高層民用建筑暖通空調設計的幾個關鍵點

張平來

摘 要：在進行高層民用建筑施工的過程中，施工單位必須要不斷提高對暖通空調設計的重視度，這樣建筑內部居住環境的舒適度才能得到提升。設計人員在進行高層建筑暖通空調設計的過程中，要不斷提高其的設計質量，這樣高層建筑暖通空調系統的功能性才能得到加強。本文就高層民用建筑暖通空調設計的幾個關鍵點進行研究，希望能夠在一定程度上提高人們的生活質量。

關鍵詞：高層民用建筑；暖通空調設計；關鍵點

近幾年我國城市化的發展速度正在不斷提升，這在一定程度上帶動了我國建筑行業的發展，在進行建筑暖通空調設計的過程中，要不斷加大對空調水泵、空調負荷、能源選擇和利用的重視度，這樣暖通空調系統能源的使用效率才能得到提升，建筑室內環境的舒適度和美觀度才能得到增加。在進行建筑暖通空調設計的時候，設計人員要不斷加大對能源利用的重視度，這樣高層民用建筑的使用性能才能得到提高。

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

在進行高層民用建筑暖通空調設計的時候，必須要對其的基礎設施和外部環境進行全面分析，這樣建筑暖通空調供熱設計的合理性才能得到提升；在進行暖通空調負荷設計的過程中，必須要對其的風力、日照、高度等相關因素進行全面的考慮，同時還必須要結合建筑室內的照明、設備以及人員來進行安裝，施工人員必須要嚴格地，按照相關的設計標準來進行安裝，這樣才能保暖通空調設計負荷和實際負荷相一致。

1.2 分析建筑物內部使用情況

在進行建筑暖通空調設計的過程中，必須要對建筑本身的人員居住數量、使用情況、廢氣排放量等基本情況進行詳細的了解，這樣才能計算出建筑的實際負荷，這樣暖通空調系統的分區才能變得更加合理，建筑的使用性能才能得到提升。

1.3 劃分防煙區和防火區

高層建筑本身的樓層數量就非常多，如果其在投入使用之后出現火災現象的話，那么就會造成非常嚴重的人員傷亡和財產的損失，因此在進行暖通空調設計的時候，要將防火去和防癌煙區進行具體的劃分，同時還必須要保證防煙區、防火墻、防火區設計的合理性，這樣在火災發生的時候，人們才能在最短的時間內快速地逃離火災現場。

2 設計中的幾個關鍵點

2.1 空調負荷設計

在《采暖空調制冷手冊》和《制冷與空調技術手冊》中指出，商用建筑夏季的冷負荷概算指標為210w/m2～240w/m2，旅館辦公類的冷負荷指標為94w/m2～163w/m2。但是在具體的設計過程中，會由于一些問題導致空調裝機容量增加，導致空調系統初期的投資金額增加。一是在設計空調系統時，個別設計人員只是使用負荷指標估算的方法進行計算，導致制冷機的裝機容量增加，造成了不必要的投資浪費，嚴重時會對部分負荷下的冷機效率造成影響；二是在設計的過程中，考慮各種安全系數，導致空調單位制冷面積超出手冊中冷負荷概算，超過了實際運行過程中單位空調面積的峰值冷量。從全年的角度來看，建筑負荷真正處于峰值的時間并不長，因此在大多數時間段，冷機負荷率是處于一種比較低的狀態，COP并不高。根據經驗，一般辦公室單位冷負荷指標取70W/m2～90W/m2，商場單位冷負荷指標取100w/m2～150w/m2之間就可以達到日常使用要求（均指建筑面積）。

2.2 選擇空調循環水泵

在進行高層民用建筑暖通空調設計的過程中，循環水泵的容量偏大是一個非常重要的問題，在進行空調水泵設計的時候，其的容量經常會出現超出實際需求兩倍以上的現象，這種現象不僅會造成投資費用以及運行費用，同時還會在一定程度上影響到暖通空調的使用性能。在暖通空調設計過程中，由于系統的尋歡阻力計算結果過高、冷負荷設計偏大、系統水平衡計算不正確、靜水壓力計算錯誤的話，暖通空調循環水泵就會出現容量偏大的現象。

