体育场馆具有人员短期密集、跨度大、单层建筑居多,层高较高(层高≥5m)、空间体积大(体积≥10000m3)、空间网架结构,玻璃幕墙多、使用功能多样化、对环境要求高等特点,辅助房间面积占整个建筑面积的比例很小。在进行暖通空调系统建设时,我们只有充分考虑它们的特点,才能发挥它的经济性能,达到优化配置、节约能源、提高运行效率的目的。
1、暖通系统工程技术经济评价的主要内容
技术角度应考虑的内容在技术方面,主要评价的内容有:
(1)技术的可靠性。首先要保证在技术上成熟可靠,按照国家的有关规定,没有经过相当一级管理部门鉴定认定的产品技术不能使用在工程上,尤其不能使用在国家投资的重点工程上。国家定期对淘汰产品与设备和新技术、新产品发布公告,这是选型和进行方案比较的主要技术依据。
(2)工艺的先进性。所谓工艺先进一是在各项技术指标上高于同类产品;二是在能耗指标上低于同类产品;三是在工艺流程的组织上要合理;四是产品与技术要具有发展前途,在一段时间是能保持先进和领先的水平。
(3)用户的实用性。选择方案与设备时,不仅要对其技术指标进行综合的比较,还要对用户的实际情况进行分析。不同的用户对先进技术的接受能力也不同,要结合用户实际情况决定设备的选型和方案的确定。
(4)社会和环境接受的可能性。技术评价还包括技术方案的社会效益和环境效益,即不仅对本工程、本企业有利,还要为人类和社会造福。同时还应该符合节能、环境、劳动卫生、消防等各项政策和法规的要求。不符合国家法令和产业政策的方案与设备,即使有好的经济效益也不能采用。
经济角度应考虑的内容随着新技术的发展和应用,使专业技术人员在工程项目中会做出若干不同的技术方案。这些方案随着时间、地点、条件和能源价格的变化,会产生不同的效果,这就需要对条件可行的技术方案进行经济效益的分析和比较,从中选择出最佳的经济方案。
(1)一次投资的计算与分析。进行经济评价的第一步就是在同一个前提条件下,将技术上可行的方案进行一次投资费用计算,然后进行比较。一次投资费用按项目阶段可分成估算、概算和预算。估算是项目可行性研究要求的经济结果;概算是扩初设计要求的深度;预算则是施工图设计应作的工作。一次投资费做的越细致,经济评价结果越准确。
(2)运转费的计算与分析。运转费是个比较麻烦的问题,它不仅受到能源、资源的价格影响,而且受到一些条件限制,要比较准确地计算出运转费的实际情况,必须把项目的前提条件确定好。在同一条件同一标准下进行比较。提供原始数据越准,计算出的结果越接近实际,才能具有参考价值。采用不同的能源,资源和不同能源价格就会出现不同的经济效果。
(3)追加投资回收期与最佳效益值。在相当的一个时期内,人们对项目的经济评价是优还是劣,主要是看一次投资和运转费的高低,而忽视了二者之间的关系,这是个误区。实际上正确的经济评价方法不仅要看一次投资和运转费的高低,更重要的的是研究二者之间的关系,要从中找出正确的结论,追加投资回收期与最佳效益值就是在研究一次投资费与运转费关系的基础上得出的结果。
体育场馆暖通空调系统的经济投资与运行体育场馆暖通空调系统工程造价一般占单位工程总造价的5%-8%,占安装工程造价的15%-30%。暖通系统工程既要满足建筑物的使用和环保节能要求,同时又要考虑经济投资。针对体育场馆具有大空间场所的特点,采用中央空调,风量均匀、平稳,投资经济。中央空调采用风机旁管加新风空调系统运行可靠,结构简单,投资节省,尚为目前我国建筑暖通空调系统工程主流。设备采用国内品牌和国外品牌相结合,如对核心设备冷水机组采用国外知名品牌,空调机组采用国内品牌。随着我国科学技术的发展,目前国内品牌的设备技术日渐成熟,为节省投资亦可全部采用国内品牌。国内品牌与国外品牌相比,设备造价相差15%-20%。随着人们生活水平提高,追求舒适、健康的生活环境成为时尚潮流,建议采用冷暧两用型,冬季亦可以送暧风,使室内气温达到16℃-22℃,人体感觉舒适温度。机房占民用建筑暖通系统工程投资40%,空调风机系统占50%,冷却塔占10%。
