环境适应性设计方案篇1

关键词：有限元模型；仿真结果与讨论；光电系统

中图分类号：TP211 文献标识码：A

光电技术是以激光、红外和微电子技术为基础，由光学、电子、精密机械和计算机技术相结合而形成的一个高新技术领域。光电经纬仪或其它地基光电跟踪设备，在结构系统、伺服控制系统和光学系统设计等方面，均形成了较为完整的理论。而机载光电系统不仅包括精密仪器的设计，还要考虑精密仪器的载机环境，尤其是高低温环境的适应性问题。光机系统中的光学基座设计，作为光电元器件的承载平台，不仅要考虑安装在其上的光电元器件的安全性，保证光机系统的高精度与可靠性，还要考虑自身在机载环境下的热变形和温度场分布是否满足设计要求，实现系统在机载高低温环境中，清晰稳定成像跟踪需求。

目前，机载设备的高低温环境适应性问题主要通过两种途径解决，一种是采取改善环境或减缓环境影响的措施，通过添加辅助设备，如环控系统来改善光机所处的机载环境；另一种是选用耐环境能力强的结构、材料、元器件或工艺等，即通过改善系统的结构设计，提高光机系统的耐环境能力。本文主要通过第二种途径的研究，来提升光机系统高低温环境适应性。计算机数值仿真，可在设计初期就获取丰富的分析数据，对设计进行优化，且周期短、成本低，便于实现。

为此，基于ABAQUS结构分析模块对某机载光电系统光学基座高低温环境适应性进行了数值仿真研究。通过光学基座的数值仿真分析，在综合考虑结构热形变、强度、重量、及加工工艺等因素下，经过设计改进，获取一个满足系统要求的光学基座设计方案。

1 结构有限元模型建立

建立有限元分析模型包括三维结构模型的简化、网格划分、材料属性设置。之后依据具体分析类型，进行约束与载荷施加，选择计算类型进行仿真，分析结果。

1.1 模型简化

根据结构热传导、热对流，以及热辐射等方面的理论依据，结合具体的分析对象和分析内容简化有限元分析模型，确定被分析部件的简化方式与程度。本文研究光学基座的高低温环境适应性，所以文中光学基座为详细模型，其上光电元件均简化为等效质量块，系统有限元模型如图1所示。

1.2 网格划分

该系统三维模型简化后，以iges格式导入ABAQUS中，采用四面体网格和六面体网格进行划分。三个光学基座方案的网格划分结果如图2（a）～（c）所示。

1.3 材料属性

本文中设计方案的材料主要有铟36，硬铝合金7075，以及各简化部件的等效材料，见表1。由于各光学支路的镜座和光电器件的安装支架均采用硬铝合金材质，所以等效材料时，使用重量等效原理，与铝合金的材料性能相近。

1.4 边界与载荷施加

机载高低温环境有限元仿真的工况边界与载荷见表2。系统通过6个安装点处的不锈钢螺栓与机体固定约束，所以在结构热分析中，将根据不同材料的热膨胀系数不同，将该约束处理为螺纹孔内壁的平面内约束。光学基座的下表面安装光电元器件，上表面有载机提供的5℃气源吹过进行强迫对流，所以光学基座上表面的结构设计会影响整个系统的散热效率。

2 仿真结果与讨论

该光电系统正常工作时受载机高低温环境影响，可能会出现成像质量差，不能稳定跟踪与瞄准等，甚至结构的破坏。对于三种方案的结构热分析结果见表3。

该光电系统机载环境温度范围-55℃～ 70℃：系统设计之初光学系统对光机座热变形要求严苛，因此方案一选用了线膨胀系数较小的铟36钢材料。但该材料密度较大，经详细减重设计后，即使在结构局部加强筋仅2mm厚，且局部热应力已超过材料许用应力的情况下，其重量仍不满足要求，具体分析结果见表3。

方案一中的铟钢光机座虽热膨胀系数小，但其热传导性也差，温度场分布不均匀，温度梯度大，产生较大的热应力集中。且其重量超过了20kg的设计限制，固不满足设计要求。因此在方案一的基础上，综合材料力学和热力学特性，选用硬铝7075。该种材料是一种高强度的铝合金，尤其在T6状态下，可加工性好，且性价比高。方案二着重减小温度梯度和重量，使温度场更为均匀，重量满足设计要求。但是由于铝合金热膨胀系数较大，导致其最大热形变值达到0.42mm，超过0.2mm的设计要求，固亦不满足设计要求。

在方案二的基础上，针对热形变较大的问题，对光学基座的上表面加强筋进行了散热优化设计。并进一步进行减重设计和提高加工工艺性，减轻加工应力对光机座精度的影响，最终完成了方案三的设计。有限元结构70℃环境下的热分析温度场和热形变结果如图3所示。

