第一篇:暖通设计,美国标准中文翻译版[范文模版]
单户住宅 热泵
单一家庭住宅的热泵通常是整体式系统;也就是说,他们使用单一整体式单元系统或分离式系统(如图2所示)。
大部分市售热泵(特别是在北美)是电动空气源系统。补充热量一般是在室外温度低时或在除霜的时候。
在大多数情况下,补充或备用的热由用户的电加热器来提供。电阻炉。
热泵可以根据热的来源、分散介质以及使用的燃料类型来分类。最常用的热泵设备类型是:空气-空气 和水-空气。空气-水和水-水也是会使用的。
与热泵设备相比,热泵系统通常用空气源或地源来描述。冷却产生的热一般可被认为是加热所需要的热源。
空气源系统的使用环境空气作为热源/汇安装的成本最低,从而最 常用。
地源系统通常使用水-空气热泵从地面通过地下水或埋地换热器提取热量。
地源(地热)系统。
以地下水为热源/汇(从个别井或从社区水井提供的一个实例来分析)要比以周围空气作热源/汇有下列优点:
(1)热泵的能力于环境空气温度无直接关系,减少了辅助加热的要求
(2)没有除霜周期。
(3)尽管额定功率的运行条件与空气源的不相同,但是在制冷和供热方面的季节性效率还是较高的。(4)高峰采暖能耗是通常较低
其他两个类型的系统是地面耦合和地表水的耦合系统。地面耦合系统拥有同样的优势,但由于地表水温度与随空气中的温度波动而变化,地表水耦合系统可能无法提供其他地源系统相同的好处。
这两种系统类型通过埋地或水下的热交换器中的循环盐水或水,来传输热量。
直接膨胀地源系统(蒸发器埋在地下)很少被使用。
在当地条件允许的地方,水源系统有时用地表水(如湖泊或河流)或市政水(自来水)来获取热量。
对于地下水系统,必须考虑水的供应、水的质量和水的处理。Caneta Research(1995)、Kavanaugh 和Rafferty(1997)提供了有关这些问题的详细信息。
在Caneta Researc上,地面耦合系统的二次冷却剂被进行了讨论(21章ASHRAE手册基础)埋地换热器的安置可能是水平的或垂直的,垂直包括多个浅井和单格深井。
地面耦合系统避免了水的质量、数量和安装的问题,但有时比地下水系统昂贵 然而,地面耦合系统通常更有效,尤其是地下水系统的泵功率被考虑的时候。
地面盘管的正确安装是成功的关键。附加热泵
在附加的系统上,添加热泵往往安装在已有炉、锅炉和风机盘管的系统中(通常在正在改装的系统中)。
热泵和燃烧设备工作在下面两种方式:(1)交替,(2)并行,取决于哪个更加高效。
在单一双价热泵系统中,为了在低安装费的条件下有同样的高效益,热泵和燃烧设备都集中在一个共同的机箱和机柜中。燃料的热泵。
为了进一步开发燃料热泵,已进行广泛的研究和开发。他们已经投入到北美市场。水暖气选项。
在制冷模式下运行时,热泵需要安装减温器(无论是安装在整体或局部)来回收家用热水的热量。
为集成空间空调和热水热泵提供一个额外的全尺寸的水加热冷凝器是可行的。炉
炉的燃料可以是气体(天然或丙烷),电力,石油,木材,或其他可燃物。
天然气、石油、木材炉可可以从室内或从室外获取用于燃烧的空气。如果炉内需要的燃烧空气从室外获取,那么这种方式被称为孤立的燃烧系统(简称ICS)炉一般以ICS为基础。
当室外空气输送到燃烧室,这种方式被称为直接排气系统。这后一种方法被用于家庭应用和一些中、高效率的设备设计。使用外部空气进行燃烧,消除双方的渗透与燃烧室内空气在大气中引罩设备齐全炉,与相关的堆栈损失损失。
两个可用的高效率燃气炉的类型是非冷凝式和冷凝式。
通过增加或改善换热表面积和在炉关断的时候减少热损失都可以提高效率。
高效率的冷凝方式通常是通过从燃烧产物中冷凝水蒸气来节省更多的能量。
冷凝水在高档不锈钢热交换器中形成,并通过排水管线排出。冷凝炉一般使用PVC排气管和冷凝水排水管。以木材为燃料的炉用在一些领域。
木炉中的一个最新进展是通过增加催化转换器以提高燃烧过程、提高炉效率和生产清洁的尾气。
ASHRAE手册28章和29章—系统与设备包括了炉和电炉效率更详细的信息。循环加热系统
随着对中央冷却系统要求的增加,循环加热系统在新建筑中的普及已经下降,但在较冷的地方仍然占了现有系统很大的部分。流体在中央锅炉被加热,然后通过管道分布在每个房间的终端设备。终端设备通常是散热器或地板采暖。其他终端设备包括风机盘管和辐射板。最近安装的住宅系统使用强制循环,多区热水系统与一系列循环管道的安排。
最近安装的住宅系统使用强制循环系统、多区热水系统。
ASHRAE手册12、27、32章—系统与设备包括了循环更详细的信息。基于经济性和舒适性的考虑来设计水温。
一般来说,温度越高导致第一成本月底,因为需要更小的终端设备。然而,损失往往会更大,导致更高的运营成本和减少由于集中热源的舒适。
典型的设计温度范围从180到200°F。对于辐射板系统,设计温度范围从110到170°F 首选的控制方法,当室外气温上升时,使水的温度降低。
关于管段的膨胀和收缩,水利系统热末端设备里空气排放的规定,都要求是安静、气密的操作。
从烟气中冷凝水蒸汽的化石燃料系统,设计时必须使回水温度范围在大部分供暖季节的时候 维持在120至130°F。
