高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

【摘要】隨著國內(nèi)高層建筑的不斷建設(shè)，對于其內(nèi)部暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)，也成為了建筑領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者與一線人員的關(guān)注領(lǐng)域，本文通過對暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行分析，以及提出在實(shí)踐建筑操作中常見的一些問題，最后就暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)展開分析。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的不斷活躍和迅猛發(fā)展，以及積極推動(dòng)城市化進(jìn)程的深化，城市土地逐步緊缺化，所以人們開始將目光投向高層建筑這一建筑技術(shù)與理念，以使得最少的土地實(shí)現(xiàn)最大化的利用率。而高層建筑這一建筑領(lǐng)域內(nèi)，有一個(gè)重要的、必須要解決的問題就是其暖通空調(diào)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)工程不僅貫穿工程的全過程，還涉及了建筑圖紙、材料等眾多環(huán)節(jié)，所以在設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)關(guān)注，如何充分利用現(xiàn)有資源，提高暖通空調(diào)的系統(tǒng)利用效率，降低建造成本，需要進(jìn)行充分論證的內(nèi)容。

1、高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的基本原則

大建筑企業(yè)以及設(shè)計(jì)院，對于高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與施工的實(shí)踐中，總結(jié)出了以下三點(diǎn)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的基本原則： 第一點(diǎn)是精確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，準(zhǔn)確計(jì)算高層建筑中的總?cè)藬?shù)并進(jìn)行風(fēng)量平衡計(jì)算，為空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量提供依據(jù)；第二點(diǎn)是核查所設(shè)計(jì)的高層建筑的層數(shù)和建筑物的總高度，以確定按照什么樣的方案進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，然后嚴(yán)格按照暖通規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)；第三點(diǎn)是暖通工程師必須充分了解和掌握暖通空調(diào)設(shè)計(jì)情況以及整體把握高層建筑暖通專業(yè)設(shè)計(jì)在整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中所涉及的相關(guān)內(nèi)容。

2、設(shè)計(jì)暖通空調(diào)體系時(shí)應(yīng)重視的細(xì)節(jié)問題

2.1循環(huán)水泵

如果空調(diào)循環(huán)泵流量或揚(yáng)程過大，造成不必要的資源浪費(fèi)就難以避免了。空調(diào)循環(huán)泵出現(xiàn)過量流量的原因是在計(jì)算靜水壓力、冷卻負(fù)荷和系統(tǒng)循環(huán)阻力時(shí)出現(xiàn)了偏差，假如在系統(tǒng)投入使用前也沒有嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行調(diào)試工作，就很容易造成水力失調(diào)。在空調(diào)循環(huán)水泵設(shè)計(jì)的過程中，必須根據(jù)空調(diào)分區(qū)、運(yùn)行時(shí)間、部分負(fù)荷率等因素考慮循環(huán)泵的實(shí)際數(shù)量及參數(shù)，才能實(shí)現(xiàn)在不同的時(shí)間不同的負(fù)荷要求下空調(diào)系統(tǒng)均能滿足舒適性需求，并且減少不必要的資源浪費(fèi)，提高利用能源效率。

2.2供暖

由于高層建筑的高度一般較高、系統(tǒng)壓力大，采暖系統(tǒng)形式的選擇至關(guān)重要，一般可采用分層式或單雙管式系統(tǒng)。分層式系統(tǒng)的特點(diǎn)是建筑分為高、低區(qū)分別供暖，能減小低區(qū)底層散熱器承受的壓力； 單雙管式系統(tǒng)的特點(diǎn)是能解決散熱器立管管徑過大的問題，避免垂直失調(diào)現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時(shí)克服單管系統(tǒng)不能調(diào)節(jié)的問題。另外由于供暖供水溫度較高，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)繪制水壓圖，準(zhǔn)確計(jì)算各棟高層建筑的水頭，避免高層水系統(tǒng)汽化。

2.3循環(huán)水泵及空調(diào)主機(jī)容量的選取

高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)存在兩大問題，導(dǎo)致空調(diào)安裝容量大。一是由于考慮了各種設(shè)計(jì)的安全系數(shù)，使單位空調(diào)面積的制冷機(jī)裝機(jī)容量大多比負(fù)荷計(jì)算書中計(jì)算值還要大。二是在空調(diào)系統(tǒng)施工圖設(shè)計(jì)過程中不進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，而是采用負(fù)荷指標(biāo)估算法，無法跟實(shí)際的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、人員數(shù)量相匹配，造成制冷、熱量大，造成了很多浪費(fèi)。在暖通空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)中還有一個(gè)問題是水泵的揚(yáng)程選擇，特別是采用水冷機(jī)組時(shí)，冬夏季水泵揚(yáng)程一般存在一定的差異。比如說一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，冬季空調(diào)需要50-60℃ 的熱水循環(huán)量，容量為200m3/h，很可能夏季空調(diào)需要7-12℃ 的冷水循環(huán)量，容量為400m3/h。由此可見，冬季供暖所需要的熱水循環(huán)量比夏季空調(diào)所需要的冷卻水循環(huán)量小，在冬夏兩季的水泵設(shè)置上要區(qū)分設(shè)置，避免一臺(tái)共用出現(xiàn)的問題。