综合以上三种方案，最终选择各方面满足设计要求的方案三，开展该光电系统的光学基座设计。该基座在满足最大热形变小于0.2mm的情况下，比原设计指标减重2.3kg，说明有限元分析手段是结构在严酷环境下设计和优化的有效途径。

结语

综上所述，本文使用有限元分析手段，对光电系统中的光机座进行有限元高低温环境下的有限元分析，根据分析结果，得出在有强迫对流的条件下，热膨胀系数小不是降低热形变的唯一途径，根据流场情况，进行合理的导热部件结构设计是降低设备重量和热变形的良好选择。且确定最终方案进行指导设计，样机在高低温试验中，可靠稳定工作。

参考文献

[1]王海晏.光电技术原理及应用[M].北京：国防工业出版社，2009.

[2]殷纯永，方仲彦.光电精密仪器设计[M].北京：机械工业出版社，1996.

[3]毛英泰.误差理论与精度分析[M].北京： 国防出版社，1982.

[4]吴晗平.光电系统环境与可靠性[M].北京：科学出版社，2009.

[5]李薇.某天线座砖台结构的计算机辅助设计[J].电子机械工程，1996（06）：33～40.

[6]Paul R.Yoder，Jr.光机系统设计[M].北京：机械工业出版社，2008.

环境适应性设计方案篇2

关键词：自然资源;适应性管理机制;内涵;应用

进入到新的历史时期之后，人口、资源与环境成为全世界都倍为关注的问题，人们都在努力寻找出一套科学合理的管理手段，力求做到资源的可持续发展。自然资源从自身来看，具有一定的自适应性和自组织性。自然资源的管理受多种因素的影响，比如环境变化或过程的不确定性等因素。那么人类对于自然资源的管理的认识也需要经过一个较长的时期，那么其中最有效的途径就是对自然资源的开发和利用，从实践中得出科学合理的管理经验，为以后的资源利用打下良好的基础。目前较为先进的一种管理模式就是适应性管理。

一、适应性管理的概念

适应性管理是在学习策略的基础上对管理计划进行实施，并且从实施过程中得到新知从而不断改进的管理政策。反过来这样认知过程又促进了管理政策的改进，促进了管理实践的系统化，因此适应性管理广泛应用到了自然与生态管理系统。适应性管理的最大目标就是通过实践管理活动，增强资源管理的科学性，科学分析出预期目标和实际运作结果之间的差距，为以后的改进打下基础。

自然资源适应性管理跟自然资源的自适应性有着本质的区别，自适应是指自然资源通过自身的调节和自我组织，改变自身存在的缺陷以适应环境的变化，是自然资源自身的一个本质特性。而适应性管理是强调人在对环境变化将会造成结果的认知之上，做出相应的应对措施。二者之间有着本质的区别，但是将来自适应性必将归入自然资源适应性管理研究范围之内，这样才能透彻研究出自然资源的变化规律，推进适应性管理的发展。

二、适应性管理的要素与组织形式

适应性管理主要是各组成部分以螺旋式结构组成，这些组成部分主要有问题的可行性研究、设计方案、贯彻执行、质量检测、评估、管理。问题的可行性研究是适应性管理的基础环节，主要以调查、讨论的形式为主，活动参与者主要是研究者、管理者和相关的人员，对本项目的执行过程和预期结果进行建模。模型设计在整个活动过程当行占有至关重要的地位，决定这整个活动的成败。

设计方案是根据已有的知识经验，设计出几种不同的方案，对方案的具体实施细节进行设计规划，通过模型对结果进行预测。实际过程将直接影响到将来的适应性管理的实施效果。贯彻执行和质量监测是适应性管理的核心环节，其中质量检测最为重要，检测的内容包括管理技术的实施、关键指标和方案实施运转效果三个方面。

评估是将所得到的数据跟预期的结构相比较，验证假设的准确性，做出正确地选择，为管理措施的确定做出指导。

三、适应性管理的类型与决策机制

（一）适应性管理的管理类型

适应性管理大体可以分成主动适应性管理和被动适应性管理两大类型。前者的主要目的是通过管理干预来降低整套系统的不确定性，而后者只把学习当成副产品，它更加关注管理目标如何实现。