为了防止凝结,非冷凝系统需要在锅炉中有足够高的水温。如果需要快速加热,终端设备和锅炉的大小必须增加,但应避免过大。多或单户住宅的另一个观念是合并water-heating/space-heating系统使用室内的贮热水箱的水以给空间提供热量。水在空气处理设备中循环于储罐到水力线圈之间。
第二篇:暖通设计问题
(一)系统设计问题
1、水泵在系统的设计位置:
一般而言,冷冻水泵应设在冷水机组前端,从末端回来的冷冻水经过冷冻水泵打回冷水机组;冷却水泵设在冷却水进机组的水路上,从冷却塔出来的冷却水经冷却水泵打回机组;热水循环泵设在回水干管上,从末端回来的热水经过热水循环泵打回板式换热器。
2、冷却塔上的阀门设计: 2、1冷却塔进水管上加电磁阀(不提倡使用手动阀)2、2管泄水阀应该设置于室内,(若放置在室外,由于管内有部分存水,冬天易冻)
3、电子水处理仪的安装位置 放置于水泵后面,主机前面。
4、过滤器前后的阀门 过滤器前后放压力表。
5、水泵前后的阀门 5、1水泵进水管依次接:蝶阀-压力表-软接 5、2水泵出水管依次接:软接-压力表-止回阀-蝶阀
6、分集水器 6、1分集水器之间加电动压差旁通阀和旁通管(管径一般取DN50)6、2集水器的回水管上应设温度计.7、各种仪表的位置:布置温度表,压力表及其他测量仪表应设于便于观察的地方,阀门高度一般离地1.2-1.5m,高于此高度时,应设置工作平台。
8、机组的位置:两台压缩机突出部分之间的距离小于1.0m,制冷机与墙壁之间的距离和非主要通道的距离不小于0.8m, 大中型制冷机组(离心,螺杆,吸收式制冷机)其间距为1.5-2.0m。制冷机组的制冷机房的上部最好预留起吊最大部件的吊钩或设置电动起吊设备。
(二)、水路设计问题点汇总 问题点一:水管的坡度要合理
1、水平支、干管,沿水流方向应保持不小于0.002的坡度;
2、机组水盘的泄水支管坡度不宜小于0.01。
3、因条件限制时,可无坡度敷设,但管内流速不得小于0.25m/s。问题点二:冷凝水干管的设计
1、冷凝水应就近排放,一般排于卫生间地漏
2、凝水干管的长度设计要考虑因坡降引起的高度,管两端高低落差距离不能大于吊顶高度
问题点三:选择合适的管路阀件
1、立管与水平管连接处装调节阀
3、水管路的每个最高点设排气装置(当无坡度敷设时,在水平管水流的终点)
3、立管最低处连接关断阀,便于维修立管
4、水管的热力补偿可以利用弯头自然补偿,不足时也可加设膨胀补偿器
问题点四:水管布置
1、立管在管道井内不宜乱放,宜靠墙靠角安放(见附图)
2、管道在水平面内禁止穿越楼梯、剪力墙、配电室等 问题点五:水管保温 保温结构一般由保温层和保护层组成 保温层厚度要根据热力计算确定,经验值可参考《民用建筑空调设计》P279 3 保温材料可因地制宜,就近取材,应采用非燃或难燃材料,必须符合《建筑设计防火规范》。问题点六:水力计算 空调水系统各并联环路压力损失差额,不应大于15%;2 水管路比摩阻宜控制在100-300Pa/m,问题点七:水系统补水 空调水系统补水应经软化水处理,仅夏天供冷的系统可采用电子水处理仪;2 系统补水量取系统水容量的2% 3 补水点宜设在循环水泵的吸入段
(三)、末端设计中应注意的问题点: 1.接风管的风盘的风口设计,见附图。
1)第一个送风口与风盘的出风口的距离要适当; 2)带有两个出风口的风盘送风管要变径; 3)风盘的送风口与回风口距离要适当。(≤5米)
2.风机盘管的进出水管路设计,见附图1-2。1)进出水管路为“上进下出”;
2)风盘与供回水干管的相对标高不小于200mm; 3)进水管上依次接过滤器、闸阀、和软接; 4)出水管上接软接、闸阀。
3.同型号风盘的出风口数量的确定
同型号风盘的出风口数量可视空调区域的不同而定,见附图1-3。4.两个小包间共用一个风盘的气流组织
两个小包间共用一个风盘,每个包间可设一个出风口,两个包间的回风口可以通过串联接到风盘的回风口上,见附图1-4。
5.靠近窗口的风盘布置:
为抵挡室外冷负荷渗透,风机盘管应该尽量靠近外墙、外窗布置。见附图1-5。
6.大空间的风机盘管的布置:
在大空间布置风机盘管时,宜以“中间回风,两边送风”的气流组织方式布置风盘,见附图1-6。
7.嵌入机的布置
嵌入机布置时离边墙的距离不得大于3米; 诸如会议室、多功能厅等布置嵌入机时应该选用小冷量的多台机器,均匀布置。8.内机选型
大空间可选用嵌入机,长方形办公室最好选用卡式机 9.风口选型
高空间不宜选用散流器送风(风不宜送达工作区),最好使用可调双层百叶送风口.10.回风箱的做法:
空气处理机的回风设计:在回风处做比较大的回风箱,在回风箱一侧开回风口,该做法可调节气流,降低噪音),见附图1-7
11.根据房间功用和冷负荷设计合适的风盘。
风盘选型要以设计负荷为依据,风盘布置要考虑空调房间的特点尽量布置美观。(见附图1-8)
(四)、风系统设计问题注意点: 1. 送、排风口的距离要适当。
