高層建筑暖通空調設計要點探析

徐康譯 劉媛

摘 要：在高層建筑中，暖通空調是為建筑提供基礎功能和舒適性的重要設施，所以在暖通空調設計的過程中，要保證設計的質量。暖通空調設計的質量直接影響到建筑的功能，所以文章對于暖通空調的設計要點進行了分析。

關鍵詞：高層建筑；暖通空調；設計

隨著城市化的發展，新的建筑、新的使用功能對建筑設備提出了新的、更高的要求，暖通空調已成為現代化建筑必不可少的重要設施，暖通空調產業進入了黃金時期。因地制宜的合理選擇能源資源，充分有效的用能，提高高層建筑用能系統的效率，合理設計創造舒適的室內環境而同時盡可能減少對室外環境的負面影響，是高層建筑暖通空調設計中必須解決的問題。

1 暖通空調系統的類型

暖通空調系統種類繁多，但是基本原理都是相通的。其常見的幾種類型是：全空氣系統、空氣-水系統和全水系統。另外還有：分散式供冷或供暖、熱泵系統、熱回收系統和蓄冷。全空氣系統：在這類系統中，空調空間的所有要求（如加熱、加濕、冷卻及除濕等）都靠送風來滿足。空氣-水系統：這類系統通常是用冷水帶走空調空間的大多數顯熱負荷，而用空氣提供通風以保證空氣質量并帶走由于空間的潛熱負荷造成的濕氣，當然空氣也提供一些額外的顯熱冷卻。全水系統：這類系統指那些具有風機一盤管、組合通風裝置或重力循環式室內末端的系統，未調節的流通空氣通過墻上的通風口送入或滲入。其最大的優點在于能夠適應許多建筑物空氣調節要求，并且可靈活地應用在空調系統的改造中。

2 方案設計要統籌解決設計中的問題

暖通空調設計方案的問題是方向性、全局性的問題，不僅關系到高層建筑的室內環境參數能否滿足使用要求，而且直接關系到建筑的工程投資、維護費用、舒適性、系統可靠性、安全性和可操作性。并影響到環境、建筑層高、建筑美觀、機房面積等諸多指標參數。方案設計不合理所造成的損失通常較大，而且修改困難、影響時間長。

2.1 可靠性與可行性

暖通空調的設計方案首先必須經過充分的論證具有可行性，才能夠應用到建筑工程中，方案中所設計的設備要符合國家的標準要求，能夠滿足建筑內的環境條件，在相關的參數方面要有具有的數據可以提供。對于一些比較特殊的工藝性空調安裝，需要提供具體的參數。只有對方案的可行性做出了判斷，而且具有可靠的特點才能夠將其應用到工程建設中。

2.2 經濟性比較

在設計方案的比較中，除了在方案的可行性和可靠性方面進行比較外，還要對方案的經濟性進行比較，在對經濟性進行比較的過程中，首先設計方案要在相同的條件下進行比較。其中包括了設備、材料、管道和安裝調試的各項費用，這些都是硬件方面的比較，此外還要對空調在運行期間的能耗進行比較，根據建筑所處地區的季節氣候，環境特點，建筑的性質等作出綜合比較。將不同的方案進行綜合性的比較，選擇經濟合理的性價比高的設計方案。

2.3 調節性與操作性

在高層建筑的暖通空調設計的過程中，應該按照建筑所處的最不利的環境來進行容量的確定，然后對于建筑在全年不同的時段都可以很好的控制和調節，以能夠滿足建筑的荷載為準。在調節性方面較好的空調系統，需要很大的一次性投資，但是在后期的運行時的能耗較小，所以在進行經濟性比較時應該考慮到這點。對于暖通系統的操作性是否方便主要是取決于是否是自動化控制，自動化控制需要耗費較高的投資，但是在人員數量上可以減少投入，對于系統的運行效率也有所提升，但是因為所投入的資金較大，所以一般很少會用到自動控制系統。如果是大型的空調系統和需要經常調節的暖通系統的話就需要利用自動化控制系統，但是對于人員素質的要求也就高了，所以在進行經濟性比較時應該充分的考慮到這些因素。

