超高層建筑暖通空調系統設計探討

【摘要】隨著我國城市的不斷發展，城市人口數量越來越多，而城市的土地資源又是非常有限的，因此要求城市住房具有高容積率，超高層建筑也由此產生，在現代化城市中，超高層建筑隨處可見，已經成為了現代化城市的標志。

【關鍵詞】超高層建筑；暖通空調；系統設計

1、超高層建筑暖通空調設計的基本原則

第一，精確進行負荷計算，準確計算超高層建筑中的總人數并進行風量平衡計算，為空調系統的設計容量提供依據；第二，核查所設計的高樓樓層的層數、樓層和建筑物的總高度，以確定按照什么樣的規格與標準進行暖通空調系統設計，然后嚴格按照設計標準的有關規定進行設計流程；第三，工程設計師必須充分了解和掌握暖通空調系統安裝位置附近的建設情況，整體把握超高層建筑施工圖在供電、供水、供暖、管道的鋪設方法和界面位置等方面細節，作為空調管線的設計基礎。

2、暖通空調系統的類型

第一，空氣-水暖通空調系統在多種類型的超高層建筑中非常普遍，對于超高層建筑室內的環境、溫度以及濕度的調節是通過冷水與空氣的熱交換來實現的，將空調中的熱量交換出來。在熱交換的過程中，還能改善室內環境。第二，全水暖通空調系統對超高層建筑空氣的調節主要是通過水的熱能交換來實現的，不僅可以調節超高層建筑內部環境的溫度高低和濕度的大小，同時還能改善空氣的質量，對于大部分的超高層建筑都能適用。第三，全空氣暖通空調系統是應用非常普遍的一種空調系統中，空調系統的溫度調節以及濕度調節都是通過空壓機來實現的，對于室內環境的調節基本就是通過空氣的變化來實現，空氣是室內溫度和濕度的主要要素。

3、方案設計要統籌解決設計中的問題

3.1設計應具有可行性和可靠性

就暖通工程的設計和施工等方面，各地區相關部門均有明確的規范要求，以及有關環境保護的要求，暖通設計具有可行性，即要充分滿足當地相關部門的規范要求，也要提供水和電來保證暖通設備正常運行的基本工作條件，所以，暖通設計方案應當充分滿足上述基本工作條件，并且還需要全面考慮到長期供水、供電條件的變化狀況，部分建筑工程情況比較特別，不能提供標準的暖通設備，此時在設計暖通方案時，需要對非標準的暖通設備制定出合理、可行的參數標準。

3.2經濟性比較

在合理可行的基礎上還有必須要考慮的就是經濟性的問題。我們需要在同樣的設計要求和條件下進行對比，選擇更經濟的，才能保證設計方案是最優方案。投資方最在意的問題就是一次性投資的問題，這就要求在計算的時候要全面，不能丟項。其中一次性投資包括項目的所有設備和調試的費用以及各種管線的費用都包括在內。因為同一種設備在不同的廠家可能在價格上就有很大的差異，所以我們在計算經濟性的時候要取設備的平均價格。在考慮經濟性的時候有一個非常重要的指標參數就是運行能耗和運行費用，這兩點是非常重要的。空調主機設備的耗能問題在考慮時候必須是考慮到全面氣候的變化下才行。辦公寫字樓和教學樓在建筑物耗能相比較的話，我們應該拋開停機的時間長短，因為在不同的地方和不同的時間每一種能源的價格可能都會差異很大。因為不可控因素太多，怎樣精準的計算暖通空調的實際耗能情況和產生的費用，成為了我們目前沒有解決的一個技術難題。

3.3調節性與操作性

暖通空調系統的調節性必須要靈活，只有這樣才能適應全面氣候負荷的變化。拿超高層建筑為例子，空調系統的容量是根據一年當中最不好的氣象條件來決定的。調節性能好的系統方案，一次性投資雖然比較多但是節省能源，設備消耗能源少，因此在考慮經濟性的時候看具體情況在做選擇。此外，空調系統的管理操作方便性和是否采用自動控制直接掛鉤，在研究設計方案時需要考慮到實際情況以及經濟性的變化再來確定。空調系統如果采用自動控制，優點是我們可以適當的減少管理人員的數量，勞動量相對于來說也不大，也可以減少一部分的人工管理費用；但缺點是它對工作人員的自身素養要求比較高，且一次性投資也比較多。因此，在正常情況下大型的空調系統我們還是優先選擇采用自動控制，但是我們要盡可能的簡化自動控制系統，使經濟性和可靠性都有了進一步的保障。

4、超高層建筑暖通空調系統電采暖的優勢和條件

第一，在特定的供暖區域內，不需要修建鍋爐房和換熱站，可以減少占地面積和總的投資；第二，運行調控方便易操作，可采取分區、分時的采暖方式，以節約能耗和減少運行費用；第三，集中供暖，處理廠對燃料灼燒產生的污染物的集中處理，可以降低對環境的污染，在采暖區域內對環境不會造成不利影響；第四，散熱器的降溫慢，可以更好地確保室內溫度的均衡。雖然電采暖有這些明顯的優勢，但是要想廣泛應用電采暖的取暖方式，還必須要滿足一些條件：第一，建筑物應該是節能建筑。節能建筑會使得該結構的保溫性能較好，所以采用電加熱可以更好地節約能源，節約能源。第二，建筑物的入住率和供暖升溫率都要高。對于居民區的建筑物，如果你周圍的業主不采暖的話，一定會對你的室溫產生影響。所以為了更好地發揮電加熱的優點，占用率和加熱使用費率是必需要達到要求的。第三，電價便宜，電力資源具有穩定、優質的特點。這也是最重要的，電加熱的消耗品就是電，因為電力需求量大，所以電量和質量的要求高，另外，電價的問題使得電加熱成為大規模被使用的采暖方式，應該使大多數人在經濟上可以接受，解決他們的后顧之憂。

結語：

為了進一步提升我國可持續發展戰略目標的實現速度，就必須要加強對暖通空調系統節能工作的重視，采取有效的節能措施，力爭取得更好的節能效果，使暖通空調系統能夠在人們的生活中發揮出更大的作用，為我國社會經濟的發展和人民生活質量的提升做出更多的貢獻。

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作者簡介：

張明輝，華東建筑設計研究院有限公司大連分公司，遼寧大連。