排风口与送风口至少保持3米的距离以防气流短路 图示: 图1(效果差)原因:送风口和排风口距离太近
图2(效果好)
2. 选用合适的风阀。
从原则上讲,系统风压平衡的误差在10%-15%以内,可以不设调节阀,但实际上仅靠调风管尺寸来调风压是很困难的,所以,要设风量调节阀进行调节。
① 风管分支处应设风量调节阀。在三通分支处可设三通调节阀,或在分支处设调节阀。
② 明显不利的环路可以不设调节阀,以减少阻力损失。③ 在需防火阀处可用防火调节阀替代调节阀
④ 送风口处的百叶风口宜用带调节阀的送风口,要求不高的可采用双层百叶风口,用调节风口角度调节风量。
⑤ 新风进口处宜装设可严密开关的风阀,严寒地区应装设保温风阀,有自动控制时,应采用电动风阀。3. 风管的布置。
① 要尽量减少局部阻力,即减少弯管、三通、变径的数量
② 弯管的中心曲率半径不要小于其风管直径或边长,一般可用1.25倍直径或边长
③ 为便于风管系统的调节,在干管分支点前后,应预留测压孔。测压孔距前面的局部管件的距离应大于5b(b为矩形风管的长边或圆形风管的直径),距后面的局部管件的距离应不小于2b。通风机出口处气流较稳定的管段上宜应预留测压孔。4. 新风进口位置
① 进风口宜设在室外空气比较洁净的地方,保证空气质量 ② 宜设在北墙上,避免设在屋顶和西墙上,并宜设在建筑物的背阴处这样可以使夏季吸入的室外空气温度低一些 ③ 进风口底部距室外地面不宜小于两米,当进风口布置在绿化地带时,则不宜小于一米
④ 应尽量布置在排风口的上风侧,且低于排风口,并尽量保持不小于10米的间距 5. 新风口的要求 ① 宜采用固定百叶窗
② 多雨地区宜采用防水百叶窗以防雨水进入 ③ 为防止鸟类进入,百叶窗内宜设金属网 6.排风管的新做法
类似酒店客房的排风系统设计可如下考虑:利用排气扇将室内风排到走廊的吊顶内,在走廊设排风管排风,为有效利用余热,排风机可设置于卫生间.图示:
7.风口与边墙的距离 风口距墙不应小于1米
8.风口的选用.① 新风口,送风口用双层百叶风口 ② 回风口用格栅风口 ③ 排风口用双层百叶
④ 氟系统由于风量一般比较小,如要求冬季采暖需要,宜采用用双层百叶,不能用散流器。
⑤ 风机盘管带两个风口时宜选用带调节阀的双层百叶 9.风口的凝露
风口凝露是由于风口小,温度低。可加大风口尺寸防止凝露 图示:
10.静压箱的计算
① 静压箱控制风速宜不大于1.5m/s ② 出风截面积A=G/V(G为送风量),各方向截面积应一样 ③ 一般的系统可以用风口变径加消音器代替静压箱 11.防排烟换气次数的确定。① 消防水泵间不小于4次 ② 变电室5-8次 ③ 变电室5-8次 12.排烟口的布置。④ 走廊超过60米,做排烟口
⑤ 电梯前室用常开型多叶送风口,每层设一个 ⑥ 楼梯间用自垂百叶风口,2-3层设一个 13.房间的空气压力状态。
①建筑物内的空气调节房间应维持正压。
②建筑物内的厕所、盥洗间、各种设备用房应维持负压负压 ③旅馆客房内应维持正压,盥洗间应维持负压
④餐厅的前厅应维持正压,厨房应维持负压。餐厅内的空气压力应处于前厅和厨房之间。
14.吊顶内的风管布置原则
从上到下依次为:排烟风管,排风管,送风管,水管 15.送、排风口的相对位置
空调房间并行送排风管时,送排风口尽量不要并列布置,最好交错布置 图1(效果差)
图2(效果好)
16.送风管的设计
尽量使风在送风管内不倒走,确保良好的管内气流流动和出风效果
17.三通与风管的搭接
和三通相接的管径要于三通的口径保持一致,不要变径,避免局部损失过大.关于通风,排烟和防烟
1.排除余热余湿的通风换气次数的确定。
① 消防水泵间不小于8次/h
② 变电室10次/h
2.排烟主要是对地下车库、面积超过100m2且无外窗的房间、内走道、中庭及面积超过50m2的地下室。
①排烟量计算详见《高层民用建筑设计防火规范》
3.防烟
主要是对防烟楼梯间及消防电梯前室(合用前室)进行加压送风。
①风量计算参见《高层民用建筑设计防火规范》。
②风口设置消防电梯前室(合用前室)必须每层设置多叶送风口,防烟楼梯间可以隔层设置自垂式百叶送风口。
另外也可以采用自然排烟,即在有外窗并且外窗的可开启面积满足一定的要求,可以不用机械防烟。
第三篇:暖通设计流程
暖通专业作为机电设备的3大专业之一,在民用建筑和工业建筑中发挥着重要的、不可缺少的作用。一般来说,暖通专业会细分为几个方向:采暖、供热、通风、空调、除尘和锅炉。我们日常生活中,接触最多的是通风和空调这两个方向,北方地区还有采暖和供热。下面我们以空调这个方向为例,谈谈目前一般按照怎样的流程去设计的。暖通设计的3个阶段一个新的工程,在国内设计院,设计一般会有3个阶段,即方案阶段、初步设计阶段和施工图阶段。
1.1 方案阶段方案阶段,一般是以建筑为主,暖通专业有时会不用去做,一些大型的民用或工业项目,暖通专业也只是做一些简单的文本,说一说将来要做的一些东西,主要采取的哪些技术手段等,基本是非常简单的。