在進行冷水泵選擇的時候，設計人員經常會出現對冬季流量和下級流量差異性不重視的情況，比如，某工程冬季需要溫度為55℃的熱水每小時循環水流量200m3，夏季需要溫度為10℃的冷凍水每小時400m3，冬季的循環水流量要遠低于夏季，因此要分開設計冬季的熱水泵和夏季的冷水泵，如果共用一臺，勢必造成不必要的能源浪費。在進行進入暖通空調實際設計的過程中，必須要不斷根據不同時間段的冷負荷和揚程的變化來進行校準，對定速泵的數量以及變頻泵的速度進行一定的控制，這樣才能保證建筑暖通空調正常運行的效率，這樣建筑暖通空調的節能效果才能得到提高。

水泵揚程的選擇也是暖通空調設計過程中一個關鍵點。例如，某工程的冷卻塔放在高度為80m的屋頂，使用閉式循環系統，在設計的過程中，設計人員錯誤的將高程也加入到了水泵的揚程中，導致選擇水泵的揚程在93m以上。在選擇水泵時，要根據具體的手冊系數、計算方法選擇需要的水泵；要提高對中央空調水循環流量變化情況的重視度，由于循環水流量是不恒定的，要保證選擇水泵的水量變化范圍處于高效區；當冬季和夏季水量有比較大的變化時，為了保證系統的穩定運行，冷水泵和熱水泵要分別設置。

2.3 選擇供回水總管上的壓差旁通閥和旁通管

為了使經過冷水機組的水量處于恒定的狀態，在冷水機組的供回水總管上要設置一條旁通管，并安裝控制壓差的調節閥。根據一部冷水機組的冷凍水量確定旁通管道的最大設計流量，旁通管的直徑根據冷凍水管的最大允許流速進行確定，不允許不經計算就確定管道直徑，使用ZAPC、ZAPB型電動調節閥作為旁通閥，當末端設備管道的阻力為0.2MPa時，可以相關數據進行冷水機組旁通閥通徑的選擇。

2.4 供暖方面的設計

在進行供暖設計的過程中，相關設計人員經常會出現只對戶內的供暖設計進行計算，不重視戶外供暖設計的現象，這就導致建筑暖通空調在實際使用的過程中，經常會出現實際供熱負荷和設計供熱負荷出現偏差的現象，一旦出現這種現象就會導致建筑暖通空調系統供暖效果出現不理想的現象。在進行供暖系統設計的時候，還必須要不斷加大對公共部分供暖設計的重視度，在設計樓梯管道時，需要對溫度變化時引起的凍結問題予以考慮；對于商務建筑，要單獨設置熱計量。而這些問題都是在實際設計過程中經常忽視的問題，對后期管理和運行造成了不必要的麻煩。比如，共同使用立管系統的高層住宅，在設計過程中，要根據承載能力、水力平衡、散熱設備、化學管材等因素進行設計，并考慮管道熱補償問題，為了防止管道熱脹冷縮出現支管被拉裂的情況，要對熱膨脹量進行校核，確定補償器規格型號及具體位置。

3 結論

綜上所述，隨著我國經濟發展速度的不斷加快，高層建筑暖通空調的設計水平也在不斷提升，在進行暖通空調設計的時候，要不斷結合實際安裝施工過程中的情況來進行設計，這樣暖通空調的使用性能才能得到提升，人們的生活質量才能得到提高。在進行暖通空調設計的時候，設計人員必須要考慮到暖通空調安裝過程中的所有影響因素，這樣才能保證暖通空調設計符合國家相關規定的標準，暖通空調系統的使用價值才能得到提升。

參考文獻

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