3 高層建筑暖通空調系統設計中應注意的問題

根據目前審圖部門對暖通空調工程設計，特別是高層建筑暖通空調中提出的一些常見問題，對照設計規范、規定及標準，列舉了在系統設計、設備選型、管道布置等幾個方面應注意的問題。

3.1 空調循環水泵的選型問題

目前我國對于空調循環水泵在選擇上普遍存在容量過大的問題，造成了空調系統在運行時的浪費，并且超大負荷的運行也增加了系統的負擔，加速了設備的損壞和老化程度。造成容量過大的原因主要是在設計的過程中對于系統的計算不夠準確，過分的估算了相關的運行參數，以至于在設計后全部超出實際狀況。所以說在設計的過程中，應該對系統的運行環境有詳細的了解，對于和設備相關的參數都要準確的計算，符合實際運行狀況。

3.2 供暖方面

在對建筑的供暖方面進行設計的過程中，設計人員經常只是重視入戶熱力計量方面的裝置，卻忽視了入戶裝置的設計，所以導致了在設計時的失誤。在對供暖系統進行設計的過程中，不僅要對室內部分進行考慮，同時還要考慮到與外部系統的連接問題，達到有效的協調。在對供暖系統進行設計的過程中，還要將建筑內公共部分的供暖系統單獨設計，滿足供暖需求，對于樓梯間的管道設計，還要充分的考慮到因為溫度原因而產生的凍結等現象。對于樓下是商服的建筑，要對商服進行單獨的熱計量裝置，這是在實際中經常忽略的問題，對于以后的運行和管理都帶來了很大麻煩。

3.3 空調通風方面

空調與制冷技術手冊、采暖空調制冷手冊等明確給出的旅館辦公類的冷負荷指標為94w/m2～163w/m2，商場類建筑夏季冷負荷的概算指標應為210w/m2～240w/m2。但在實際設計過程中，一般存在兩種問題致使空調裝機容量偏大。一是由于設計時考慮各種各樣的安全系數，從而使單位空調面積的制冷機裝機容量大比手冊中冷負荷概算偏大，遠大于實際運行中單位空調面積峰值冷量。二是目前在空調系統設計過程中，部分設計人員采用負荷指標估算方法，使得制冷機裝機容量普遍偏大，也明顯造成初投資的大量浪費，甚至影響部分負荷下的冷機效率。

水泵揚程選擇不當也是暖通空調中比較常見的一個問題。水系統揚程選擇因設計差異而存在較大差異。如某工程冷卻塔放置在80m 高的屋頂，冷卻水為閉式循環系統，而設計者在選擇水泵揚程時誤將高程加進了水泵的揚程中，致使所選水泵揚程高達95m。有的設計在選擇冷凍水泵時，忽視了冬、夏季流量的之間的差異，如某工程夏季空調所需7℃/12℃冷凍水的循環流量是400m3/h，而冬季所需50℃/60℃熱水循環量為200m3/h，可見夏季空調冷凍水循環量要比冬季采暖熱水循環量大得多，所以冬夏季冷水泵熱水泵應分別設置，合用一臺是不合適的。

4 結束語

高層建筑的發展速度非常快，由此對建筑的功能和舒適性也就提出了更高的要求，暖通空調是建筑中比較重要的基礎設施，所以要對暖通空調的設計質量給予重視。在對暖通空調的設計方案進行選擇的過程中，要對方案的可行性、可靠性和經濟性進行比較，選擇性價比高的設計方案。在方案選擇時，不僅要從技術方面考慮，還要從經濟效益等方面綜合考慮，選出適合高層建筑的設計方案。

參考文獻

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