热能动力设计研究

2011-12-30王文才

中国新技术新产品 2011年22期

王文才

（机械工业第六设计研究院，河南郑州 450007）

从某种意义上来讲，设计工作是一切工程的成败之源，因此，设计工作是一项非常重要而且充满挑战性和创造性的工作，一个优秀的热能动力设计亦是如此。要想使热能动力设计的面貌有质的改善，必须做到以下几点：第一，加大全行业投入，包括人力、物力、财力上的投入；第二，加强热能动力专业的理论研究和科研工作，通过各种途径积极培养高素质设计人才；第三，加强宣传与规范，理顺整个设计工作的程序，保证设计人员素质和设计方法的一致性，改变整个热能动力设计的被动局面。

1 规划设计

规划设计是一个非常重要但是又很容易被人轻视的工作，为了使设计更加合理，就必须做好设计前的各项准备工作，它包括以下三个步骤：①用户需求分析；②提出规划(初步)设计方案；③可行性研究。下面分别就这三个方面加以阐述。

第一，用户需求分析。设计人员首先应通过与业主口头交谈、讨论和分析、研究，收集用户对热能动力系统所提出的各种设想、要求，并记录下他们以前所见到的各种热能动力方面的问题，以此来制定热能动力系统所要达到的目标。在此基础上，设计人员需要认真整理用户的需求，对业主的要求进一步明确化、定量化，形成科学的、严格的、可操作的具体目标，从功能、性能、费用等方面结合现有的产品和各类相关技术确定本系统的目标。

第二，提出规划(初步)设计方案。为了使工作做得更细致，减少出现问题的几率，最好先进行一下规划(初步)设计，即在确定热能动力系统目标基础上，设计人员应该围绕用户的各种需求和建筑物的自身功能，从宏观上进行叙述和论证热能动力系统的总体规模和性能指标、各个子系统的规模和性能指标、所选用的技术和实现途径等，做到对用户系统有一个总体概念和了解，为今后的实施方法步骤和经费情况做到心中有数，同时它也是系统分析阶段的重要文档资料。规划设计方案一般应包括以下三个方面的内容：①目标系统的总体概貌；②目标系统的总体结构；③各子系统的描述，包括系统目标、系统布线结构、系统实施计划、系统经费概算。规划设计方案最好能以图文并茂的形式和使用通俗易懂的语言，将设计意图充分表达出来，以供有关决策和技术人员作为论证和评价的基础。

第三，可行性研究。在规划设计方案出台以后，就需要进行可行性研究了，也就是主要对该热能动力系统建设的必要性、技术的先进性、经济的合理性作出明确合理的的判断，只有在调查判断分析的过程中确认建设该系统符合上述三条时，才能够进行下一步设计。

1.1 建设的必要性

任何事情都具有两面性，尽管许多热能动力子系统具有很高的优越性，但是我们一定要注意并不是一切情况都可选择该系统的，我们一定要根据使用部门的实际情况，在十分必要的场合才能安装此系统。因此只有通过深入调查，初步确定不同的技术方案后再通过方案对比，证明安装此热能动力系统具有明显优点的时候，才可以实行，而对于另外一些可以用其它方法或装置进行的场合，就不要安装该子系统了。

1.2 技术的先进性

所谓技术的先进性是指这种设计方案既能达到国家规定的技术指标，同时又能满足用户的要求，而且还能达到目前国际上比较先进的水平，最起码不能选用目前已经淘汰的产品。对于系统的设备选型、组合方式等设计内容也要注意其技术的先进性，但是我们也不能为了盲目追求其先进性，而忽略了设备的维修和配件来源等方面的情况，以防系统投入使用后的维修工作困难。尤其是当我们选择进口设备或引进全套系统时，既要考虑我国的实际情况，又要衡量一下用户单位的技术水平。

1.3 经济的合理性

经济的合理性包括了两个方面含义，一是指设备的选型和工程的投资费用应该合理：二是指该系统建设的投入产出必须合理。也就是说：从经济效益上来讲，建设该子系统应当是合算的，即系统本身的折旧费和维修费的总和应该小于使用这种系统在提高生产(工作)效率提高产品(工作)质量、保证安全等方面所取得的经济效益。

2 总体设计

从总体设计阶段开始，设计人员将根据用户需求书和规划设计方案，结合实际的经济条件、技术条件以及社会条件来确定系统的具体实施方案。在上一阶段，设计人员的主要工作是调查研究、了解情况，但是从这个阶段开始工作的主要任务就是要在各种实施方法和技术手段中权衡利弊得失，进行精心设计，尽可能提高系统的实用性、可靠性以及可扩充性。总体设计阶段是一个从目标系统到具体实现的逐步细化的设计过程，大体可以分为两个前后衔接又相对独立的阶段：即总体设计阶段和详细设计阶段。概括起来讲，总体设计就是对目标系统的统筹和设计，以及对初步设计的修改、补充、完善和深化，它主要包括以下几个方面的工作：环境设计、系统功能设计、集成设计、应用设计、逻辑设计、流程设计、协调设计等。

3 详细(工程施工)设计

详细（工程施工）设计是系统技术设计和施工平面图设计的总称，其中最重要的是系统施工图设计，一般情况下在系统初步设计和工程实施方案设计后就可以进行施工图设计。工程施工图设计就是对系统初步设计和施工方案做细致全面的技术分析和工程参数计算，将取得的确切的技术数据绘制在施工平面图纸上。尤其是集成系统更需要对其有关子系统在业务专业方面的接口界面、安装工艺等提出详细的要求和做出相应的文字说明。对于土建施工中要求预留孔洞、线槽、预埋件和桥架的的敷设也需要在施工图中有明确的位置、详细的尺寸、大致的走向等，对于系统所需管理和监控的各类定型机电设备产品的施工安装图绘制也应采用《国家标准通用图集》以便节约工时，达到加快施工进度的目的。

工程施工图设计的深度必须满足以下几个方面的要求：作好热能动力设备机房和热能动力的电源和接地预留；土建施工所需预留的孔洞、线槽和预埋件、桥架的定位、尺寸以及走向的工艺与敷设的要求；中央监控室、各类热能动力机房的位置大小、平面布置要求；相对不变层、层面部分区间、大楼接入网的管道预埋；系统现场控制器、监控点的定位及安装要求；系统设备线路端接的编号和方式；系统配线规格和布线要求。

系统工程施工图纸一般应包括图纸目录、施工总体说明、各热能动力子系统系统图、系统管线平面图、机房的布置详图、系统配线与端接图。如果在以上图纸上表达不清楚的，可以在施工总体说明或者相应的图纸中加上一些文字说明来对施工图纸的补充。

4 修改，扩充完善设计

修改设计就是指在热能动力系统施工安装后，经过系统、分系统联试并对系统的功能、指标测试，只有通过修改设计，才能发现功能、性能指标不达标或不完善的地方，进而满足系统的应用需求。

扩充完善设计就是指建筑的热能动力工程一般都要经历从立项、设计、施工、安装、调试、评估及验收大约要2～3年甚至更长的生成周期，由于技术的不断发展、新技术新施工工艺的不断出现和人们对系统认识的不断深化，系统验收时必然会提出系统存在许多不完善需要补充的地方，也就是进行扩充完善设计。扩充完善设计的内容主要取决于用户的需求，扩充完善设计工作如果做好就会起到锦上添花的作用。