1.2 初步设计阶段在初步设计阶段,暖通设计除了要出文本外,还需要出一些图纸,让别人对要做的项目有一个初步的认识。比如以一个办公大楼为例,我们怎么去完成这个项目的暖通初步设计呢?首先,要了解这个将要做的项目的地点、性质、档次等相关情况,如果这个大楼在北方,那么就要去了解这个城市冬天是使用集中供热的采暖方式还是有独立的锅炉房供热?这个大楼是高档的写字楼吗?业主对这个大楼的定位如何呢?是倾向用分体空调还是集中空调呢?冬天是使用暖气片还是集中的中央空调系统呢?建筑专业对外立面有要求吗?诸如此类的问题都是在做设计前需要考虑的,需要我们与业主去沟通,与相关的政府部门去沟通,与相关设计专业去沟通。在很多情况了解和确定后,便可以开始做设计了。一栋高档办公大楼,如果性质单一,在100m以下,那么要作哪些设计呢?首先心中要有数。一般来说,应该有这几方面的设计要去做:
(1)大楼的中央空调系统。办公大楼一般采用新风加风机盘管系统,现在也有的大楼采用VAV的全空气系统,还有采用集中的地板加风机送风等,根据实际的状况,确定一种系统的形式。主机是采用风冷式还是水冷式,是采用什么压缩方式的制冷机,根据要求,选择一种;水系统的主管如何去安排;水泵,制冷机如何去控制运行等等。
(2)大楼的消防通风系统。这样一栋大楼,人员众多,需要考虑火灾时候的逃生,按照相关的设计法规,考虑是否逃生的封闭楼梯需要设置加压送风系统,消防前室是否需要设置加压送风系统?走道是否需要设置机械排烟系统?卫生间的怎样通风?大楼是否有地下停车场,如何去通风和机械排烟?是否有厨房,怎样排油烟?根据实际情况去确定。了解了要做的东西后,就可以按照以下的步骤去做了:
1).计算冬夏的大楼空调负荷(初步设计阶段,可以使用面积指标去估算),计算加压送风量,计算机械排烟量,计算地下车库的通风量及消防排烟量,计算变配电机房的通风量,计算辅助用房的通风量,计算卫生间的通风量,等等。
2).布置系统,根据计算进行设备选型,向各专业提资料;这里的系统布置指主系统的设计,根据系统的布置,应向建筑专业提供你的机房位置及大小,管井位置及大小,穿墙的大洞位置及大小,穿楼板的洞位置及大小,等等;向结构专业提供机器设备的重量及大概位置,穿楼板的洞的大小及位置,等等。向电气专业机器设备的用电量,主要的控制要求等等;向给排水专业提供你机器的排水点和用水点等等。同时接受别的专业提供给你的专业资料。并根据各专业的汇总,调整你的设计方案。
(3)文本整理。出制冷机房的设备布置图,水系统原理图,主管系统平面布置图,主要送排风平面图,消防排烟平面图,机器设备明细表,初步设计说明等等。这样,一个完整的初步设计就基本完成了,再经过其他暖通设计师的校对、审核、审定,最终就可以签字出图了。1.3 施工图阶段施工图是工程项目实施的依据,它是在初步设计的基础上完成的。一般来说,如果没有大的变化,基本上是按照初步设计时形成的思路进行深化设计;如果情况出现变化,比如说建筑方案作大的调整,实际情况和初步设计时不一样了,业主要求有新的变化了,那么整个暖通设计就需要重新去考虑。同样,我们以那栋高级写字楼为例,继续它的施工图设计。所需设计的内容没有变,仍然是中央空调设计,通风及消防排烟设计,设计及施工说明等几方面。首先,是计算,包含空调冷热负荷的计算和通风量及排烟量的计算,设备的选型计算等。在这个阶段,空调的冷热负荷计算需要按照国家的要求,采用逐时负荷计算法,其中有冷负荷系数法和谐波法2种,选用其中一种就可以,空调负荷计算是非常复杂和麻烦的,现在有很多负荷计算软件,使用起来比较方便;通风量及消防排烟量是根据国家颁布的有关法规或是设计手册中提供的一些要求进行计算;设备选型计算是在系统大致确定后进行的,包含风机的选择,末端空调设备的选择,水泵的选择,冷冻主机的选择等。基本的参数和设备选择后,就可以进行系统的设计了,及绘制图纸阶段。施工图设计要比初步设计阶段深化得多,图纸的深度要求是施工单位拿到图纸可以进行实际施工了。那么需要怎样的一个深度呢?以那栋办公大楼来说,所需绘制的图纸有:各楼层空调通风平面图,各楼层消防排烟及送风平面图,各楼层空调水平面图,冷冻机房平面布置图,各楼层空调机房大样图,空调、通风及排烟风系统图,空调水系统原理图,冷冻机房水系统图,冷冻机房及空调机房剖面图,辅助设备节点大样图,控制原理图,设计与施工总说明,设备材料表,安装明细表等。在这些图纸中,我们要表达这个工程的大概情况,采用怎样的空调系统、通风系统、消防系统和控制方式,我们怎样安排风管、水管的走向,标高,管径大小,我们选择怎样的设备,这些设备是怎样排放的,怎样联系成为一个系统的,这个系统是怎样工作的,我们要说明每一个功能房间需要多少的冷热量,需要多少的送风量,采用怎样的保温防腐材料,采用怎样的隔振消音形式等等。除了这些图纸外,我们在施工中,要参考那些国家和行业的标准图集,要参考哪些国家的设计及验收规范,这些也需要交代清楚。在做这些工作当中,同样需要各个专业互提资料,这同初步设计是一样的。整个工作完成后,就可以出图了,图纸在交给业主前,需要内部进行校对、审核和审定,有的地方还会有专业的审图公司进行图纸的审查。总结以上所谈,只是一些基本的设计流程及简单的方法,其实在设计中,根据不同的项目类型,会有不同的要求,也会有不同的设计方法。这些要求来自于我们的业主,设计对象功能的需要等等;采用的设计方法,是理论研究者研究出的方法,我们的同行前辈在工程中具体应用的方法,个人长期工程设计的经验总结等等;我们所遵循的设计原则就是:节省投资,管理方便,技术先进,节约能源。一个好的设计项目,需要我们用心的,抱着严谨的态度去做,需要我们在施工过程中能发现问题并能解决问题。
