大空間工業(yè)廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與節(jié)能分析

*通訊作者：王天博，1989年9月，男，漢族，吉林四平人，現(xiàn)就職于中國五洲工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，暖通設(shè)計(jì)師，中級(jí)工程師，本科。研究方向：建筑環(huán)境與設(shè)備工程。

摘要：大空間工業(yè)廠房由于其占據(jù)空間大，生產(chǎn)生活條件也十分嚴(yán)格，其整體規(guī)劃需要符合人們的需求。但是，大空間工業(yè)廠房在滿足生產(chǎn)生活需求的同時(shí)，還需要符合當(dāng)前的節(jié)能降耗要求。企業(yè)通過節(jié)能技術(shù)穩(wěn)定日常所需能量，在此基礎(chǔ)上降低能耗，合理配置資源。在整個(gè)大空間中，暖通空調(diào)占據(jù)著重要位置，其能夠調(diào)控溫濕度，其節(jié)能設(shè)計(jì)也能夠滿足工業(yè)廠房節(jié)能降耗的要求，減少資源利用，起到節(jié)能作用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廠房;暖通空調(diào)設(shè)計(jì);節(jié)能

一、大空間廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)原則

（一）舒適性原則

大空間廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)主要的作用是調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，確保四季變化時(shí)室內(nèi)溫度恒溫舒適。大空間廠房暖通空調(diào)系統(tǒng)作為一種服務(wù)性基礎(chǔ)設(shè)施，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要遵循人性化原則，實(shí)現(xiàn)為人們服務(wù)的目的，遵循健康舒適原則。在進(jìn)行大空間廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，還需要選擇一些對(duì)人體無害、健康的材料，借助科學(xué)合理的設(shè)計(jì)為人們營造出一個(gè)舒適宜居的室內(nèi)環(huán)境[1]。

（二）節(jié)能性原則

地球資源是有限的。為了實(shí)現(xiàn)社會(huì)穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展，必須要對(duì)自然資源進(jìn)行保護(hù)，杜絕資源浪費(fèi)問題，保護(hù)人們賴以生存的家園，杜絕對(duì)自然能源的肆意消耗。據(jù)調(diào)查，暖通空調(diào)的能耗消耗占建筑總能耗的30%以上，能耗量巨大，直接影響我國的綠色發(fā)展。在節(jié)能減排、綠色發(fā)展戰(zhàn)略指引之下，想要構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì)，就應(yīng)該遵循節(jié)能減排的原則，注重大空間廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的節(jié)能環(huán)保性。將節(jié)能環(huán)保技術(shù)引入大空間廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)當(dāng)中，在減少廢氣排放的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目的。

（三）自然原則

自然環(huán)境當(dāng)中的資源類型分為有限資源和可再生資源。太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿仁强稍偕Y源。在生態(tài)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)下，進(jìn)行大空間廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分開發(fā)可再生資源并對(duì)其進(jìn)行利用，在節(jié)約能耗成本的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗與科學(xué)發(fā)展。

二、工業(yè)廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中存在的問題

（一）經(jīng)濟(jì)問題

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)參與人員本身缺乏整體經(jīng)濟(jì)規(guī)劃，只滿足了當(dāng)前大空間廠房的設(shè)計(jì)需求，對(duì)后續(xù)能源利用有所忽視，空調(diào)設(shè)計(jì)初需要考慮節(jié)能原理，但是在后續(xù)實(shí)際運(yùn)行過程中，并沒有預(yù)設(shè)空調(diào)資源，導(dǎo)致額外投入增加，大空間廠房不僅需要購買設(shè)備材料，導(dǎo)致資金外流，同時(shí)安裝后無法迅速工作，調(diào)試測(cè)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生大量能耗，耗能并沒有作用到設(shè)備中。

此外，外界干擾也會(huì)導(dǎo)致能量外流，天氣變化使空調(diào)利用比例增加以及廠房能源損耗，但是當(dāng)前設(shè)計(jì)時(shí)更注重單一的節(jié)能設(shè)計(jì)，例如空調(diào)選擇、節(jié)能性質(zhì)好的空調(diào)價(jià)格等等，大量的市場(chǎng)資料導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員如果沒有準(zhǔn)確篩選，會(huì)出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性雙重流失現(xiàn)象。

