优化设计思路(暖通)

暖通专业深化设计思路讲析2021年2月2日目录1、深化设计的概念2、深化设计的目的3、深化设计的流程4、暖通专业深化设计要点2021年2月2日1深化设计的概念2021年2月2日深化设计，又称二次优化设计，是指在项目前期策划及实施过程中，结合项目技术、经济条件，进行的深化施工图设计、优化技术方案、完善设计遗漏功能、推广新材料及新工艺的技术工作。1、深化设计的概念深化设计施工图新材料、新工艺设计漏项、技术校核1、结合项目材料品牌要求，优先推荐选用安全可靠、技术经济性好的材料。2、对可降低施工成本、提高施工质量，有效确保施工安全的新技术工艺，可优选选用。1、根据工艺需要及现场实际，对明显的设计漏项进行深化设计；（如：检修马道方案）2、对设计的技术参数（风量、冷量、荷载）进行校核，优化设备选型、管线型号、支吊架钢材型号等。技术方案1、根据项目实际情况，优化选用技术可行、经济高效的技术方案；2、为客户利益及工程实际需要，向业主方提出的安全、节能、成品保护等可创收技术方案。（如：BIM技术方案）1、对施工图设计不完善之处进行细化、补充和完善；2、对施工图中各专业管线进行空间管理；3、施工图节点、大样图深化设计。2021年2月2日2深化设计的目的2021年2月2日2、深化设计的目的提升施工质量，落实规范要求；合理利用空间，规范排管布线，现场整齐美观提高施工效率，减少返工弥补原设计方案不足，解决施工技术难题完善施工寻找降低施工成本的有效途径；利用设计遗漏及深化设计合理化建议，推介增加工程变更，创造项目二次利润。降本增效深化设计目的通俗来讲，深化设计的目的很简单：为了能够将施工进行下去，为了确保项目指标顺利达成。作为项目总工，推动项目深化设计，是项目技术管理工作中的必要环节。2021年2月2日3深化设计的流程2021年2月2日深化设计一般在项目前期策划阶段进行，主要是项目专业技术人员对施工图纸全面熟悉，提出设计问题，完善施工图纸；拟定技术方案，编制施工组织设计。其一般流程如右：3、深化设计的流程与业主方、设计方沟通、确认报业主方、设计院审核、签认熟悉施工图纸、技术规格书要求图纸提疑，技术校核拟定最优技术方案深化设计方案内部审核设计交底、施工交底专业技术人员组织施工项目部业主方、设计单位2021年2月2日4暖通专业深化设计要点2021年2月2日4、暖通专业深化设计要点换气次数：首先要核算房间的换气次数是否偏大，设计院设计的时候一般都是按照规范的上限值设计，且在结果中一般还考虑10%~30%的富余量，换气次数推荐值见下表（摘自GB50073-2013）。医药洁净厂房的洁净度划分与洁净厂房的划分有所区别，分为A,B,C,D四个级别。A级对应ISO4.8，B级（静态）对应ISO5，C级（静态和动态）分别对应ISO7和ISO8，D级（静态）对应ISO8。见下表（摘自医药工业洁净厂房设计规范）。空调风系统设计优化2021年2月2日4、暖通专业深化设计要点主机优化可从余量和形式上入手。一般设计选型时与制冷量和风量有关，风量考虑10%~30%的余量后相当于制冷量也有这么多余量，厂家选型时的参数不可能完全对应图纸参数，一般要比图纸要求大一点，且厂家的参数是标准值，2种型号规格之间相差会较大。如实际需要920kw制冷量（考虑余量之后），厂家标准值是900kw和997kw，这920kw如果是考虑了比较大的余量之后的值，选型时可以把余量放小一点，选型900kw的就可满足要求。形式上一般采用的是水冷螺杆机，风冷螺杆机，风冷模块机和直膨机。直膨机形式固定，不需要水管，一般不可变化。水冷螺杆机一般和冷却塔系统配套使用，这种形式在有冷却塔系统的前提下，且位置充裕的情况下使用较多。风冷螺杆机是厂房没有冷热源，且屋顶不适合设置冷却塔的情况下，选用风冷螺杆机会比较方便。如果是有多个系统共用一个冷热源的时候，可以采用风冷模块化机组，这样可以根据实际使用情况，开启对应模块数，减少运行成本。