高层建筑暖通空调设计.doc

1、1高层建筑暖通空调设计摘要：因地制宜的合理选择能源资源，充分有效的用能，提高高层建筑用能系统的效率，合理设计创造舒适的室内环境而同时尽可能减少对室外环境的负面影响，是高层建筑暖通空调设计中必须解决的问题。本文探讨了高层建筑暖通空调设计。 关键词：高层；建筑；暖通；空调设计 Abstract: the reasonable selection of energy resources according to local conditions, full and effective use of energy, improve the efficiency of system can top bu

2、ilding, reasonable design to create comfortable indoor environment as soon as possible and to reduce the negative effect of the outdoor environment, is a high building hvac design must solve the problem. This paper discusses the high-rise building hvac design. Keywords: top; Architecture; Hvac; Air

3、conditioning design 中图分类号：TU208.3文献标识码：A 文章编号： 暖通空调已成为现代化建筑必不可少的重要设施，暖通空调产业进入了黄金时期 。因地制宜的合理选择能源资源，充分有效的用能，提高高层建筑用能系统的效率，合理设计创造舒适的室内环境而同时尽可能2减少对室外环境的负面影响，是高层建筑暖通空调设计中必须解决的问题。 一、暖通空调系统的类型 暖通空调系统种类繁多，但是基本原理都是相通的。 其常见的 几种类型是：全空气系统、 空气一水系统和全水系统 。另外还有：分散式供冷或供暖 、热泵系统热回收系统和蓄冷。 全空气系统：在这类系统中，空调空间的所有要求如加热加湿冷却及

4、除湿等都靠送风来满足。空气水系统：这类系统通常是用冷水带走空调空间的大多数显热负荷，而用空气提供通风以保证空气质量并带走由于空间的潜热负荷造成的湿气，当然空气也提供一些额外的显热冷却。全水系统：这类系统指那些具有风机一盘管、组合通风装置或重力循环式室内末端的系统，未调节的流通空气通过墙上的通风口送入或渗入。 其最大的优点在于能够适应许多建筑物空气调节要求并且可灵活地应用在空调系统的改造中。 二、高层建筑暖通空调具体设计分析 暖通空调系统是高层建筑的主要耗能大户，在设计主要需要注意的就是节能设计，减少能耗，下面主要从节能角度分析高层建筑的暖通空调设计。 1 、热源系统的设计 暖通空调的热源系统的

5、选择将对相应系统的节能设计造成影响，在空调系统的实际设计过程中，应选择合理的热源系统，根据具体的工程建筑选择实用且高效的热源系统。目前市场上的热源包括热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。热电站的3能量利用率是最高的，热泵在其之后。热泵是以自然中的较低温度的低品味热能如大气、地表水、地热能或工厂废气为热源，通过热电站的压缩机提高低品味热能的温度随后传递给高温热源。地源的热泵能节约 30% 得能源，而对于直燃型溴化锂吸收式的热源机组，大型区域的燃油锅炉系统将明显优于小型的锅炉系统。暖通空调的节能设计应根据工程建设的现实状况，对相应的节能系统进行有效选择，从热源的设计

6、阶段就与实际情形相结合才能真正实现空调系统的节能优化设计。 2、减少热媒介输送过程中的能源消耗的设计 暖通空调系统的节能设计应在各环节上减少能源的消耗，从具体的设计和运输环节出发 ， 建立整体的节能空调体系。热媒介输送系统的节能设计应在材料的选择热能输送系统等方面的设计上实现。热媒介输送系统应选择新型的保温材料，如用热水预制保温的直埋管等措施，从而减少热能在运输过程中的损失。还应利用算机系统对空调供暖系统进行全面测试，并采用平衡阀以及智能管网，实现对管流量的科学分配和有效管理，通过提高传输效率实现节能。空调系统的节能设计应建立有效的动力传输系统，从而能实现对动力系统的优化设计和施工，为建立有效

7、的空调系统的施工和节能奠定良好的基础。动力系统可选择效率较高、负荷特好，具有大温差、低流速以及低摩阻的动力供应管道，运用输送效率较高的载能的动力设备，有效提高输送效率，建立节能的空调系统运行模式。 3、进行能量回收利用设计 空调房间一般设有新风系统，同时，有许多房间设有排风系统，排4风的空气参数接近空调房间的室内空气参数，从而造成能量损耗。因此，如果送人的新风可以吸收部分排风中的能耗(包括冷量和热量)，这种能量的回收利用称为热回收。热回收的方式很多，如转轮换热器、中间热媒式换热器、板式显热换热器等。不同方式的热回收设备的效率、设备费用以及维护保养要求有所不同。 (1)排风余热回收 充分利用排风

8、的能量，对其进行回收，从而对新风进行预冷或预热，减小新风负荷是暖通空调节能的重要途径。排风余热回收可分为显热回收和全热回收，热回收设备可大致分为转轮全热交换器、板式显热交换器、板翘式全热交换器、中间热媒式热交换器和热管式换热器等等。 (2)制冷机组的冷凝热回收 制冷机组冷凝热回收的换热设备目前逐渐引起人们的重视。这一类的热回收设备可以与不同的系统结合起来使用。如果与生活用热水系统相结合，使压缩之后的制冷剂首先进入板式热交换器，生活用热水通过热交换器的另一侧，由于被压缩后的制冷剂温度较高，只要设计合理，它能够提供的热量完全可以将热水加热到洗澡用的温度，可以储存在保温水箱中，满足人们的需要。当制冷