主动适应性管理也叫作连续型适应性管理，它的具体实施过程是通过某种措施在一定阶段内开展实验活动，然后通过执行、检测和评估对管理措施进行响应的调整，进而加快管理措施的执行，这种管理对于动态变化较强的系统更加适合。但是这种管理办法的缺点是实验的范围较小，对不确定因素的影响并不大，实验对象少难以进行对比，对于实验结果出现影响的原因往往很难找出。它的最大的优势就是成本低，适合于短期建设。被动型适应管理同步开展多项管理，这样有利于进行对比研究，更加有利于形成最优管理策略。

（二）适应性管理的决策机制

适应性管理组中的目的就是进行服务管理的决策。决策者的参与者可以是决策者、专家学者和相关的利益者。利益相关者通过讨论决定问题的背景和总体的规范，还要负责最后的决策和维护活动。适应性管理的决策活动主要分为确定管理可执行方案还负责最终决策和后续的政策实施。适应性管理可分成两个阶段，首先确定管理的各种情况的方案，二是对方案进行排序。

四、结语

总之，对自然资源实行新管理机制可以帮助人类更加合理利用资源，顺应时代的发展形势。我国自然资源呈现出了较为明显的区域性，总整体上来看，我国在此方面的技术相对来说还不算成熟，需要科研人员的继续努力，进一步拓展自然资源适应性管理的实践研究。

参考文献：

[1] 夏军，石卫，雒新萍，洪思，宁理科，Christopher J Gippel.气候变化下水资源脆弱性的适应性管理新认识[J].水科学进展.2015（02）.

[2] 张思雪，林汉川，方巍，胡海晨.生态补偿价值评估体系研究[J].资源科学.2015（10）.

[3] 袁超，陈永柏.三峡水库生态调度的适应性管理研究[J].长江流域资源与环境.2011（03）.

环境适应性设计方案篇3

关键词：绿色建筑 建设设备方案节能效益的评估

一、绿色建筑的特点

在建筑的建造和使用过程中，需要消耗大量的自然资源，同时增加环境负荷。据统计，人类从自然界所获得的50%以上的物质原料用来建造各类建筑及其附属设备。这些建筑在建造和使用过程中又消耗了全球能量的50%左右；与建筑有关的 空气污染、光污染、电磁污染等占环境总体污染的34%；建筑垃圾占人类活动产生垃圾总量的40%。

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。

就技术层面而言，绿色 建筑应考虑以下关键问题：能源、排放物、水的使用、土地的使用，对地区生态的影响和室内空气质量等同时还应考虑与之相应的建筑的功能性以及建筑美学意义。

绿色建筑的实践毫无疑问是一项高度复杂的系统工程，不仅需要建筑师具有生态环保的理念，并需要建筑设备师尽早融入，共同采取相应的设计方法，同时需要管理层、业主都具有较强的环境意识。这种多层次合作关系的介入，需要在建筑方案评审阶段确立明确的评价及认证系统，以定量的方式检测建筑设计生态目标达到的效果，用一定量指标来衡量其所达到的预期环境性能实现的程度。评价系统不仅指导检验绿色建筑实践，同时也为建筑市场提供约和规范。促使在设计，运行、管理和维护过程中更多考虑环境因素。对建筑全寿命周期的节能效益评估，将引导建筑向节能、环保、健康舒适，讲求效益的轨道发展。

二、建筑设备方案未尽早融入设计方案的遗憾

由于目前许多方案设计公司不配备设备工程师，方案评审时，过多的重视设计方案的美学效果，以此作为建筑物设计方案中的重要条件。而忽视建筑设备方案的融入，业主却要求在不改变设计方案的前提下，配套建筑设备设计。造成许多建筑先天不足，使建筑的适应性、机动性、可操作性和可维护性能、经济性大打折扣，使绿色建筑的节能问题遇到许多不应有的困难。如等方案确定后，再进行设备方案设计就有可能造成不必要的浪费。出现为节能牺牲建筑美学的效果，或为了建筑造型需要造成建筑能效降低，所建的建筑寿命周期内使用费用增高等。我国建筑设计规范要求，建筑物的使用寿命为50年。由于建筑设备方案未尽早融入设计方案的造成的遗憾严重影响了业主的使用费用提高，不利于可持续发展，绿色节能的生活方式。由于目前许多建设业主不是最终业主，各自会站在自我经济效益的角度考虑，因此更需要对建筑全寿命周期的节能效益进行尽早评估。