空调冷水主机选型优化2021年2月2日4、暖通专业深化设计要点风量优化：主要是FFU的设计风量与实际风量的比较。以石家庄旭新项目为例。检验间面积463m²，房间高度为3.5m，房间体积为1621m³。内包装间面积为334m²，房间高度为3.5m，房间体积为1169m³。根据规范，千级房间换气次数要求为每小时50~60次。检验间每小时循环风量：1621*60=97230m³/h；内包装间每小时循环风量：1169*60=70140m³/h。原设计：1、检验间为143台FFU(每台设计风量为667m³/h),每小时循环风量：143*667=95381m³/h=58.5h。满足要求。2、内包间为87台FFU(每台设计风量为730m³/h),每小时循环风量：87*730=63510m³/h=54.3h。满足要求。实际1200*600的FFU每台标准风量为1160m³/h。每台FFU暂按1000m³/h考虑（实际有损失，不能按样本数值计算）。换气次数按：60次/h检验间FFU数量只需布置：（1621*60）/1000≈98台内包间FFU数量只需布置：（1169*60）/1000≈70台FFU优化2021年2月2日4、暖通专业深化设计要点原设计优化设计FFU优化2021年2月2日4、暖通专业深化设计要点负荷计算的标准计算方法采用逐时法，但结合项目实际情况，一般都采用经验值和指标校核。设备冷负荷需要依据生产工艺所需设备的具体参数而定，不同设备发热量则相差很大。有些设备参数直接提供设备发热量，有些则只有功率，需要依据功率计算发热量。冷负荷=结构冷负荷+照明负荷+人体负荷+设备冷负荷热负荷=结构热负荷-照明负荷-人体负荷-设备冷负荷冷负荷指标在实用供热空调设计手册第二版第20章有相关统计表。经验指标一般只用作前期估算以及计算之后的核算比较用，不建议直接当做实际数据来计算负荷。负荷计算人体负荷：电子厂房显热最大为：90实验室显热最大为：93机加工厂显热最大为：118锻造、炼钢最大为：168靠外墙不靠外墙结构冷负荷6050结构热负荷5040照明负荷20202021年2月2日负荷计算：案例14、暖通专业深化设计要点上海某工程，房间温湿度要求22℃±2，55%±5。房间面积20㎡，吊顶高度3m，洁净要求7级，房间压力为20pa。根据已知条件，列出相关参数：房间内设备发热量为0.61kw，人员4个，经计算，室内冷负荷为2.37kw。根据洁净度计算洁净风量=25*20*3=1500CMH人员新风=4*40=160CMH加压风量=180CMH（不同压力对应不同换气次数计算）房间内无排风，故新风量=180CMH室内要求22℃，可以选择17℃送风，经计算负荷风量=1385CMH最终送风量=1500CMH这种情况下，满足洁净度要求的风量大于负荷风量，可考虑减小换气次数，现在是按25次计算，减小到按20次计算洁净风量=20*20*3=1200CMH这样的话最终送风量=1385CMH即可。2021年2月2日负荷计算：案例24、暖通专业深化设计要点南京某工程，洗瓶烘瓶间温湿度要求22℃±2，55%±10。房间面积58㎡，吊顶高度2.6m，洁净要求D级，房间压力为25pa。根据已知条件，列出相关参数：房间设备发热量计算为3.91kw，人员4人，经计算，室内冷负荷为8.33kw；根据洁净度计算洁净风量=25*58*2.6=3770CMH人员新风量=4*40=160CMH；加压风量=603CMH无排风时，新风量=603CMH室内要求22℃，送风温度16℃，则负荷风量=4045CMH这种情况下最终送风量=4045CMH，考虑增加排风系统，把设备发热量全部排走，经计算排风量=820CMH负荷风量=2150CMH故新风量=603+820=1423CMH最终送风量=3770CMH而这个洁净风量是按较高的换气次数计算而得，在此基础上还可继续优化。2021年2月2日风管尺寸优化4、暖通专业深化设计要点根据《通风管道技术规程》JGJ141-2004，矩形风管尺寸宜选用常用规格，长短边之比不宜大于4：1。