第四篇:暖通设计方案
(金明明;山东文孚建筑设计有限公司;250001)摘要:
在暖通空调系统的整个生命周期中,方案设计是其中最关键的环节,它决定着系统后续工作的顺畅性与可行性。本文主要针对高层建筑中暖通空调的设计方案展开讨论,首先阐述采暖、通风、空气调节的内涵,对暖通空调概念进行解释;做好设计前的准备工作,总结提高暖通空调设计方案经济性、适用性的几点建议,并提出几点注意事项。关键词:高层建筑;暖通空调;设计方案 High-rise building HVAC design scheme(Jin Mingming;Shandong Wen Fu architectural design limited company;250001)Abstract: In the HVAC system design in the whole life cycle, which is the most crucial link, it determines the system work smoothly and feasibility.This article mainly aims at the high-rise building HVAC design scheme is discussed firstly, heating, ventilation, air conditioning HVAC concept connotation, explain;make the design preparation work, improve the summary of HVAC design scheme of economy, applicability of several suggestions, and puts forward some matters needing attention.Key words: high-rise building;air conditioning;design scheme
一、采暖、通风、空气调节的内涵
所谓采暖即供暖,是指向建筑物内提供热量,提高室内的温度并进行保持;通风则是指将室外新鲜空气、新风通入室内,将建筑物室内空气置换出去,从而对室内空气品质进行改善;而空气调节则是对建筑物内某个空间的室内温湿度、空气的洁净度以及空气的流动速度加以控制、调节,即我们日常所讲的空调。空调系统可以全面控制建筑的热湿环境与空气品质,其包含部分采暖功能与通风功能,而暖通空调即是将这三种空气调节需求结合在一起的简称。
二、暖通空调设计方案前工作内容
在制定暖通空调设计方案前为了保证其后续的使用效果,设计方案前的一些工作不可忽略,从而保证设计方案的适用性、经济性与美观性。通常来讲方案设计前的工作主要包括以下几点:第一,了解清楚某幢高层建筑在项目总图中的具体位置,确定四邻建筑、周围供热、供水以及供电管线的敷设方式,并分析可能的接口点。其主要目的是为建筑暖通空调设计供热入口提供客观条件,并且在负荷计算过程中风力、日照等参数的选择也可以以此为参照,并且结合主要入口的朝向可以将大门的做法确定出来。第二,了解建筑物中常态情况下人员的数量、暖通空调系统的应用时间等,并了解是否会产生废气排泄,在负荷计算以及系统划分时可以以此为参考。第三,对于高层建筑来说,要对其层数、层高以及整个建筑的总高度进行详细了解,建筑高度大于24m的建筑即为高层建筑,设计方案还要参照高层建筑相关防火规范的条款内容。第四,划分防火分区与防烟分区,确定防火墙的具体位置与火灾疏散的路线,其主要作用是为后续防烟排烟系统设计提供参考,确定设置防火阀门的位置。第五,要充分了解建筑的结构方案,确定剪力墙的位置,并分别了解屋面与外墙的具体做法。第六,选择空调机房的建设位置、冷却塔的位置,进一步明确电源、仪表室、水泵房、热力点等各关键点的位置。
三、提高暖通空调系统适用性与经济性的策略
(一)要求设备工种参加方案设计
如果在暖通空调系统设计阶段仅仅依靠建筑工程师进行方案设计,则可能会导致建筑方案忽略了设备空间的考虑,从而为设备设计带来困难,比如机房位置设置不合理,拉远风道,不仅增加工程成本,而且通风效果也会受到影响;或者排风口与进风口挤在一起,与相关规定要求不符;或者将机房设置在管道夹层中,设备运行过程中产生的噪声与振动会对上下层产生影响,且消声减振的成本也会增加等等。
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所以为了保证设备空间设计的合理性,在方案设计过程中要求设备工种参与设计。
(二)设计方案要考虑节能问题