三、设计方案中设备方案尽早融入的优点。

首先应考虑环境的可持续发展指标，第二，资源消耗，建筑的自然资源消耗问题；第三，环境负荷，建筑在建造、运行和拆除时的排放物，对自然环境造成的压力，以及对周围环境的潜在影响；第四，室内空气质量，影响建筑使用者健康和舒适的问题；第五，可维护性，研究提高建筑的适应性、机动性、可操作性和可维护性能；第六，经济性，所研究建筑在全寿命期间的成本额；第七，运行管理，建筑项目管理与运行的实践，以期确保建筑运行时可以发挥其最大性能。以商业建筑为例：据有关统计，写字楼和酒店等商业建筑中空调、照明、电梯等系统的耗能情况大致如下：1空调：写字楼空调耗能占总耗能的比例平均为60%，其下限为50%，上限不高于70%；酒店HVAC（热、通风和空调控制）耗能占总耗能的比例为44%。2照明：写字楼照明耗能占总能的比例为23%~55%，平均26%；酒店照明耗能占总耗能的比例为29%。3、电梯：写字楼耗能占总耗能的比例为8%，酒店电梯耗能占总耗能的比例为10%。4、热水：酒店热水耗能占总耗能的比例为20%。从以上数据可以看出，在建筑设计方案中设备方案尽早融入的重要性。如空调方式，空调机房的位置对空调水系统平衡与变流量的影响、配电间位置造成供电半径过大对线路损耗的影响、光源选择对耗能的影响、太阳能热水的利用、雨污水排放对环境的影响、节水规划，废水回收技术和节约用水等，绿色建筑的节能是指绿色建筑内能源的消费和合理利用之间的平衡关系。衡量一个建筑智能化系统的节能的经济效益应该包括二个方面的内容：一方面是节能设计的范围、类别，是仅仅考虑了直接节能、还是包含了广义节能？是否具备潜在节能？另一方面是节能的实际效率和深度。节能效益到底有还是没有、高还是低？这些都是判别建筑智能化系统实际功效的重要指标。通常建筑物节能的内容和对象包括建筑设计、空调系统、照明与设备、给排水，绿色建筑节能不但包括原有传统建筑所采用的节能方法，更重要的采用先进的科技来达到更准确的调整和控制，即”主动节能’’。要达到绿色建筑的优化方案，就需要设计方案中尽早融入设备方案。

四、绿色建筑全寿命周期节能的经济效益评估

1、我国《绿色建筑评价标准》用于评价住宅建筑和办公建筑、商场、宾馆等公共建筑。《标准》的评价指标体系包括六大指标：1）节地与室外环境；2）节能与能源利用；3）节水与水资源利用；4）节材与材料资源利用；5）室内环境质量；6）运营管理（住宅建筑）、全生命周期综合性能（公共建筑）。

2、建筑的全寿命周期是指建筑从最初规划设计到随后的施工、运营及最终的拆除，形成一个全寿命周期。关注建筑的全寿命周期，其中运营阶段能为人们提供健康、舒适低耗、无害的活动空间是其中主要的一部分。因此可见设备方案尽早融入的是绿色建筑的节能效益评价的关键。

3、绿色建筑的节能效益评价可以考虑的内容与方法推荐表见下表。

绿色建筑评估是一个跨学科的、综合性的研究课题，建立我国玩整的绿色建筑评价体系及评估方法，从设计方案的源头做起，是建筑可持续发展战略刻下容缓的要求。我们还需要借鉴国外的先进经验，进行更加深入有效的探索。

五、结 束 语

绿色建筑的建设与评价应因地制宜，统筹考虑并正确处理建筑全寿命周期内，节能、节地、节材、保护环境、满足建筑功能之间的辩证 关系。发展绿色建筑，建设节约型社会，必须注重经济性，从建筑的全寿命周期核算效益和成本，顺应市场发展需求及地方经济状况，提倡朴实简约，反对浮华铺张，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。

环境适应性设计方案篇4

Abstract: Value engineering is a modern management science with the combination of technology and economy. The value engineering theory is applied on the scientific analysis of the project and optimal selection of design. Value engineering is fully demonstrated not only from technology, but also from the combination of technology and economy. The selection of design becomes increasingly important based on economic indicators and the overall efficiency to meet the functional requirements of engineering structures and the use function.

关键词： 小区绿化；价值工程；设计

Key words: greening of residential area；value engineering；design

中图分类号：TU972+.12文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）23-0088-02

0引言

一个优秀的小区环境设计，不仅可以全方位的提升整个楼盘的文化品位，还能够给楼盘带来无可估量的价值增量和源源不绝的客流。本文以某小区绿化设计为例，应用价值工程分析法，进行比较，从而选择能体现小区文化品位、贴近自然的舒适的小区绿化方案。

1工程概况

某小区位于某市新区城区，是一处顺地势起伏自西北向东南大小不等，成条块状组合的楼盘，小区绿化面积 16000多平方米，其建筑格局及建筑形式已经确定，园区现代新型时尚靓丽的建筑风貌和建筑布置形式，拟定格为某市新区统建还房安置的现代新型住宅聚落，景观设计以塑造园区新时代气息，新景观形象，新功能特色，新环境特点，创立人文与生态相结合的标杆。