（二）暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法評(píng)價(jià)不合理

現(xiàn)階段，我國在對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用的節(jié)能方式方法相對(duì)較多，特別是在環(huán)保和綠色節(jié)能新技術(shù)的大力推廣下，也對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)改善。但是，獲得的效果并不明顯，存在的問題和弊端相對(duì)較多。同時(shí)，由于評(píng)價(jià)角度的不同，使得評(píng)價(jià)結(jié)果的呈現(xiàn)存在很大差異。并且，在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間，我國對(duì)于設(shè)計(jì)方案并沒有相對(duì)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)方案。

故而，在暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行階段，設(shè)計(jì)人員常常會(huì)出現(xiàn)茫然的情況，再加上應(yīng)用的評(píng)價(jià)方法不太科學(xué)，從而導(dǎo)致整個(gè)評(píng)價(jià)產(chǎn)生了誤導(dǎo)作用，進(jìn)而導(dǎo)致造成的損失非常大。通過綠色建筑標(biāo)示評(píng)定，同時(shí)融合國內(nèi)外先進(jìn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化綠色節(jié)能設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法以達(dá)到推動(dòng)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì).

三、工業(yè)廠房暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)措施

（一）水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

為提高暖通空調(diào)運(yùn)行質(zhì)量和節(jié)能效果，設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要按照水系統(tǒng)的實(shí)際承載壓力和承載量，科學(xué)劃分區(qū)域。該過程中，設(shè)計(jì)人員要遵循綜合性原則，確保全部設(shè)備可以最大限度應(yīng)用，進(jìn)而進(jìn)行合理分區(qū)。日常生產(chǎn)生活過程中，一般通過引進(jìn)新技術(shù)和去除污垢來實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。設(shè)計(jì)人員通過引進(jìn)新技術(shù)，采用變頻技術(shù)，同時(shí)需要定期處理水系統(tǒng)中的污垢，通過降低空調(diào)自身能源消耗量達(dá)到節(jié)約能源的目的。在實(shí)際設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，要遵循環(huán)保節(jié)能理念，因此，大空間工業(yè)廠房設(shè)計(jì)時(shí)，需要注重設(shè)計(jì)人員選擇，設(shè)計(jì)時(shí)要融入節(jié)能理念。此外，廠房設(shè)計(jì)管理人員要憑借自身豐富經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)時(shí)注重能耗節(jié)約，具備節(jié)能理念和責(zé)任心，積極履行節(jié)能責(zé)任和環(huán)保要求[2]。

（二）加強(qiáng)大空間廠房結(jié)構(gòu)的保溫性能

為了可以有效提升大空間廠房暖通空調(diào)節(jié)能效果，有效降低空調(diào)能耗問題，在具體的工程建設(shè)中，應(yīng)該在結(jié)合現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化對(duì)大空間廠房結(jié)構(gòu)保溫性能的改善，盡可能地減少冷熱損失。通常情況下，在大空間廠房暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對(duì)運(yùn)行穩(wěn)定性影響最大的就是大空間廠房維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性，直接決定了維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小。所以，應(yīng)該對(duì)大空間廠房維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能系數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范，保證能夠與國家的標(biāo)準(zhǔn)相一致，從而更好地達(dá)到暖通空調(diào)高效運(yùn)行的目標(biāo)，提升系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能性。同時(shí)，近年來，我國對(duì)于大空間廠房暖通空調(diào)節(jié)冷熱回收利用的研究力度越來越大，比如，大空間廠房暖通空調(diào)節(jié)的全熱回收器，對(duì)衛(wèi)生熱水供應(yīng)問題的研究等，都屬于冷熱回收范疇。