在暖通空调系统实际设计过程中,在计算空调负荷时不能只采用单一的、简化的计算模式,并且也不能只是重于单位面积冷负荷的计算,即不得根据工程师的个人经验凭想象设计。还有一些建筑项目暖通空调系统是由施工单位自身设计施工的,在测算暖通空调的设计负荷时套用的是家用空调的应用范围等;此外很多设计人员对所计算的负荷属于末端负荷或是主机负荷并未将使用系数综合考虑进去,无法明确系统冷量是否需要根据系统规模进行增减,也未将设备配置、运行的经济性考虑进来等等。这种不全面的设计方案势必会影响到暖通空调系统的经济性。因此在实际设计过程中要将节能理念始终贯穿其中,充分考虑暖通空调系统设计方案的经济性。
(三)保证设计方案的可行性与可靠性
提高设计方案的可行性,首先要求其能够满足使用要求。保证设计方案与国家、地区的相关法规、工程规范要求相符,包括环保要求;设计方案可以满足供电、供气、供水与供热等功能需求,并且要充分考虑这些条件长期的、动态的情况。例如如果采用水源热泵设计,则要充分了解工程所在地的地质情况、地下水资源情况、冬季与夏季冷热负荷不均衡问题等,全面分析设计方案的全年工况,以保证暖通空调系统处于全年室外气象条件下均有较好的适应性。如果某些系统受条件限制无法采用标准设备,则要进一步明确非标设备的参数要求。
(四)要考虑后续的维护操作
通常都是根据全年最不利的气象条件确定暖通空调系统的容量,因此要求系统的可调节性能要好。在暖通空调系统投入使用后,要求其维护操作的便利性要高,提高系统的自动化程度,从而降低管理成本,减少系统维护人员的数量与劳动强度。考虑建筑项目的实际情况,综合其技术经济性来确定暖通空调系统是否需要设置自动控制功能。对于高层建筑而言,通常只在季节转换时需要操作的阀门,最好不要设计自动控制;但是有些高层建筑各部分可能会出租给不同的使用单位,其使用时间会存在差异,因此要充分考虑各部分管理控制与运行成本需要分开统计的要求。
(五)加强经济性的比较分析
在暖通空调系统设计阶段可能会产生多个设计方案,除了按上述内容比较其可行性以外,还要充分考虑设计方案的经济性,基于同样的设计要求、应用环境、设备档次、能源价格,对其舒适、美观以及经济性进行比较分析,从而提高暖通空调系统设计方案的科学性与合理性。在分析设计方案的经济性过程中,要充分考虑系统投资、运行成本以及设备的生命周期,比较方案的经济性时要以同样的使用周期为标准,不能只是简单的比较设备报价。如果建筑项目同时要求具备供暖与空调的要求,还要分析冬、夏设备的综合利用问题,综合比较冬夏的经济性等。
四、设计方案的其它注意事项
在方案设计过程中还要注意其它几点:首先,并非在设计方案中采用最新的技术就是最好的。很多设计方案未结合工程的实际情况,盲目追求新技术的应用,甚至以此为卖点吸引客户,但其实方案自身均有特定的适用条件与应用范围,如果超出其应用范围,无论技术再先进都不可能不合理、不可行。同一种方案可能只适用于某个工程项止,并不一定适用于其它方案,因此方案设计不能一味求新。其次,设计方案并非投资越低越好,虽然有的设计方案初期投资看上去很低,但是却增加了后期的运行成本,或者设备的使用寿命很短更换频繁,无形中增加了系统的运行成本,因此并非投资成本低的方案就是最好的方案。再此,设计方案也并非越复杂越好,恰恰相反,系统越复杂,其投入设备就会越多,不仅会增加投资成本,还会由于系统的复杂性而降低其可靠性、可操作性以及可控制性与可维护性等,所以设计过程中在能够满足使用要求的条件下,系统越简单越好。最后,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。参考文献:
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第五篇:中文翻译
自动化
作者:汪晋宽,于丁文,张健中国北京邮电学院.2006
自动化概述了机器或设备在缺少干预程序或要求自动操作和过程控制指示的情况下的过程,它的目标是“平稳、准确、快速。”自动化技术广泛应用于工业,农业,军事,科研,运输,商业,卫生,服务,和家庭。自动控制技术不仅可以把从事繁重的体力劳动中的人从精神和窘迫危险的境地中解脱出来,而且还可以提高人的器官机能,重要的是它大大提高劳动生产率,增强人类认识世界和改变世界的能力。因此,工业、农业、国防和科学技术的自动化是现代化的重要条件和标志。
自动化是在1946年发展起来的,美国机械工程师,副局长哈德森福特首次提出了“自动”一词,用来描述发动机汽缸和自动传输及处理过程。50年代,自动调节器和经典控制理论的发展到达了单变量自动控制系统的局部自动化阶段。60年代,随着现代控制理论和计算机技术,自动控制和信息处理广泛应用的出现,确保进入了最优控制和综合自动化的管理生产过程的阶段。70年代,自动化成为大型,复杂项目和非工程体系,现代控制理论的对象涉及许多困难的问题。关于这些问题的研究,是为了促进自动化理论,方法和手段的创新,这就是一个大型而复杂的系统,系统控制和智能控制系统,这是已出现了的计算机,通信技术,系统工程,人工智能和其他高级的成果自动化系统的综合利用,如柔性制造系统,办公自动化,智能机器人,专家系统,决策支持系统,计算机集成制造系统。采用自动设备和应用则出现在18世纪以前。古人类长期生产和生活,为了减少自己的劳动,用这种有效的设备取代了家畜,自动设备来代替人类的智力活动繁难的欲望的一部分,经过漫长的时间和他们无关探索造出了原始的一些自动装置。中国古代指南车,再遥看17世纪在欧洲的风力发电控制装置的发明,虽然发明与自动化无关,但对其技术的形成起到了主导作用。