结合新区居住区相对独立，外环境较为开阔的特点，景观设计以营造生态功能良好的环境空间，功能完善的景观空间，成为具备现代文化信息流的居住园区，适应现代社会创业发展的理想人居家园。集休闲娱乐、健身康体、悠闲宁静等功能于一体，达到新区景观与城区景域环境协调统一，园区景观生态环境与建筑特色统一。

2设计构思

现代小区景观设计的成果是供小区内所有居民共同休闲、欣赏、使用的，因而这首先决定了它要以大尺度和大气度的概念来规划设计，在设计中从全方位着眼考虑设计空间与自然空间的融合，不仅仅关注于平面的构图及功能分区，还注重于全方位的立体层次分布，运用堆土成坡、下沉式网球场、铺地落差、植物配置等手段进行高差的创造和空间转换。

3功能分区

①入口景观区；②主题雕塑花园区；③运动景观区；④廊道景观区。现将小区绿化作为一个独立完整的“产品”进行功能定义和评价，主要从人居舒适度和设计理念方面考虑，得到下列功能系统，经济适用（价格适中）；生活便捷（设施完备）；环境适宜（环境舒适）；使用安全（三防齐全）。

4应用价值工程分析设计

4.1 价值工程价值工程作为一门运用管理技术，在设计过程中的运用实际上是发现矛盾、分析矛盾和解决矛盾的过程。具体地说，就是应用价值工程，分析功能与成本的关系，以提高设计项目的价值系数。在设计中要勇于创新，探索新工艺、新技术的可能性，有效地提高设计技术的价值。通过优化设计来控制项目成本是一个综合性的问题，不能片面强调节约成本，要正确处理技术与经济的对立统一是控制成本的关键环节。设计人员要用价值工程的原理来进行设计方案分析，要以提高价值为目标，以功能分析为核心，以经济效益为出发点，从而真正达到优化设计效果。

价值工程：V=F/C。式中，V―研究对象的价值；F―研究对象的功能；C―研究对象的成本，即寿命周期成本。

4.2 功能指标重要系数的确定首先对上述四个指标进行市场调查方式打分，然后确定市场目前环境下的指标功能重要性系数，以此作为确定市场各类人员对指标细分评分调查表的有效性标准，以防止个人偏好而导致与实际市场情况相差太远。通过市场调查的数据整理分析可得：

F1=0.315，F2=0.235，F3=0.245，F4=0.205

选取目标客户、市场销售、专家为调查对象，以保证市场调查结果的科学性和合理性，再运用指标之间相对重要性对各指标评分，然后取加权系数（0.45，0.25，0.30）求和并归一化，得出各功能重要系数（表1）。

三个方案满足程度评分见表2。

三种方案的成本系数见表3。

方案的价值系数计算见表4。

4.3 运用价值工程法对该小区绿化设计的实际分析

①价值工程法在小区绿化设计中应用，着重于提高房地产项目产品的整体价值，使产品具有较强的市场适应性。不仅能够改善产品性能，而且可以增强产品市场生存力，协凋产品市场的供需平衡，致力于产品价值的提高。②价值工程法可保证设计决策的科学性和可靠性。价值工程法能从多个方面考虑项目产品的影响因素，即对主要影响产品“功能实现”的因素进行分析评价，确定产品的功能和成本范围，从而成功地选择设计方案。③价值工程法注重对用户所需的产品功能进行分析，促进项目产品功能的完善。价值工程法不直接研究产品的实物本身，而是抽象地研究小区绿化成本与用户所要求功能的适应性。它把成本、功能、用户有机地联系起来，提高产品价格性能比和环境的适应性，采用这种方法能够有效地确保产品决策正确性和市场适时性。④在设计过程中，利用价值工程对设计方案进行经济比较，运用价值工程原理，不断地优化工程设计，使设计项目的产品质量，也就是产品最终价值体现在经济效益和社会效益中。由此可见设计质量的优劣是价值工程应用的最好体现。在工程设计中应用价值工程，对资源合理配置，增加设计产品的科技含量和价值均具有重大的意义。

5结束语

价值工程是一项复杂的、技术性高的管理活动，它把技术与经济结合起来。将价值工程用于施工建设管理中的设计阶段、施工阶段、验收阶段和使用及维护阶段，可以达到提高项目的赢利能力和有效的项目管理的目的，在保证质量的前提下，用最低的成本来实现它必要的价值。

参考文献：

[1]任长能.浅谈价值工程在设计中的应用[J].中国工程咨询，2004-07-10.