（三）熱源與冷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

大空間廠房暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際需求和大空間廠房結(jié)構(gòu)，對(duì)熱源與冷源進(jìn)行合理控制，確?？照{(diào)運(yùn)行效率最佳。空調(diào)冷源包含吸收型、燃燒型、燃?xì)庑?、電力型等諸多類別。在進(jìn)行布置的過程中，需要選擇適合大空間廠房暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷源。設(shè)計(jì)人員對(duì)空調(diào)熱源設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該避免空調(diào)運(yùn)行事故，在合理數(shù)目范圍內(nèi)開展熱源冷源設(shè)計(jì)，保障空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部水力平衡。注重高速運(yùn)轉(zhuǎn)的空調(diào)換熱器與機(jī)組水泵設(shè)計(jì)，切實(shí)避免換熱器和機(jī)組設(shè)施故障造成的安全問題，必要時(shí)候應(yīng)該進(jìn)行輔助性加壓，保障局部壓力標(biāo)準(zhǔn)[3]。

（四）設(shè)置通風(fēng)管道

在科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，配置優(yōu)質(zhì)的設(shè)備可以在一定程度上彌補(bǔ)工業(yè)廠房生產(chǎn)不足，因此，行車成為基本配置。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)需要注重當(dāng)前工業(yè)廠房變化情況，并對(duì)通風(fēng)管道進(jìn)行同步更新設(shè)計(jì)。對(duì)此，需要?jiǎng)澐止I(yè)廠房行車區(qū)域和機(jī)械運(yùn)作區(qū)域，防止大設(shè)備運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)通風(fēng)管道阻攔問題，對(duì)于大空間工業(yè)廠房而言，其內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行密度相對(duì)較小，暖通空調(diào)安裝缺乏內(nèi)部留白，可以選擇在設(shè)備不會(huì)接觸的區(qū)域安裝空調(diào)，例如一定高度的墻體上，不僅不占用空間，還能夠避免車間粉塵等物質(zhì)破壞暖通空調(diào)。

（五）變頻送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

變頻送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是超大空間暖通空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中最核心的系統(tǒng)。變頻送風(fēng)系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)運(yùn)用廣泛。變頻送風(fēng)系統(tǒng)可以針對(duì)大空間建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際需求，開展個(gè)性化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)全面地節(jié)能減耗，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的不足。在進(jìn)行變頻送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，低溫送風(fēng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化暖通送風(fēng)，以便于將新風(fēng)送到室內(nèi)。配備個(gè)性化送風(fēng)獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)，確保全熱交換器的安裝在空調(diào)排風(fēng)與空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)中間位置。借助個(gè)性化送風(fēng)手段，有效減少能耗。借助個(gè)性化送風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)建出友好型環(huán)境，確保大空間建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)節(jié)。

（六）科學(xué)地對(duì)可再生能源的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用

新時(shí)期下，雖然普通空調(diào)的發(fā)展非?？焖?，但是，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，空調(diào)的能耗非常大，溫室效應(yīng)也較為嚴(yán)重。所以，為了可以改變這一現(xiàn)狀，應(yīng)該強(qiáng)化應(yīng)用可再生能源的空調(diào)系統(tǒng)[4]。通過對(duì)這種系統(tǒng)的深入分析可知，不僅會(huì)讓能源資源得到高效節(jié)約，也可以降低污染，整體的工作壽命較長。其中，針對(duì)當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，主要是對(duì)地下恒溫土壤的熱進(jìn)行利用，從整體的角度上促進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)值的提升。經(jīng)研究，該技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的先進(jìn)手段，在中央空調(diào)系統(tǒng)中較為常見。同時(shí)，地下水源熱泵，主要是對(duì)常年保持在18℃的地下水進(jìn)行應(yīng)用，并讓其作為冷卻水源，為空調(diào)系統(tǒng)提供冷量。

四、結(jié)束語

綜上所述，大空間工業(yè)廠房相比其他類型建筑來說，所產(chǎn)生的能耗更多。節(jié)能環(huán)保作為全世界關(guān)注的重點(diǎn)，也是我國社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，所以在進(jìn)行大空間工業(yè)廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，必須注重節(jié)能環(huán)保問題，在確保大空間工業(yè)廠房使用效率的基礎(chǔ)上，為我國綠色建筑事業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]文俊幸.論高大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)關(guān)鍵分析[J].城鎮(zhèn)建設(shè)， 2019（8）：261.

[3]滕霄華，許文淵.大面積全封閉靈活廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)[J].華東科技（綜合）， 2019（3）：1.

[4]范麗麗.大空間工業(yè)廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與節(jié)能探討[J].城市建筑，2020，362（21）：72-73.