自动化技术在18世纪形成的直到20世纪30年代。1788年j.瓦特的英国工程师发明的离心调速器(也称为飞球调速器),并把其与蒸汽机连接,形成一个封闭的回路蒸汽发动机转速控制系统阀门。瓦特发明迎来了自动调节装置应用现代时代,对第一次工业革命和控制论的后续发展,产生重大影响。人们开始使用自动调整装置,处理工业生产的控制问题。这些监管机构的一些设备,跟踪给
出自《自动化概论》 北京:机械工业出版社, 2009
定值,使一些物理量,在给定值附近依然存在。在自动化技术自动调节标志着一 个新的历史时期。进入20世纪,被广泛应用于各种自动调节装置的工业生产调整的分析和研究合成系统。虽然这在自动调节器反馈控制时期已被广泛应用于结构,但在理论上的反馈控制原理是从20世纪初的20年代。1833年,在机械设计英国数学家巴贝奇三首先提出了过程控制的原理。成立于20世纪40年代939系统和控制世界的第一家专业研究机构让经典控制理论形成,并促使了当地自动化和组织准备的理论发展。
部分自动化形成于19世纪40至50年代的第二次世界大战期间,经典自动控制理论在战后的发展中起到了至关重要的推动作用。形成于经典控制理论的复杂自动调节装置的设计,创造一个系统和控制这种新的科学领域。这门新学科被称为美国伺服理论,苏联称其为自动调节理论,主要是解决单变量控制问题。经典控制理论,这个名字是在1960年联合全国第一次会议的提出的。由于在1945年解除禁令发布后的战争,其被系统地阐述为经典控制理论。1945年,美国数学家维纳.N的反馈控制系统的概念被推广。50年后,经典控制理论又有了许多新的发展。经典控制理论基本上能满足第二次世界大战期间和战后的工业发展的需要,军事技术的需求。但50年代的后期人们发现经典控制理论推广到多变量系统得出了错误的结论。经典控制理论到达了他所能应用的极限。
在20世纪40年发明的电子数字计算机创造一个数字程控新时代,而它仅限于自动计算,但ENIAC的制造和EDVAC的成功,开创了电子数字程序控制的新纪元。60至70年代发明的,逻辑控制系统中的电子数字计算机在过程控制和其他的电子数字计算机控制和直接控制生产基础中得到广泛的应用。自20世纪后期,因为50年代是一个综合自动化时期,所以空间技术的飞速发展,在这一时期,迫切需要解决多变量最优控制问题。于是诞生了现代控制理论。现代控制理论的形成和综合自动化的发展奠定了理论基础。与此同时在微电子技术有了新的突破。1958年的晶体管计算机,集成电路计算机出现在1965年和1971年的单芯片微处理器。对微处理器控制技术的出现,产生了重大影响,控制工程师可以很容易地使用复杂的微处理器来实现控制把综合自动化变为现实。
“自动化(自动化)”是在1936年美国的DSHarder,他建议在生产过程中,机器零件之间的转移没有人去执行操作的是“自动化”。自动化的概念是发展的动态过程。在过去,人们对自动化或自动化的机械作用功能目标的理解是,以取代人工操作,自动完成特定工作。这实质上是自动代替人的意见。后来,随着电子和信息技术,特别是随着计算机的出现,以及自动化的概念被广泛应用于机器(包括电脑),不仅取代了人的身体,而且心理也被取代去协助自动完成特定的工作。今天,这个自动化的概念似乎是不完美的。作为机器的自动化功能相对狭
义的理解是目标代替人的脑力和体力劳动。这是可以理解的,然而在一定程度上阻碍了自动化技术的发展,例如,有些人认为,像中国这样的人口,自动化没有很大的用武之地。今天,自动化已远远超过了传统的观念有更广泛和深刻的内涵。
广义内容自动化包括以下内容:在制造自动化的形式有三种含义:以代替人的体力劳动,以取代或协助人的精神,人机制造系统和全系统的协调,管理,控制和优化。功能,以自动化来代替人的体力和脑力工作仅是自动化的一部分。自动化的特点是一些目标,已形成一个有机的系统。在制造自动化的范围不仅涉及到具体的生产过程,还有在产品生命周期有关的所有过程。自动化是一个动态的概念,具有非常广泛和深刻的内涵。制造自动化技术目前非常活跃。
现代生产和科学技术的发展,自动化技术的发展趋势越来越被要求,同时也为自动化技术的创新,提供了必要条件。70年后,开始复杂系统自动化控制和先进的智能控制的发展,并广泛应用于国防,科学和经济领域,为实现更大范围的自动化,例如大型企业综合自动化系统,全国铁路自动调度系统,国家电网调度自动化系统,空中交通管制系统,城市交通控制系统,自动化指挥系统,国家经济管理体制。自动化工程领域中的应用延伸到非工程领域,如医疗自动化,人口控制,经济管理和自动化。自动化将在更大的模仿人的智能,工业中的机器人,海洋开发和空间探索等领域得到应用,专家系统在医疗诊断,地质勘探,取得了明显成效。工厂自动化,办公自动化,家庭自动化和农业自动化将成为新的科技革命和快速发展的重要组成部分。