[2]李国敏.价值工程法在房地产项目产品决策中的应用[J].项目管理技术，2005-08-10.

环境适应性设计方案篇5

摘 要：随着我国科学技术的不断发展，建筑暖通空调系统也在节能环保等方面提出了更好的要求。文章主要探讨建筑暖通空调系统设计方案的制定原则，并对设计方案需要注意的问题进行了分析。 关键词：建筑；暖通空调系统；设计方案 暖通空调系统能够创造一个适于人们生活、工作的良好室内环境，主要包括采暖和通风、空气调节三个主要功能。采暖可以保持室内的温度，通风可以改善室内的空气，空气调节能够实现室内温度、湿度以及空气品质等方面的调节。根据建筑暖通空调系统各个方面要求的不断提高，相关设计人员要做好暖通空调系统设计方案的细节处理和整体优化工作，以高质量的设计方案来保证建筑暖通空调系统的功能、质量和效益。 一、建筑暖通空调系统概述 暖通空调系统有很多种类型，常见的有全空气系统、全水系统和空气-水系统，除此之外还有热回收系统和分散式供暖系统等等。全空气系统是依靠送风满足系统所有的功能要求，全水系统使用风机-盘管等系统能够适应许多建筑物的使用要求，空气-水系统主要靠冷水带走显热负荷，靠空气保证通风功能和空气质量。暖通空调系统可分为采暖系统、新风系统和空调系统三部分，采暖系统按供暖方式区分有独立式分户、建筑中央空调、电热膜和地板辐射供暖等等，新风系统由风机和进、排风口以及接头、管道组成，空调系统由冷源、末端冷凝释放装置和输运系统构成。 二、建筑暖通空调系统设计方案的制定原则 为了保证建筑暖通空调系统的功能、质量和效益，需要依照一定的原则来制定、选择设计方案，并进行设计方案的优化工作。 1.设计方案要针对建筑实际需要 首先，在工程的方案设计阶段要让设备工程师参加设计工作，目前还存在一些工程只有建筑师参与设计而难免照顾不到设备空间，使得设备工程师难以完成设备设计，设备工程师可以在建筑师设计时提出相应的要求，进而避免出现不合理的设备设计，例如机房位置过于偏僻导致风道过长而影响功能和效益，或是进风口和排风口挤到一处、机房处在管道夹层等等不合理的情况；其次，方案设计前要清晰的了解建筑物情况，弄清建筑物的位置和附近各种管线的设置地点和方式，明确建筑使用时间、人员数量和是否要排除废气等情况，清楚建筑物的层数、层高和总高度，知道建筑物内防火、防烟分区和防火墙、火灾疏散路线等情况，了解建筑结构和暖通空调系统设备的可能位置等等，以便方案设计能够更好的满足实际要求。 2.暖通空调系统设计方案的制定原则 首先，设计方案要具有可行性，必须按照相关的法规和规范进行设计，要能够满足系统的使用要求和供电、供水等方面的要求，以保证设计方案可行、可靠；其次，设计方案要考虑经济性的问题，在满足设计要求并采用相同的设备档次、舒适情况、节能情况等条件时选择最科学、合理的方案，不能单单考虑经济性而不关注基准条件的不同；再次，设计方案需要让系统拥有尽量好的可调节性，能够满足全年气候条件的要求，并根据实际情况决定采用何种控制方式以满足系统的操作要求；第四，设计方案要考虑系统的安全性能，按照相关防火设计规范做好防火安全设施，考虑系统运行可能对室内环境和人员、物品的不利影响，并根据煤矿、锅炉房等具体情况做好易燃易爆环境的安全防护措施；第五，设计方案要重视系统运行对环境的影响，如今环境保护问题已经成为整个社会关注的热点话题，在设计系统的方案时要尽量满足环境保护的相关要求，避免系统运行不长时间就必须进行改造的情况发生；最后，设计方案要坚持最合适的就是做好的原则，评定设计方案不能仅看投资额和技术含量的高低，任何一个设计方案都有着自身的优势和局限性，要根据实际情况和实际需要来制定和选择方案。 三、建筑暖通空调系统设计方案中需要注意的问题 目前我国建筑暖通空调系统应用比较多的设计方案是：在保证节能环保和良好室内环境的前提下，使用可调风量的置换式送风系统和冷辐射吊顶系统，以及低温送风系统和去湿空调系统。而针对具体的建筑暖通空调系统在设计方案时需要注意以下的问题： 1.冷源设计的问题 首先，冷水机组台数不能过少，以免降低负载可靠性和适应性，而且机组会在低负荷运行状态下增高能耗；其次，机组台数不能过多，以避免单机容量降低而增高能耗，而且机组配置的水泵并联损失会比较高、占地面积比较大，另外机组台数多也使得出现故障的几率变大；再次，要合理的选择多机头机组，多机头机组更容易出现故障；第四，要合理的使用等容量机组，过于追求机房布置的整齐和使用方便可能会使得机组的适应性变差。 2.循环水泵设计的问题 循环水泵设计经常出现的问题有：首先是水泵扬程偏大的问题，有的设计人员没有进行必要的计算，用扬程40-50m的水泵来满足28-32m水柱的需求，多出来的扬程一部分靠阀门将能量消耗掉，一部分转变成流量，这可能导致不能正常启动甚至电机烧毁的情况；其次是不分设冷热水泵的问题，在制冷和制热时供回水温差一般为5℃和10℃，冷热水泵不分设可能导致大流行小温差运行使得能耗被浪费。 3.风机设计的问题 首先是选用风机压头过大的问题，这可能造成和水泵扬程过大相同的后果，另外如果是回风机的情况新风量也难以保证；其次是离心风机需要有一定的直管长度，不然出风口和气流的方向要保持一致，设计风机入口时也要保证气流能够均匀的进入风机，离心风机如果使用的是皮带轮传动要检查皮带和包角的情况，避免皮带松紧不一或包角不符合要求；再次，对于普遍选用的BFP变风量空调器不能仅仅用静压箱连接风机，要加设渐扩管，并最好经过袂衩形处理；最后，经常能够碰到多台小风机并联后与较大风机串联的情况，这时需要关注小风机同时工作的系数问题。 4.消声设计的问题 消声设计往往有着比较大的随意性而得不到设计人员的重视，常见的问题有以下几种：在设置消声设备的时候仅考虑了送风消声而忽略了回风消声；没有条件添置消声设备的时候在静压箱的内侧设置保温吸音材料，这种情况不仅难以保证消声效果，还增加了通风阻力，或是材料贴的不够紧密而增加了震动噪声；二次再生噪声和风管辐射噪声的问题也需要引起设计人员的重视。风噪声经常发生于空调送风口处，始端风口可能受空间紧张或是设备出口尺寸的影响而使得尺寸比较小，导致风速过大形成很大的风噪声，进而导致风量调节不够。 5.其他的设计问题 除了上述的设计问题，还有送风口型式和水过滤器的选择问题等细节问题：不同型式的送风口有着各自的气流流型，要根据使用场合来选择合适型式的送风口；在使用板式热交换器时需要设置水过滤器，而且水过滤器必须能够具备一定细度的滤网，以避免水过滤效果不好而产生的水阻增大或板交堵塞情况。 总结： 综上所述，暖通空调系统的设计方案直接关系到工程项目的质量和效益，优秀的建筑暖通空调系统设计方案不仅有着最高的综合效益，还要有完善的细节设计。设计人员应遵循设计方案的可行性、经济性等原则，重视设计方案的比较和选择，做好各细节的设计工作，坚持三审制以保证设计方案的质量。

