機(jī)電安裝工程暖通空調(diào)新技術(shù)及其發(fā)展

許偉

（甘肅一安建設(shè)科技集團(tuán)有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 前言

暖通空調(diào)作為目前科學(xué)技術(shù)的研發(fā)成果，其主要能夠?qū)崿F(xiàn)采暖、通風(fēng)和調(diào)節(jié)空氣的三種功能和作用，在實(shí)際暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)與安裝期間，其所涉及到的學(xué)科包含熱力學(xué)、流體機(jī)械和流體力學(xué)等相關(guān)內(nèi)容，在目前的機(jī)械工程領(lǐng)域有著十分重要的作用和實(shí)用效果。且作為機(jī)電安裝工程的重要內(nèi)容，其對(duì)于建筑內(nèi)的環(huán)境、溫度與濕度控制有著十分重要的作用，在實(shí)現(xiàn)人們舒適生活與辦公環(huán)境的同時(shí)，可改善室內(nèi)的環(huán)境，保障人們的身體健康。

1 工程背景與分析

某市小型游泳館內(nèi)部的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與安裝工程，該游泳館建筑面積約為3500m2，高度為14.9m，在某高校的校園內(nèi)建設(shè)，承擔(dān)平時(shí)的教學(xué)任務(wù)，剩余時(shí)間為廣大的師生開(kāi)放，也為校園內(nèi)游泳愛(ài)好者提供充分的游泳條件。但是在2017 年投入使用之后，很多教師反映該游泳館冬季和過(guò)度季節(jié)期間室內(nèi)的溫度低、濕度大，部分體質(zhì)較弱的學(xué)生經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)昏厥和抽筋等現(xiàn)象；同時(shí)內(nèi)部的屋架已經(jīng)被嚴(yán)重腐蝕，墻體也出現(xiàn)腐蝕和石塊掉落等情況，對(duì)于學(xué)生和教師而言都有著一定的安全隱患。且部分墻體的保溫層開(kāi)始出現(xiàn)開(kāi)裂和脫落的情況。基于此，校領(lǐng)導(dǎo)決定閉館改造，以暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)來(lái)解決這些所存在的實(shí)際問(wèn)題。而基于此工程的特殊性，所設(shè)計(jì)與安裝的暖通空調(diào)應(yīng)當(dāng)符合下面幾項(xiàng)原則，來(lái)避免造成內(nèi)部裝修與改造所造成的二次污染。

（1）節(jié)能性原則。在建筑內(nèi)的暖通空調(diào)建設(shè)最為基本的設(shè)計(jì)要求就是節(jié)約能源和資源，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)等重要目的。且基于目前的空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)，不僅需要做好各項(xiàng)制熱、制冷和干燥等功能，還需要注重對(duì)于能源的消耗[1]。因此采取合理且科學(xué)的手段來(lái)對(duì)該工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠在減少大量污染物排放的同時(shí)減少能源的排放，合理控制能源消耗的程度，為資源的間接節(jié)約創(chuàng)設(shè)技術(shù)基礎(chǔ)。

（2）循環(huán)利用原則。技術(shù)人員在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)期間，需要基于國(guó)際對(duì)于資源循環(huán)利用的理念和原則，以創(chuàng)新的技術(shù)和理念來(lái)對(duì)一些未被利用的資源進(jìn)行循環(huán)再利用，切實(shí)實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約和優(yōu)化，保障我們所生活的環(huán)境健康。

（3）環(huán)保性原則。在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)期間必須要使用能夠減少污染程度的綠色環(huán)保材料，并且需嚴(yán)格監(jiān)控所被密封的材料，另外如果需要維護(hù)保溫和管道等材料，必須要在其安裝和使用后進(jìn)行維護(hù)，避免其發(fā)生二次污染的問(wèn)題。

（4）可行性原則。在設(shè)計(jì)與安裝暖通空調(diào)期間，必須要考慮到施工運(yùn)行的可行性，否則將會(huì)失去該暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)價(jià)值。隨后再結(jié)合相關(guān)理念和技術(shù)來(lái)保障空調(diào)最終的設(shè)計(jì)質(zhì)量[2]。

2 工程現(xiàn)狀調(diào)查

基于對(duì)該游泳館進(jìn)行實(shí)地勘察的結(jié)果分析，總結(jié)出其存在的問(wèn)題：網(wǎng)架銹蝕、掉落鐵銹；墻面有大量石子掉落；梁柱部分產(chǎn)生青苔；外墻保溫開(kāi)裂、脫落；缺少對(duì)流供熱為主的系統(tǒng)，僅有地暖系統(tǒng)供熱，冬季滲透風(fēng)量較大導(dǎo)致室內(nèi)溫度較低；通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行不佳、無(wú)機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)導(dǎo)致室內(nèi)溫度較高。

