1、高层建筑暖通空调设计探析摘要：暖通空调设计方案的问题是事关方向性、全局性的非常重要的问题，关系到高层建筑的室内环境参数是否能满足使用的要求，还直接关系到建筑的系统可靠性、工程投资、舒适性、维护费用和可操作性。关键词：高层建筑暖通空调设计 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 近几年，我国城市化进程的脚步正在逐步加快，与此同时，建筑业也得到了迅速的发展，人民的生活水平也普遍提高。中央空调也随之正在向小型化发展，家用空调也越来越商业化，家用中央空调将会成为未来家用空调的主流空调。但是由于暖通空调系统运行的能量消耗占据整个建筑耗电量的 50以上，暖通工程项目涉及广泛，在对其进行设计需要考
2、虑的问题较多。不但需要因地制宜的合理选择资源，提高建筑用能系统的效率，也需要科学合理设计从而创造舒适的室内环境并且尽量减少对室内环境的不良影响。所以尽管暖通工程项目越来越多，到目前为止绝大多数空调仍处在低效运行，能源的浪费非常严重。正因如此，在高层建筑的暖通空调设计中一个必须要解决的问题是，要在合理的设计创造舒适的室内环境的同时，做到尽可能少的对室外环境产生负面影响。一、暖通空调设计的原则 1）确定层数和层高还有建筑物的总高度，如果属于高层建筑。就要按照现行的规范，10 层及以上的住宅和建筑高度超过 24m 的其他民用建筑，都应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。 2）要明确该建筑物在总图中所
3、处的位置，四邻建筑物及其周围供水、供热和供电等管线的敷设方式和可能的连接口位置。这是本建筑物设计供热入口时的客观条件同时也是计算负荷时考虑风力日照因素的参考，不光如此，还可以根据其主要入口的朝向来确定大门的做法。 3）弄清建筑物内的总人员数量，使用时间，有无废气要排等情况。这将作为计算负荷及划分系统的依据之一。 二、暖通空调系统设计中应注意的问题 2.1 空调循环水泵选型 暖通空调系统的循环水泵容量过大是我国暖通空调系统设计中的一个普遍存在的问题，他的容量甚至通常能够达到实际需要的两倍之多，这不仅仅会极大的增加投资费用还会对运行费用造成浪费，出现这个问题主要有设计冷负荷偏大、系统循环阻力计算结
4、果偏大大、系统水力平衡计算问题还有净水压力问题等四个方面的原因。因此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，要能满足不同条件下优化运行的要求，同时通过对定速泵的台数控制和变频泵的速度调节来达到节能的目的，控制方法虽然简单，但节能效果却非常明显。 2.2 供暖方面 根据我国关于采暖通风和空气调节设计的规范规定，高层建筑的暖通空调设计中的热水采暖系统，要在热力入口位置的总管上面设置温度计、除污器和压力表，必要的时候甚至还要装热量计。但是在实际操作中，设计人员常常只注意到设置入户热力装置，而将入口装置忽略了，从而造成失误。对于入口数量方面的问题要在考虑方便后续管理的基础上，充分考
5、虑到合理的连接室外管线。而对于一些有冻结危险的地方，规范规定，其散热器应该由独立的立支管进行供热，并且不得装设调节阀。 三、方案设计要统筹解决设计中的问题 暖通空调设计方案的问题是事关方向性、全局性的非常重要的问题，关系到高层建筑的室内环境参数是否能满足使用的要求，还直接关系到建筑的系统可靠性、工程投资、舒适性、维护费用和可操作性。还会对建筑层高、环境和建筑美观以及机房面积等诸多指标参数产生影响。而一旦方案设计不合理，造成的损失通常比较大，并且修改起来非常困难、影响时间也比较长。 3.1 操作性和可调节性 由于确定暖通空调系统的容量时是依据近乎全年坏的气象条件，因此就要求空调暖通系统应该具有比
6、较突出的调节性能，只有这样才能够适应全年负荷的压力。调节性能相对比较好的方案，一次性投资会比较高但是其运行能耗却比较小，因此在进行经济性分析时要进行综合考虑和衡量。除此之外，空调系统的管理操作的方便性和是否采用自动控制的关系比较大，设计时应该根据实际情况和要求，在进行技术经济性比较后再确定。一般而言，在设计高层建筑暖通空调系统设计时应该遵循的原则为，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化控制，但自对其动控制系统则应该尽量简化，以提高系统的经济性和可靠性。 3.2 经济性比较 高层建筑暖通空调方案比较过程中考虑的比较多的一个问题是经济性的比较。只有在相同的设计要求和条件下进行
7、比较，才能够确保比较结果的合理性和科学性。投资方最关注的是一次性投资方式，在计算的时候要全面准确，其包括很多方面，比如各种材料、设备以及相应的安装、管理费用。运行能耗以及运行费用是暖通空调设计方案进行技术经济性比较时必须要考虑的两个重要参数。但由于不确定因素和影响因素比较多，如何才能准确地计算建筑物暖通空调设备全年度的运行费用和实际能耗，就目前而言，仍然是一个没有完全解决的技术难题。 3.3 可靠性与可行性 考虑方案是否可行首先要考虑的问题是其是否能够满足高层建筑通风采暖的使用要求，同时设计方案还要符合国家和当地政府对高层建筑通风采暖方面的规范和要求。设计方案要求能够满足相关方面的要求比如供气
8、、供水、供电还有供热等，并且还要特别顾及这些条件的变化情况。而对于那些温湿度等参数要求较高或者比较特殊的工艺性暖通空调设计项目，对设计方案应该进行全年的工况分析，一定要确保在全年各种室外气象条件下的适应性。 四、节能空调系统设计新思路 4.1 方案设计 现在比较流行的一种空调设计方案是：在保证能耗低，室内环境品质较高的前提条件下，风量可以条件的置换式送风系统还有结合冰蓄冷的低温送风系统以及冷辐射吊顶系统以及去湿空调系统。如果采用空调去湿方案的话，首先可以做到保证室内空气的品质；其次如果采用了去湿可以保证绿色建筑对室内湿度的要求。 4.2 蒸发冷却技术 蒸发冷却空调技术包括直接蒸发冷却和间接蒸发
9、冷却两种方式，是一种绿色仿生空调技术。该系统所采用的制冷剂是水，所以其运行对环境无任何污染，另外，蒸发冷却系统的 COP 值比机械制冷大很多，而且它的制冷不消耗压缩功，是一种既节能又环保的绿色空调技术。 4.3 具备良好的通风系统 由于某些建筑的装修材料含有一些挥发性的有害物质，会造成室内空气污染。因此，就要求绿色建筑中的暖通空调应该具备良好的通风系统，以实现合理的自然通风，室内和室外的空气相互流通对健康是必不可少的。 结语： 暖通空调设计方案的选择是暖通空调工程项目的关键，直接影响到项目的经济和社会效益，同时施工图中有关各个细节的设计也关系到整个暖通空调设计的成败，所以应该注重多个设计方案的比较选择，做出科学合理的设计。在对图纸审查时要坚持自审、审核、审定制，确保图纸的质量。总之，一个优秀的暖通空调工程设计方案，不但要有较高的综合效益也要具备完善的设计细节，这样才能确保暖通空调工程项目的质量，创造良好的经济和社会效益。 参考文献： 1褚占彪，郭洪海浅谈在暖通空调设计中容易出现的一些问题及解决办法 J 沈阳建筑，2009，(2). 2韦洁，于海.高层建筑暖通空调设计要点分析J公用工程设计,2010. 3李竹光.暖通空调规范实施手册K.北京：中国建筑工业出版社，2006.