环境适应性设计方案篇6

【关键字】空调；设计方案；系统

暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优劣的重要问题。暖通空调设计方案的比较和优选是一个涉及面广、影响因素多的复杂技术工作。一个优秀的暖通空调工程设计方案，应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑，使其综合效益最高。

1 可行性和可靠性问题

为了能够满足使用者的要求，这是方案可行性应考虑的主要问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目，应对设计方案进行全年工况分析，以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求应合理可行。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所，如航天发射场，应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题，进行系统工作可靠性分析。在这种情况下，室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。

2 经济性比较问题

运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机（锅炉和制冷机等）的能耗外，还应计算其他辅助设备（如风机和水泵等）的能耗。由于影响因素和不确定因素较多，如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能耗和运行的费用，目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。运行费用除了能耗费用如电费、燃油费、燃煤费、燃气费外，还应包括消耗的水费、人工费等。

在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命，以相同的使用周期为基准，进行综合经济性的计算比较，而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目，应考虑冬季和夏季设备综合利用问题，进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程，应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。

3 调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的，因此系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高，可以减少管理人员的数量和劳动强度，从而使人工费减少，但使一次投资增加，对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制，应根据实际情况和要求，经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程，宜采用自动控制，以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化，以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑，系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

4 安全性问题

在任何事情之中，安全永远都是第一位，但是设计方案的安全性是以往考虑较少的问题，暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时，安全性成为必须考虑的重要因素，应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题，应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统，并相互联锁。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响，例如，重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案，因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。

