暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)方案可行性和經(jīng)濟(jì)性分析

設(shè)計(jì)方案對暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)的成敗優(yōu)劣關(guān)系重大。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，暖通空調(diào)領(lǐng)域中新的設(shè)計(jì)方案大量涌現(xiàn)，針對同一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設(shè)計(jì)方案可以選擇，設(shè)計(jì)人員不得不進(jìn)行大量的方案比較和優(yōu)選的工作，設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較正在成為影響暖通空調(diào)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的一項(xiàng)重要工作。

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的評價(jià)因素很多，一些因素很難定量表述，許多因素又不具可比性，每種設(shè)計(jì)方案往往都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，面對眾多的設(shè)計(jì)方案，由于考慮問題的角度不同，各方的看法往往各不相同，甚至大相徑庭。目前在設(shè)計(jì)方案比較中存在的一些混亂狀況使設(shè)計(jì)人員無所適從。如何對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)的比較和優(yōu)選，是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中經(jīng)常遇到的一個(gè)重要技術(shù)難題。筆者根據(jù)從事設(shè)計(jì)、審圖和方案評審工作的一些體會，對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案比較中應(yīng)注意的一些問題進(jìn)行粗淺的分析。

    1 可行性和可靠性問題

    能夠滿足使用要求，這是方案可行性應(yīng)考慮的主要問題。設(shè)計(jì)方案應(yīng)符合國家和當(dāng)?shù)卣�府有關(guān)法規(guī)和規(guī)范的要求，包括有關(guān)環(huán)境保護(hù)的要求；設(shè)計(jì)方案應(yīng)能滿足有關(guān)方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等)，并應(yīng)特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況、地下水資源的現(xiàn)狀和變化趨勢、冬季熱負(fù)荷和夏季冷負(fù)荷不平衡所產(chǎn)生的熱(冷)蓄積效應(yīng)等問題。對于溫濕度等參數(shù)要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調(diào)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，應(yīng)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全年工況分析，以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應(yīng)性。

對于一些無法采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的特殊情況，對非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備應(yīng)提出詳細(xì)的參數(shù)要求，并且所提出的參數(shù)要求應(yīng)合理可行。能否有足夠的機(jī)房面積也是評判設(shè)計(jì)方案可行性必須考慮的問題，尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內(nèi)空氣參數(shù)的重要工程以及空調(diào)系統(tǒng)故障停機(jī)將產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p失的場所，如航天發(fā)射場，應(yīng)考慮系統(tǒng)中設(shè)備的工作可靠性和備份問題，進(jìn)行系統(tǒng)工作可靠性分析。在這種情況下，室外氣象參數(shù)和安全系數(shù)的確定也應(yīng)特殊考慮。

    2 經(jīng)濟(jì)性比較問題

    經(jīng)濟(jì)性比較是目前暖通空調(diào)方案比較中考慮最多的一個(gè)問題。在經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)首先應(yīng)注意比較基準(zhǔn)必須一致。應(yīng)采用相同的設(shè)計(jì)要求、使用情況、設(shè)備檔次、能源價(jià)格、舒適狀況、美觀情況等基準(zhǔn)條件進(jìn)行比較，這樣才能保證方案比較結(jié)果的科學(xué)性和合理性。如果對采用名牌設(shè)備和采用低檔設(shè)備的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，顯然是不合理的；如果不考慮舒適性的區(qū)別，對有新風(fēng)供應(yīng)和沒有新風(fēng)供應(yīng)的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，顯然不可能做出正確的選擇；如果不考慮美觀性和舒適性進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，對集中式空調(diào)方案顯然是不公平的。

