放之四海而皆準(zhǔn)的評(píng)估指標(biāo)體系。暖通空調(diào)系統(tǒng)作為構(gòu)成建筑功能的組成部分，專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，應(yīng)考慮暖通空調(diào)系統(tǒng)與資源、環(huán)境、社會(huì)的協(xié)調(diào)性，因地制宜的合理選擇暖通空調(diào)系統(tǒng)，提高建筑用能的效率，創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境，減少對(duì)室外環(huán)境污染。除了建立最優(yōu)化的評(píng)估體系之外，為了提高評(píng)估體系的科學(xué)性、客觀性和公正性及推廣性，有關(guān)部門(mén)還應(yīng)完善暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案評(píng)估體系的監(jiān)督管理體系，以確保暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)的成功。