3、高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1節(jié)能設(shè)計(jì)

在合理設(shè)計(jì)的前提下，盡量使暖通設(shè)計(jì)考慮節(jié)能設(shè)計(jì)，對機(jī)房、設(shè)備的選擇等方面進(jìn)行詳細(xì)的了解，做到盡量避免不必要的浪費(fèi)。

3.2調(diào)節(jié)性和可操作性問題

設(shè)計(jì)前對建筑物要調(diào)查清楚，暖通空調(diào)系統(tǒng)的容量一般由全年最不利的氣象條件分析來決定，所以系統(tǒng)需要較好的調(diào)節(jié)性能，以滿足全年負(fù)荷的變化。對于一段時(shí)間使用的辦公建筑、寫字樓以及教學(xué)樓等設(shè)計(jì)方案需要做到滿足其夜間不工作時(shí)的調(diào)節(jié)需要。

3.3重視空調(diào)循環(huán)水泵選型的科學(xué)性

就目前建筑中的暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過程來看，選擇合適型號(hào)的循環(huán)水泵是非常重要的。靜水壓力存在不合理狀況，還有水平衡力計(jì)算結(jié)果不能精確等，都會(huì)造成選出的水泵型號(hào)不合適。在具體設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)不同時(shí)刻產(chǎn)生的不同揚(yáng)程以及冷負(fù)荷展開有關(guān)變更。設(shè)計(jì)人員需嚴(yán)密的對冷負(fù)荷的變化進(jìn)行監(jiān)視，并參考其變化過程進(jìn)行設(shè)計(jì)靜水壓力的調(diào)整，以更好的滿足節(jié)能降耗的目的。

3.4合理設(shè)置水力平衡裝置

針對建筑物的流量體系來調(diào)整管路系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者處理相關(guān)流量系統(tǒng)體系的平衡設(shè)置問題需要有科學(xué)的系統(tǒng)以及管路。設(shè)計(jì)者要在變流量系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對壓差控制閥做到合理的動(dòng)態(tài)控制，從而達(dá)到系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)流量的控制的需求。此外，還應(yīng)把在新風(fēng)機(jī)組的管路上安裝動(dòng)態(tài)平衡電機(jī)的調(diào)節(jié)閥，以最大限度來保證調(diào)節(jié)工作的全面性，并將調(diào)節(jié)閥布置在對應(yīng)的新風(fēng)機(jī)管路上，以確保調(diào)節(jié)系統(tǒng)的成功運(yùn)行。

3.5重視空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)合理性

通過分析，發(fā)現(xiàn)有關(guān)的設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)過程中，對于各種安全系數(shù)的掌握不準(zhǔn)確，沒有進(jìn)行詳細(xì)的綜合性評價(jià)，造成實(shí)際裝機(jī)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際需求的冷負(fù)荷，也就造成了暖通空調(diào)資源的浪費(fèi)。因此為了確保通風(fēng)系統(tǒng)的科學(xué)性，在做空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要對各項(xiàng)安全系數(shù)做出科學(xué)的評估，并在對空調(diào)通風(fēng)機(jī)的冷負(fù)荷展開設(shè)計(jì)當(dāng)作重要參考，為達(dá)到節(jié)能效果提供依據(jù)。

3.6采暖與空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

采暖設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：針對熱水采暖在新建的高層建筑中，需要進(jìn)行分戶計(jì)量以及室內(nèi)控制裝置。高層建筑的暖通入口入戶裝置主要是根據(jù)采暖通風(fēng)以及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)定的。除了室內(nèi)供暖外，還要注意室外管線的合理銜接。安裝熱水集中采暖系統(tǒng)分戶熱計(jì)量表時(shí)，必須通過以下方法解決：①在供水管上設(shè)置流量傳感器，熱量表之前安置過濾器；②利用共用立管的分戶獨(dú)立系統(tǒng)形式；③不宜在樓梯間和其他凍結(jié)危險(xiǎn)場所。空調(diào)系統(tǒng)不論是風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)還是全空氣空調(diào)系統(tǒng)都必須重視對室內(nèi)的空氣進(jìn)行處理的設(shè)計(jì)。

綜上所述，暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)，不僅僅是其本身的設(shè)計(jì)，還要考慮以上所提到的很多點(diǎn)細(xì)節(jié)與環(huán)節(jié)，只有這樣才能使得高層建筑的投用獲得良好的效益。

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