高層民用建筑暖通空調設計中的若干關鍵問題

（青島鴻瑞電力工程咨詢有限公司，山東 青島 266000）

高層民用建筑暖通空調設計中的若干關鍵問題

顧漢菊

（青島鴻瑞電力工程咨詢有限公司，山東 青島 266000）

為保證民用建筑使用的舒適性，必須要有完善、科學的暖通空調系統提供保障。但高層建筑暖通空調系統的設立與一般建筑相比具有更高的難度。所以，一定要保證其設計階段的質量。鑒于它的這種特性，筆者論述了建筑暖通空調設計工作中的幾個重要方面。

高層民用建筑；暖通空調設計；關鍵點

改革開放以來，我國城市化進程有了飛速的發展，這也使得人們對建筑工程的質量有了更高的要求，暖通空調也成為現今的建筑設計中最主要的組成部分。在設置安裝暖通空調系統中要重點解決好以下問題，設計好空調的運行負荷，使用合適的空調水泵系統，怎樣最大化的利用各種資源，解決好上述問題，才能使建筑的舒適性更加符合人們的需求，延長建筑的使用壽命。

1 設計前的準備工作

1.1 分析建筑物外部環境和內部環境

設計建筑的暖通空調系統時，一定要事先對高層建筑外部的環境狀況和基礎設施的分布進行科學的解析，這樣才能保證供熱入口的科學性。設計空調的運行負荷時，一定要注意高度、光照、照明、風力等對其產生的影響，還要依據設計進程依次計算，這樣才能保證最終的空調運行時負荷的科學合理性。

1.2 分析建筑物內部使用情況

主要應考慮的有建筑的現在工作狀況、入口居住數、廢氣排放的狀況等充分考慮，并在熟料掌握建筑內部的構造等狀況后，計算得出每個區域工作時的負荷大小，這樣才能科學的分類整個空調系統。

1.3 劃分防煙區和防火區

現今的高層建筑樓層是非常多的，所以萬一出現火災，若無法第一疏散里面的群眾，則會產生極其惡劣的后果。所以進行設計工作時，要分好防煙區和防火區，并科學的設計防火區、防火墻和防煙區，這樣在出現火災時，才能立即逃離事故發生地，降低損失。

2 設計中的幾個關鍵點

2.1 空調負荷設計

《采暖空調制冷手冊》和《制冷與空調技術手冊》中規定，商業用的高層建筑夏季的冷負荷概算指標為210W/m2240W/m2，旅館辦公類的冷負荷指標為94W/m2163W/m2?？墒窃谶M行實際的設計工作時，常會因為各種因素而使得空調的裝機容量大大增加，這會使空調系統安裝初期必須加大資金的投入。首先，設計空調系統時，一些設計人員僅僅以負荷指標估算的方式開展計算，這會加大制冷器的裝機容量，無法高效的利用資源，甚至還可能使有些負荷下的冷機效率降低；其次，進行設計工作時，要考慮各個安全系數的影響，否則可能使空調的單位制冷面積大于事先的冷負荷概算，大于工作過程中單位空調面積的峰值冷量。從全年的方面分析，建筑負荷保持在峰值的時長是較短的，所以大部分的時間內，冷機負荷不是以最大負荷工作的，COP也是較低的。事實表明，單位辦公室的冷負荷通常在100W/m2150W/m2，這樣便能滿足建筑的日常使用需求。

2.2 選擇空調循環水泵

現今存有的一個嚴重問題時空調循環水泵的容量太大。一般條件下，設計的空調水泵一般會使設計要求量的2倍上下，這要求較高的運行費用和投資費用。產生這種現象的原因可能是冷負荷設計太大、系統的循環阻力計算值太大、靜力壓力值存在誤差、系統水力平衡計算值錯誤等情況。某些設計在開展冷水泵選擇工作時，沒有注意到夏季流量和冬季流量間的差別。例如，一工程冬天要有55℃、200m3沒事的熱水流量，夏季則要求10℃、400m3每時的冷水。冬天的循環水流量大大少于夏季，所以安裝冬天熱水泵和夏天熱水泵時必須有所區別，若只使用一臺，則會產生極大的資源浪費。所以，進行實際設計工作時，要依據各個時間段的揚程變化和冷負荷變化實施校準，掌握好變頻泵的速率和定速泵的數量，使其在任何條件下等保持最佳的運行狀態。利用這種方式開展設計?？梢宰畲蠡睦酶鞣N資源。

暖通空調系統安裝時必須科學的確定水泵的揚程。比如，一工程的冷卻塔放在80m高的屋頂，并且是閉式循環系統，因此設計工作中，設計人員可能將高程也納入了水泵揚程之中，使水泵的揚程達到了93m之多。確定要使用的水泵時，還要依手冊系數和計算方法確定水泵；并給予中央空調水循環流量變化足夠的重視，循環系統的水流量可能是變化的，我們就要保證水泵的水量變化區域在適當的值。對于冬季和夏季水量的變化，為使系統持續處于穩定工作狀態，必須設立冷、熱兩個水泵。

2.3 選擇供回水總管上的壓差旁通閥和旁通管

為保證通過的冷水機組的水量穩定，需要在冷水機組的供回水管上安裝一個旁通道，還要設置一個控制壓差的調節閥。依據一個冷水機組的冷凍水量來設計旁通管道的最大水流設計流量，而旁通管的直徑也應依據最大流速的大小來合理的設定，切忌不經過科學的計算就隨意確定其直徑。一般要用ZAPC、ZAPB型電動調節閥當做旁通閥，若末端設備的管道阻力大于0.2MPa時，就要依據相關規定科學的確定冷水機組旁通閥的通徑。

2.4 供暖方面的設計

開展供暖設計工作時，工作人員可能只設計計算了戶內供暖系統而忽略了戶外供暖，這會使設計供熱負荷和實際負荷間有很大的差距，使供暖效果很差。設計供暖系統的過程中，不僅要考慮到室內因素的影響，還要設計好建筑公共部分的供暖。如，樓道管道，就必須注意到溫度突變時可能引發的凍結現象；而在商務建筑中，就要單獨安裝熱計量。但是上述的這些問題在實際設計工作中常常會被忽略，這會對后期的管理和運行產生負面影響。例如，有些高層建筑的立管系統是公共的，進行設計工作時，就要結合其承載大小、水力平衡性、散熱裝置、化學鋼材等科學的確定，并重視管道熱補償的影響，這樣可以避免管道因熱漲冷縮而產生的支管拉裂現象，還應對熱膨脹量開展嚴密的考核，這樣才能更準確的確定補償機器的規格和安放處。

結語

現今我國的社會經濟和文化等各方面都有了飛速的進步，這也為高層建筑暖通空調的發展提供了舞臺。為保證暖通空調系統的質量和以后的順利使用，必須做好設計工作，并且在這個期間工作者應對各個因素進行全面的考慮，使其與規定的標準相符，這樣才能使暖通空調系統有較高的使用價值和使用質量。

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[2]王汝良.暖通空調設計方案比較的一些問題[J].黑龍江科技信息，2009（29）.

[3]江嘉春.暖通空調設計方案常見問題及對策[J].中國新技術新產品，2011（02）.

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