機電安裝工程暖通空調新技術及其發(fā)展

許偉

（甘肅一安建設科技集團有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 前言

暖通空調作為目前科學技術的研發(fā)成果，其主要能夠實現(xiàn)采暖、通風和調節(jié)空氣的三種功能和作用，在實際暖通空調的設計與安裝期間，其所涉及到的學科包含熱力學、流體機械和流體力學等相關內容，在目前的機械工程領域有著十分重要的作用和實用效果。且作為機電安裝工程的重要內容，其對于建筑內的環(huán)境、溫度與濕度控制有著十分重要的作用，在實現(xiàn)人們舒適生活與辦公環(huán)境的同時，可改善室內的環(huán)境，保障人們的身體健康。

1 工程背景與分析

某市小型游泳館內部的暖通空調設計與安裝工程，該游泳館建筑面積約為3500m2，高度為14.9m，在某高校的校園內建設，承擔平時的教學任務，剩余時間為廣大的師生開放，也為校園內游泳愛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度季節(jié)期間室內的溫度低、濕度大，部分體質較弱的學生經(jīng)常會出現(xiàn)昏厥和抽筋等現(xiàn)象；同時內部的屋架已經(jīng)被嚴重腐蝕，墻體也出現(xiàn)腐蝕和石塊掉落等情況，對于學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始出現(xiàn)開裂和脫落的情況。基于此，校領導決定閉館改造，以暖通空調的設計來解決這些所存在的實際問題。而基于此工程的特殊性，所設計與安裝的暖通空調應當符合下面幾項原則，來避免造成內部裝修與改造所造成的二次污染。

（1）節(jié)能性原則。在建筑內的暖通空調建設最為基本的設計要求就是節(jié)約能源和資源，以此來實現(xiàn)環(huán)境保護等重要目的。且基于目前的空調運行狀態(tài)，不僅需要做好各項制熱、制冷和干燥等功能，還需要注重對于能源的消耗[1]。因此采取合理且科學的手段來對該工程進行優(yōu)化設計能夠在減少大量污染物排放的同時減少能源的排放，合理控制能源消耗的程度，為資源的間接節(jié)約創(chuàng)設技術基礎。

（2）循環(huán)利用原則。技術人員在設計暖通空調期間，需要基于國際對于資源循環(huán)利用的理念和原則，以創(chuàng)新的技術和理念來對一些未被利用的資源進行循環(huán)再利用，切實實現(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。在設計暖通空調系統(tǒng)期間必須要使用能夠減少污染程度的綠色環(huán)保材料，并且需嚴格監(jiān)控所被密封的材料，另外如果需要維護保溫和管道等材料，必須要在其安裝和使用后進行維護，避免其發(fā)生二次污染的問題。

（4）可行性原則。在設計與安裝暖通空調期間，必須要考慮到施工運行的可行性，否則將會失去該暖通空調的設計價值。隨后再結合相關理念和技術來保障空調最終的設計質量[2]。

2 工程現(xiàn)狀調查

基于對該游泳館進行實地勘察的結果分析，總結出其存在的問題：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；外墻保溫開裂、脫落；缺少對流供熱為主的系統(tǒng)，僅有地暖系統(tǒng)供熱，冬季滲透風量較大導致室內溫度較低；通風系統(tǒng)實際運行不佳、無機械送風系統(tǒng)導致室內溫度較高。

結合相關體育建筑設計的規(guī)范要求與規(guī)定，該市校內游泳館建設室內溫度需要在26℃到29℃之間，相對濕度不可超出75%[3]。而在對游泳館室內的環(huán)境記錄調查數(shù)據(jù)進行分析后，可以明確的是，在本小型游泳館實際運行期間，冬季的溫度與濕度不滿足的要求是A 類因素。且在相關管理人員的口中得知，在春季與秋季該游泳館主要是結合相關設備的輔助供熱以及自然環(huán)境通風來實現(xiàn)館內的使用需求，所以冬季室內環(huán)境的改造是本次工程的設計重點。

3 方案制定

結合現(xiàn)場實際情況分析，從多個角度來進行方案的選擇，根據(jù)具體方案，本次根據(jù)實際共選的三個方案：

（1）增加熱風的供暖系統(tǒng)，并結合新風做好除濕作業(yè)，增加顯熱的回收空氣熱設備，在值班期間，可利用散熱器來提升室內溫度，該方法不僅施工十分方便，并且改造對于室內環(huán)境的破壞程度較小，改造期間所投入的成本較低，后續(xù)運行成本低，室內冬季時期環(huán)境良好。

（2）增加室內中央空調系統(tǒng)以實現(xiàn)室內環(huán)境的條件，如在夏季進行制冷與通風、冬季供暖與除濕可采取新風進行，夏季除濕可利用冷凝來實現(xiàn)，增加散熱器供暖系統(tǒng)來提升值班溫度，增設顯熱回收設備回收空氣熱。該方案施工難度較大、改造費用較高，后期運行費用和對現(xiàn)場的破壞程度上，但是對冬季室內環(huán)境改造良好。

（3）增設泳池除濕熱泵系統(tǒng)，實現(xiàn)冬季供暖和夏季供熱目標，且兩季均用冷凝進行除濕作業(yè)，且將冷凝熱回收后可將其作用在池水加熱或新風加熱上，增設散熱器供暖系統(tǒng)提升值班溫度，施工難度較大，改造費用較高，后期運行費用和對現(xiàn)場的破壞程度較大。

結合甲方需求，在方案周期、現(xiàn)場可行性、有效性、改造費用、運行費用五個方面來對上述三個方案進行評分，每一項滿分十分，具體綜合評分為熱風供暖46分，中央空調40分，除濕熱泵40分。

4 泳池散濕量計算

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

第一，游泳館內人員的散濕量：W1=0.001×n×n,×g，其中W1表示游泳館內部人員的散濕量，單位為（Kg/h）；g表示成年男子每小時的散濕量，單位為100g/（h·人）；n 表示室內總人數(shù)，按照60 人進行計算，n,表示群體系數(shù)，進而計算得出W1=54(Kg/h)。

第二，泳池邊濕潤地面的產(chǎn)濕量。W2=0.0171(t濕-t干)Fn；其中W2表示散濕量，t濕與t干分別表示室內空調的濕球與干球溫度；F表示泳池邊的面積；n表示濕潤系數(shù)，本次取值為0.2-0.4；由此計算出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表示室內空氣水蒸氣分壓力；F表示游泳池水面面積；B表示當?shù)卮髿鈮海瑔挝粸閙mHg。最終計算得出Wc=296.72(kg/h)。

最終確定方案中，計算出帶顯熱回收空氣熱的回收設備安裝其供熱量更小，并且每年可節(jié)省2.73萬元的費用，與泳池除濕熱泵系統(tǒng)相比較而言，每一年可節(jié)省7萬元運行費用。

5 結語

綜上所述，本文基于某市游泳池建設為案例分析，探討暖通空調的設計與安裝技術內容，希望能夠為相關工程設計與實施提供一些建議與意見，發(fā)揮暖通空調的實際效益。