    一次投資是投資方最為關(guān)注的一個(gè)參數(shù)，在計(jì)算投資時(shí)應(yīng)全面準(zhǔn)確、不能漏項(xiàng)。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的一次投資不僅包括各種設(shè)備、管道、材料的投資，而且應(yīng)包括各種相關(guān)收費(fèi)(如熱力入網(wǎng)費(fèi)、用電設(shè)備增容費(fèi)、天然氣的氣源費(fèi)等)，相應(yīng)的安裝、調(diào)試費(fèi)用，相關(guān)的工程管理等各種收費(fèi)，相關(guān)水處理和配電與控制投資，機(jī)房土建投資與相應(yīng)室外管線的費(fèi)用，而這些在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中容易被遺漏。由于同一種設(shè)備的生產(chǎn)廠家較多，價(jià)格各異，因此在不同方案經(jīng)濟(jì)性計(jì)算比較時(shí)各種設(shè)備的價(jià)格應(yīng)采用平均價(jià)格。以上都是直接費(fèi)用，在一些情況下間接效益也應(yīng)綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓的空調(diào)機(jī)房節(jié)省的面積，作為商業(yè)用房可產(chǎn)生的效益。如果采用貸款進(jìn)行建設(shè)，全面的經(jīng)濟(jì)性比較還應(yīng)考慮貸款利率和還貸期限等動(dòng)態(tài)因素。

    運(yùn)行能耗和運(yùn)行費(fèi)用是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較必須考慮的重要參數(shù)。運(yùn)行能耗除了應(yīng)計(jì)算暖通空調(diào)主機(jī)(鍋爐和制冷機(jī)等)的能耗外，還應(yīng)計(jì)算其他輔助設(shè)備(如風(fēng)機(jī)和水泵等)的能耗。不能簡單按照設(shè)備銘牌功率和運(yùn)行時(shí)間的乘積來計(jì)算能耗而應(yīng)考慮在全年季節(jié)變化的情況下，建筑物實(shí)際負(fù)荷的變化，同時(shí)應(yīng)考慮設(shè)備非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的效率。辦公樓、教學(xué)樓、寫字樓和游泳館等建筑物的暖通空調(diào)設(shè)備通常間歇運(yùn)行，其運(yùn)行時(shí)間應(yīng)為扣除停機(jī)時(shí)間后的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間。在計(jì)算過程中應(yīng)注意不同地區(qū)、不同時(shí)期、不同時(shí)段各種能源的價(jià)格可能不同。由于影響因素和不確定因素較多，如何準(zhǔn)確地計(jì)算建筑物暖通空調(diào)設(shè)備全年的實(shí)際能耗和運(yùn)行費(fèi)用，目前仍然是一個(gè)沒有完全解決的技術(shù)難題。運(yùn)行費(fèi)用除了能耗費(fèi)用如電費(fèi)、燃油費(fèi)、燃煤費(fèi)、燃?xì)赓M(fèi)外，還應(yīng)包括消耗的水費(fèi)、人工費(fèi)等。

    在經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)，切忌圖省事可直接采用有關(guān)廠家給出的比較數(shù)據(jù)和結(jié)果。筆者曾發(fā)現(xiàn)，對電供暖的運(yùn)行費(fèi)用，3個(gè)不同設(shè)備(電鍋爐、水源熱泵和戶式燃?xì)夤┡癄t)廠家提供的計(jì)算結(jié)果大相徑庭。通過對其計(jì)算過程的詳細(xì)核對，發(fā)現(xiàn)不同設(shè)備生產(chǎn)廠家由于考慮問題的角度不同，計(jì)算中存在一些有利于自己產(chǎn)品、不利于他人產(chǎn)品的失誤或假設(shè)。對此設(shè)計(jì)人員應(yīng)給予足夠重視，對廠家提供的數(shù)據(jù)應(yīng)認(rèn)真分析和核對。

    在設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)應(yīng)綜合考慮投資、運(yùn)行費(fèi)用以及設(shè)備的使用壽命，以相同的使用周期為基準(zhǔn)，進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算比較，而不能簡單地根據(jù)設(shè)備報(bào)價(jià)進(jìn)行比較。對于同時(shí)有供暖和空調(diào)要求的項(xiàng)目，應(yīng)考慮冬季和夏季設(shè)備綜合利用問題，進(jìn)行冬夏季綜合經(jīng)濟(jì)性比較。對于可以兼供生活熱水的工程，應(yīng)綜合考慮生活熱水供應(yīng)的投資和能耗。