风速选择不宜过大或过小，过大导致风管内压力过大，过小导致风管尺寸较大，增加材料成本，末端风量达不到设计值。风管及风管部件迎面风速（m/s）实际计算时推荐值（可在数值上下浮动）机械防排烟系统风速（m/s）2021年2月2日空调水系统设计优化4、暖通专业深化设计要点生活给水管道推荐流速（m/s）-GB50015-2003冷却水管道推荐流速（m/s）CarrierHandBook推荐流速（m/s）冷凝水管的管径选择表流速直接影响管道内的压力和系统水利损失，对盘管（空调机组盘管、DCC）的寿命也有影响。对于大管径的管道，流速宜选择接近上限的数值，从而减小管道本身和阀门等配件的材料价格及安装费用。2021年2月2日暖通专业阀组一般是指空调机房阀组和DCC阀组。DCC阀组一般采用一套阀组控制1~3个干盘管，负责同一个房间负荷的，距离相近的建议采用一套阀组，减少阀组等配件的成本。空调机组阀组一般都是一对一，但遇到数台吊顶循环机负责同一房间负荷的情况时，也可参考DCC阀组型式。4、暖通专业深化设计要点电动阀一般设计在回水管路上，为防止管道中产生的气体排不出去造成管路气堵塞。回水管相对压力小一点，对阀门的使用寿命和调节作用就好一点，而且使用二通阀门，在关闭的状态下，如果在供水管道中，突然打开，流体对阀门后的热交换器冲击就很大，阀门安装在回水管就不会产生这种问题。但装在回水管上也不是必然的，也有装在供水管上的做法。阀组型式优化2021年2月2日4、暖通专业深化设计要点空调机组选型优化，可从组合式空调机组的功能段优化着手。表冷段和电加热段：从夏季空气处理过程看，常规的一级表冷形式为先表冷，后加热到送风状态点，可以优化为二级表冷的形式，一个控温度，一个控湿度，充分利用回风温度，避免增加电加热段。空调机组选型优化一级表冷二级表冷优化2021年2月2日4、暖通专业深化设计要点加热段和加湿段：加湿一般采用电加湿，加湿量大的可能采用湿膜加湿或喷雾加湿等。加湿段我们可以考虑把电加湿改为湿膜加湿，但同时加热段的加热量会相应增加，两者比较后可做相应优化。若有蒸汽源，则优先考虑干蒸汽加湿。空调机组选型优化2021年2月2日消声段：有些空调机组设置有消声段，不采用消声器，可将消声段优化为消声器，是否会降低成本，结合业主方降噪要求，综合考虑消声段的必要性。4、暖通专业深化设计要点风机段：风量根据系统风量确定，而余压设计院一般都采用估算值，一些特殊设备（如文丘里阀，BIBO等）的压力是否计算在内，综合校验风机段的风机压力。风机压头一般不会考虑设备本身的阻力，遇到设备本身阻力比较大的情况时，需要对该设备做单独考虑，比如B2生物安全柜加助力风机单独排风或接至主管。风机功率以厂家实际选型为准，应多比较不同厂家的参数进行优化。风机形式是皮带轮传动还是直驱式，业主如果没有这方面的要求，可以选择成本较低且能满足要求的形式。空调机组选型优化2021年2月2日4、暖通专业深化设计要点对湿度要求非常高的机组现在采用最多的是转轮除湿，但目前也有其他的除湿方式逐渐发展起来（比如热管技术），就除湿而言，可以进行比较后选择最优方案。空调机组选型优化2021年2月2日4、暖通专业深化设计要点管道专业阀门种类繁多，功能各异，优化阀门选型之前必须要清楚了解各种阀门的功能。空调水系统阀门按功能划分如下：暖通材料选型优化-阀门类别功能主要阀门形式截断阀类主要用于截断或接通介质流。闸阀、截止阀、隔膜阀、球阀、旋塞阀、碟阀、柱塞阀、球塞阀、针型仪表阀等。调节阀类主要用于调节介质的流量、压力等。调节阀、节流阀、减压阀、平衡阀等。止回阀类用于阻止介质倒流。各种结构的止回阀。分流阀类用于分离、分配或混合介质。各种结构的分配阀、三通四通旋塞阀、三通四通球阀、疏水阀等。安全阀类用于介质超压时的安全保护。各种类型的安全阀、溢流阀。2021年2月2日空调水系统常用阀门的分类与用途见下表：4、暖通专业深化设计要点暖通材料选型优化-阀门20