电气自动化电气工程与自动化通过一个开关的设计触及到生活的每个角落,大空间飞行器有阴影研究。电气工程专业的学生从事系统操作,自动控制,电力电子技术,信息处理,检测技术,开发,经济管理,以及电子和计算机技术领域中工作中的应用式宽口径“复合型”高级工程和技术人员。高层次的人才需求量大的领域。据估计,国外大公司在这专业领域的项目和很可能发生在人员的短缺问题将会有很大的隔阂。
电气工程与自动化是信息电子领域的新课题,是因为人们的日常生活和工业生产密切相关的非常快速的发展,目前相对成熟。已成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业,农业,国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。控制理论和电力网理论是工程及自动化,电力电子技术基础,计算机技术是其主要技术手段,而且还包括系统分析,系统设计,系统开发和系统管理和决策的研究。一些特点是力量强,弱,电力和电子技术,软件和硬件相结合的具有跨学科性结合,电力,电子,控制,计算机,多学科,因此使毕业生有很强的能力的去适应“宽口径”专业。
电气工程及自动化是一门把工程,整合文本,金融工程,艺术和电脑设计纳
入了新的跨学科的专业知识的科学。主要学科包括电机工程,计算机科学与技术,控制科学与工程。在70年代,首先是在英国的牛津大学首次直接电流控制模式,而驱动电压的执行元件是一个直流控制电压,专业生产直流,自动化系统的工作原理很简单,粗糙精度低。但由于其悠久的历史直流控制模式已众所周知,人们自然就想到与直流控制执行器的联系。随着晶体管,功率晶体管,场效应管及其他电力电子器件的出现和成熟,以及当前以完善的控制理论,现代数学,以弱电控制系统的理论基础德矩阵代数使电子技术和自动化更为强大而达到了一个新的历史高度。因此,这个专业已经在日本,美国,英国和其他国家的广泛发展,大学也设立了专业,在此期间也有很多成果,如数控机床完成,车间厂房控制工作已经有新的课题。电子技术和自动化,计算机相结合,为电子工程及自动化提供了一个全新的意义。无人驾驶系统的简化结构合理,即插即用型的产品成为新的宠儿。
一直以来,我们在计算机集成制造系统,自动化国家,机器人产品,专用集成电路等,取得了实质性进展。例如:“计算机为基础的集成化CAPP应用框架和开发环境平台” 为核心开发的过程知识,互动设计模型为基础的综合智能化CAPP开发平台和应用框架(CAPPFramework),推出金叶CAPP系统,CAPP和与双方的其他产品。随着支持过程建模和动态知识的获取,各类工艺设计和信息管理,产品技术信息的共享,支持基于进入决策过程中的创新能力的特性,还有提供工艺知识库管理,流程定义格式卡应用支持工具和二次开发工具。系统的开放性,易于扩展和维护。产品已存在于国家企业,特别是企业CIMS推广的自动化控制设备的应用示范工程和开发的产品,红外光电保护装置,高功率,高品质的开关电源的发展。机器人产品包括移动龙门式自动喷涂机,电动喷涂机器人,柔性仿形自动喷涂机,往复喷涂机,自动喷涂机器人,机器人框架,处理机器人,弧焊机器人。这些产品的开发与应用仅仅是电气工程及自动化生产的一个侧面,并不能充分反映全貌。从技术在新一轮结构调整的各个方面中国外先进技术的影看来。现在局势是严重的,但也充满机遇。
石油炼制和化工过程自动化和其他工业液体或粉末的化学处理自动化。常用仪器仪表,调节器和由计算机过程控制系统组成的蒸馏设备或整个工厂的最优控制。主要控制的方法,运用反馈控制,前馈控制和最优控制。制造业自动化是机械化,电气化和自动化结合的产物,校正的目标是离散零件。早期制造自动化是机械或电气元件,自动化或一个简单的单机自动化生产线。经过60世纪20年代,随着计算机应用,出现了数控机床,加工中心,机器人技术,计算机辅助设计,计算机辅助制造,自动化仓库。开发应用于很多方面,小批量的生产型柔性制造系统(FMS)。为使柔性制造系统为基础的自动化车间,信息管理,生产管理和自
动化融合起来,这里使用了计算机集成制造系统工厂自动化(CIMS)。自动化工厂或人力,财力,物力,生产,办公及其他业务管理的自动化,信息处理机构管理是涉及计算机和通信系统集成与控制技术的核心科目。常用的多种高速电脑和大量的信息组成一个本地网络终端。现代化的管理信息系统已经在基于决策支持系统(DSS)得以发展,为高级管理人员的决策提供其他建议。自动化的社会影响是技术革命的一个重要方面。自动化技术研究,应用和人类生产和生活方式,推广将产生深远的影响。生产过程自动化和办公自动化可以大大提高社会生产力和效率,节约能源和原材料消耗,产品质量,改善工作条件,提高生产技术和管理体系,使社会产业结构变化和社会信息化进程加速。
------摘自《自动化概论》