5 环境影响问题

随着近代以来工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高，环境保护问题越来越受到人们的重视，而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源，在空调设备选型时，要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求，不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感，同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力，不要盲目冒进，以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时，还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程（包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程）的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较，是一个需要深入研究的问题。

6 设计方案比较中的一些误区

由于设计方案是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作，即使是暖通空调专业的设计人员，也要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事，对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案，但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案，因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案，在满足使用要求的前提下，系统越简单越好。此外，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。

7 结语

环境适应性设计方案篇7

论文摘要:如何对暖通空调设计方案进行 科学 的比较和优选,是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。本文根据实际工作经验,对暖通空调设计方案应注意的一些问题进行粗浅的分析。

1 方案应吸收设备工种参加

现在有不少工程,在方案阶段只有建筑师埋头创造,不吸收设备工程师参加方案设计,结果建筑方案中选后设备空间没有考虑,造成设备设计很大困难。机房设在某一角落,风道拉得很远,既不 经济 也影响通风效果;进风口与排风口挤在一起,不合规定;管道夹层当机房使用,噪声、振动直接影响上、下客房,不但增加了消声减振的费用,还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实,要想适用、经济、美观地建造起 现代 化建筑,建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。

2 设计前对建筑物要了解清楚

要想做好一个建筑物的空调设计,达到真正良好的使用效果,应当是各工种综合的好效果。用我们的政策语言,就是适用、经济、美观三者俱备。为此目标在做设计的时候各工种必须配合好。一般说来以下几个问题首先要了解清楚,才好采取对策,即选用适合的方案和系统。

2.1 弄清该建筑物在总图中的位置,四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可为本建筑物设计供热入口时的客观条件。也可作为 计算 负荷时考虑风力、日照等因素的 参考 ,还可以根据主要入口的朝向,确定大门的做法。

2.2 弄清建筑物内的人员数量,使用时间,有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。

2.3 层数、层高及建筑物的总高度,看其是否属于高层建筑。按现行的规范规定:十层及十层以上的住宅;建筑高度超过24m的其他民用建筑,应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。

3 可行性和可靠性问题

能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。

4 经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。

5 调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用vav空调系统和vrv变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

6 安全性问题

暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,安全性成为必须考虑的重要因素,应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题,应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响,例如,重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案,因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。

7 环境影响问题

随着 工业 生产的迅速 发展 和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。

环境适应性设计方案篇8

论文摘要:如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。本文根据实际工作经验，对暖通空调设计方案应注意的一些问题进行粗浅的分析。

一、方案应吸收设备工种参加

现在有不少工程，在方案阶段只有建筑师埋头创造，不吸收设备工程师参加方案设计，结果建筑方案中选后设备空间没有考虑，造成设备设计很大困难。机房设在某一角落，风道拉得很远，既不经济也影响通风效果；进风口与排风口挤在一起，不合规定；管道夹层当机房使用，噪声、振动直接影响上、下客房，不但增加了消声减振的费用，还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实，要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑，建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。

二、设计前对建筑物要了解清楚

要想做好一个建筑物的空调设计，达到真正良好的使用效果，应当是各工种综合的好效果。用我们的政策语言，就是适用、经济、美观三者俱备。为此目标在做设计的时候各工种必须配合好。一般说来以下几个问题首先要了解清楚，才好采取对策，即选用适合的方案和系统。

2.1弄清该建筑物在总图中的位置，四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可为本建筑物设计供热入口时的客观条件。也可作为计算负荷时考虑风力、日照等因素的参考，还可以根据主要入口的朝向，确定大门的做法。

2.2弄清建筑物内的人员数量，使用时间，有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。

2.3层数、层高及建筑物的总高度，看其是否属于高层建筑。按现行的规范规定:十层及十层以上的住宅；建筑高度超过24m的其他民用建筑，应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。

三、可行性和可靠性问题

能够满足使用要求，这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求，包括有关环境保护的要求；设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等)，并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目，应对设计方案进行全年工况分析，以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求应合理可行。

四、经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较，这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较，显然是不合理的；如果不考虑舒适性的区别，对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较，显然不可能做出正确的选择；如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较，对集中式空调方案显然是不公平的。

五、调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的，因此系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案，如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼，设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高，可以减少管理人员的数量和劳动强度，从而使人工费减少，但使一次投资增加，对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制，应根据实际情况和要求，经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程，宜采用自动控制，以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化，以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑，系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

六、安全性问题

暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时，安全性成为必须考虑的重要因素，应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题，应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统，并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑，在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响，例如，重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案，因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。

七、环境影响问题

随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高，环境保护问题越来越受到人们的重视，而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源，因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制，而且限制的区域不断扩大。在这些区域内，环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势，避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时，要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求，不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。