結(jié)合相關(guān)體育建筑設(shè)計(jì)的規(guī)范要求與規(guī)定，該市校內(nèi)游泳館建設(shè)室內(nèi)溫度需要在26℃到29℃之間，相對(duì)濕度不可超出75%[3]。而在對(duì)游泳館室內(nèi)的環(huán)境記錄調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，可以明確的是，在本小型游泳館實(shí)際運(yùn)行期間，冬季的溫度與濕度不滿足的要求是A 類(lèi)因素。且在相關(guān)管理人員的口中得知，在春季與秋季該游泳館主要是結(jié)合相關(guān)設(shè)備的輔助供熱以及自然環(huán)境通風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)館內(nèi)的使用需求，所以冬季室內(nèi)環(huán)境的改造是本次工程的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。

3 方案制定

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況分析，從多個(gè)角度來(lái)進(jìn)行方案的選擇，根據(jù)具體方案，本次根據(jù)實(shí)際共選的三個(gè)方案：

（1）增加熱風(fēng)的供暖系統(tǒng)，并結(jié)合新風(fēng)做好除濕作業(yè)，增加顯熱的回收空氣熱設(shè)備，在值班期間，可利用散熱器來(lái)提升室內(nèi)溫度，該方法不僅施工十分方便，并且改造對(duì)于室內(nèi)環(huán)境的破壞程度較小，改造期間所投入的成本較低，后續(xù)運(yùn)行成本低，室內(nèi)冬季時(shí)期環(huán)境良好。

（2）增加室內(nèi)中央空調(diào)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的條件，如在夏季進(jìn)行制冷與通風(fēng)、冬季供暖與除濕可采取新風(fēng)進(jìn)行，夏季除濕可利用冷凝來(lái)實(shí)現(xiàn)，增加散熱器供暖系統(tǒng)來(lái)提升值班溫度，增設(shè)顯熱回收設(shè)備回收空氣熱。該方案施工難度較大、改造費(fèi)用較高，后期運(yùn)行費(fèi)用和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的破壞程度上，但是對(duì)冬季室內(nèi)環(huán)境改造良好。

（3）增設(shè)泳池除濕熱泵系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)冬季供暖和夏季供熱目標(biāo)，且兩季均用冷凝進(jìn)行除濕作業(yè)，且將冷凝熱回收后可將其作用在池水加熱或新風(fēng)加熱上，增設(shè)散熱器供暖系統(tǒng)提升值班溫度，施工難度較大，改造費(fèi)用較高，后期運(yùn)行費(fèi)用和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的破壞程度較大。

結(jié)合甲方需求，在方案周期、現(xiàn)場(chǎng)可行性、有效性、改造費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用五個(gè)方面來(lái)對(duì)上述三個(gè)方案進(jìn)行評(píng)分，每一項(xiàng)滿分十分，具體綜合評(píng)分為熱風(fēng)供暖46分，中央空調(diào)40分，除濕熱泵40分。

4 泳池散濕量計(jì)算

該計(jì)算內(nèi)容主要是由游泳館內(nèi)部的人員散濕量、泳池邊的地面產(chǎn)濕量和泳池水蒸發(fā)量三個(gè)部分組成。

第一，游泳館內(nèi)人員的散濕量：W1=0.001×n×n,×g，其中W1表示游泳館內(nèi)部人員的散濕量，單位為（Kg/h）；g表示成年男子每小時(shí)的散濕量，單位為100g/（h·人）；n 表示室內(nèi)總?cè)藬?shù)，按照60 人進(jìn)行計(jì)算，n,表示群體系數(shù)，進(jìn)而計(jì)算得出W1=54(Kg/h)。

第二，泳池邊濕潤(rùn)地面的產(chǎn)濕量。W2=0.0171(t濕-t干)Fn；其中W2表示散濕量，t濕與t干分別表示室內(nèi)空調(diào)的濕球與干球溫度；F表示泳池邊的面積；n表示濕潤(rùn)系數(shù)，本次取值為0.2-0.4；由此計(jì)算出W2=66.74(Kg/h)。

第三，池水蒸發(fā)量。Wc=0.0075×(0.0178+0.0125Vt)×(Pw-Pi)×F×760÷B。其中Wc表示從池面產(chǎn)生的水蒸氣量，單位為kg/h；Vt表示游泳池水面上的風(fēng)速，一般取值為0.2-0.3m/s；Pw為水表面溫度下的飽和空氣水蒸氣分壓力，單位為Pa；Pi表示室內(nèi)空氣水蒸氣分壓力；F表示游泳池水面面積；B表示當(dāng)?shù)卮髿鈮海瑔挝粸閙mHg。最終計(jì)算得出Wc=296.72(kg/h)。

最終確定方案中，計(jì)算出帶顯熱回收空氣熱的回收設(shè)備安裝其供熱量更小，并且每年可節(jié)省2.73萬(wàn)元的費(fèi)用，與泳池除濕熱泵系統(tǒng)相比較而言，每一年可節(jié)省7萬(wàn)元運(yùn)行費(fèi)用。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文基于某市游泳池建設(shè)為案例分析，探討暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)與安裝技術(shù)內(nèi)容，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施提供一些建議與意見(jiàn)，發(fā)揮暖通空調(diào)的實(shí)際效益。