2、体育场馆暖通空调系统设计应考虑的具体因素
负荷特点大空间建筑对空调专业而言,一个主要特点是空调负荷有效区域所占的空间占整个空间的比例很低,可以小至10%。其次,大空间的外墙面积与地板面积之比大,可能高达1∶1。这就造成了外界面对室内空间的自然对流影响较大,形成了一个明显的周边负荷区。此外,由于容纳的观众多,新鲜空气量和送风量应比一般建筑大。当然,在另一方面,也要看到其人均体积大,从卫生的角度看是好的,可采用较小的换气次数,新风量的标准也可适当降低。在确定人员新风标准时,应充分考虑当地的经济发展水平。夏季若采用分层空调,空调冷负荷计算可以乘以0.5-0.8的系数。冬季,则必须按全室采暖方式进行计算。在计算冬季热负荷时,要考虑垂直方向温度梯度的影响。上部空间温度高于工作地带的温度,室内外温差也较大;下部空间大,耗热量也随之增加。对于层高大于4m的生产厂房,应分区选定室内计算温度,即计算地面耗热量时,采用工作区温度;计算屋面时,采用屋顶下温度;计算墙、窗、门耗热量时采用室内平均温度。室内温度梯度约0.2-0.3℃/m,采用对流采暖时,由于热风采暖的布置不同,温度梯度在0.5-1.5℃/m之间。
冷热源方案在确定冷热源方案时,应从经济性、安全性、节能性、环保性等方面进行论证。对于规模较小的建筑如小型礼堂、音乐厅,由于受建筑面积的限制,无设备用房的位置时,宜采用风冷式冷水机组或风冷热泵式冷(热)水机组。规模较大的项目,宜采用水冷机组。由于体育场馆属于人员短期密集,辅助房间(如办公、对外营业场所等)面积占整个建筑面积的比例很小,人员负荷、灯光负荷、新风负荷占空调冷负荷的大部分,而且该部分负荷变化大,因此冷水机组台数的匹配应能满足这种变化。在确定系统的冷负荷以及选择机组台数时,应考虑的因素有:不举办活动时,只有对外营业场所以及少量的办公等辅助用房冷负荷;人员数量变化大,机组的台数应能满足负荷的变化要求。
系统设计体育场馆属于人员密集、设备散热量大的场所,过渡季节仍然需要空调降温。因此采用全空气低速风道双风机系统较为合理。室外进入的新风和部分回风混合后,经过滤、冷却或加热处理后送入比赛大厅。空调机组新风口、回风口、排风口配带电动新风阀、电动回风阀及电动排风阀,根据室外新风焓值,调节三个阀门的开度,实现过渡季节全新风运行,以达到节能和改善室内空气品质的目的。面积大的场馆应划分多个通风空调系统区域,便于系统调节以及能量控制。气流组织应根据不同类型的建筑、不同的结构形式,因地制宜做不同的选择。体育场馆屋顶结构形式多为网架或桁架,层高≥10m,体育馆屋顶最高点可高达25m。体育馆的气流组织一般为高速射流喷口顶送或侧送、座椅下回风或场地下回风、顶部排风。空调机房的布置应以施工安装、管理维护方便,管道布置合理经济为原则。机房作为空调系统的核心部分,其位置的选择、面积的大小直接影响到系统的合理性以及使用效果。每个空调机房所承担的空调系统的面积不宜过大,宜控制在500m2以内。
噪声与振动通风空调系统的设计应考虑消声减噪、减振问题。风机、空调机组、冷水机组、水泵是噪声源与振动源。最简单有效的办法就是让设备用房远离噪声要求高的房间。其次是选择质量好噪声低的空调设备、消声效果好的消声设备。第三,要控制风管、送风口、回风口、排风口的风速,避免风口风速过高而产生二次噪声。
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