9、机组的冷凝器所产生的热量不能够将热水加热到需要的温度时，亦可在系统中添加水源热泵作为辅助热源以满足用户需要。这样的系统既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染，又可以节省为提供热水而设的锅炉及其附属设备，避免了由于燃料的燃烧向大气排放的有害物，应该说是一种效果明显，又有环保作用的节能技术。 5三、高层建筑暖通空调系统设计中应注意的问题 根据目前审图部门对暖通空调工程设计，特别是高层建筑暖通空调中提出的一些常见问题，对照设计规范、规定及标准，列举了在系统设计、设备选型、管道布置等几个方面应注意的问题： 1、空调循环水泵的选型问题 循环水泵容量过大在我国是普遍存在的问题，其容量通常能达到实际需要的

10、2 倍，这将造成极大的投资费用和运行费用的浪费，究其原因主要是： （1）设计冷负荷偏大。 （2）系统循环阻力计算结果偏大。（3） 净水压力问题。 错误的将净水压力算作系统的循环阻力，造成系统循环阻力计算偏大。 （4） 系统水力平衡计算问题水力平衡计算不精确，正式投入使用前又没进行全面的调试，会造成水力失调。 在具体的设计过程中，应该随不同时刻冷负荷及扬程的变化而变化，能够满足不同条件下优化运行的要求，通过对定速泵的台数控制及变频泵的速度调节达到节能的目的，控制方法简单，节能效果明显。 2、供暖方面 高层建筑暖通入口入户装置根据采暖通风与空气调节设计规范规定，热水采暖系统，应在热力入口的供回水总

11、管上设置温度计、压力表及除污器，必要时应装热量计 。而设计人员往往只注意入户热力装置的设置，忽略了入口装置，造成设计失误。 入口数量问题应考虑开发商后续管理方便的基础上，设计人员不仅要考虑室内供暖系统的合理性，又要考虑室外管线衔接的合理性，不能顾此失彼。规范规定楼梯间或其他有冻结6危险的场所，散热器应由独立的立支管供热，且不得装设调节阀 。工程中共用一根立管一侧连接邻室房间散热器另一侧连接楼梯间散热器的做法，因密闭性难以得到保证，供暖发生故障，将影响邻室的供暖效果。 带有底层商铺的住宅设计规范明确规定，对建筑内的公共用房和公用空间，应单独设置采暖系统和热计量装置。 但设计中总存在商铺未单独设热

12、计量装置，或与住宅采用共用系统，都将对以后使用后引起不必要的麻烦。采用共用立管系统的高层住宅，设计中要根据系统水力平衡、承压能力、散热设备及化学管材的特性等因素对供暖系统及共用立管进行竖向分区设置，并应考虑管道热补偿问题。 工程上忽略伸缩器设置、未认真校核热膨胀量以决定补偿器的位置、在补偿器上下的位置安装固定支架消弱补偿器作用等会因立管的热胀伸缩拉裂了支管的现象。 3、空调通风方面 空调与制冷技术手册、 采暖空调制冷手册等明确给出的旅馆办公类的冷负荷指标为 94w/m2-163w/m2，商场类建筑夏季冷负荷的概算指标应为 210w/m2-240w/m2。但在实际设计过程中，一般存在两种问题致使

13、空调装机容量偏大。 一是由于设计时考虑各种各样的安全系数，从而使单位空调面积的制冷机装机容量大比手册中冷负荷概算偏大，远大于实际运行中单位空调面积峰值冷量。 二是目前在空调系统设计过程中，部分设计人员采用负荷指标估算方法，使得制冷机装机容量普遍偏大，也明显造成初投资的大量浪费，甚至影响部分负荷下的冷机效率。泵扬程选择不当也是暖通空调中比较常见的一个问题。 水系统扬程选择因设计差异而存在较大差异如某工程冷却塔放置在 80m 高的屋顶，冷却水为闭式7循环系统，而设计者在选择水泵扬程时误将高程加进了水泵的扬程中，致使所选水泵扬程高达 95m。有的设计在选择冷冻水泵时，忽视了冬、 夏季流量的之间的差异

14、，如某工程夏季空调所需 7-12冷冻水的循环流量是 400m3 /h， 而 冬季所需 50/60 热水循环量为 200m3 /h，可见夏季空调冷冻水循环量要比冬季采暖热水循环量大得多，所以冬夏季冷水泵热水泵应分别设置，合用一台是不合适的。 暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量，还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。所以我们要重视暖通空调系统的设计，加快新技术的开发。参考文献： 1 齐力鹏. 暖通空调设计中存在的问题及注意事项J. 黑龙江科技信息, 2011,(07) . 2 吴斗庆,王秀山. 大型建筑暖通空调系统节能方案的设想与实践J. 山西建筑, 2008,(10) . 3 乔泉堂. 浅析高层建筑暖通空调系统选择方法J. 山西建筑, 2010,(21) . 4 杨臣彪. 高层建筑暖通空调系统节能技术的应用J. 建材与装饰(中旬刊), 2007,(08) .