高層建筑暖通空調設計要點探討

文/佟宇亭，身份證號碼：21010219860806471X

1 導言

目前，建筑行業提倡發展綠色建筑，這就要求建筑設計中要融入可持續發展概念，堅持低碳生產、綠色建筑目標。暖通空調設計在高層建筑設計中更要堅持一定的原則，不斷采取先進的設計理念和技術，實現高效、實用、環保、節能的暖通空調設計目標。

2 高層建筑暖通空調設計的基本原則

2.1 滿足環境的要求

通常情況下，集中供暖可以充分保證住戶每個房間之內的供熱需求，并且可以降低因采暖而造成的能源消耗，也是高層建筑系統暖通設計的首要設計原則，其實不管系統方案如何設計，都應該以滿足人們的需要為首要目的，為了實現住戶居住更加舒適，雖然不一定全面統一，但是應該保證各個房間的溫度可以獨立調控，最終實現熱量的分擔。在現代房屋建筑中，影響人們舒適條件的因素主要是環境，環境中的聲音、陽光與顏色都是影響人們居住環境的主要因素。為了讓人們可以在居住的房間之內感覺到更加舒適，可以在滿足人們心里舒適程度需求的時候，可以適當降低室內溫度，避免能源浪費與能源消耗。

2.2 安全性原則

高層住宅建筑涉及廣大的居民群體切身利益，建筑的安全性是建設設計的第一要務。要實現暖通空調設計的安全性原則，必須明確設計的安全目標范圍，暖通空調設計的安全性包括空調使用環境的安全、空調設備的運行和擺放安全、空調的相關部件的防火防電安全等。尤其是在高層建筑暖通空調系統設計中，安全性涉及眾多居民的生命和財產安全，暖通空調設計必須考慮到空調在實際的運行過程中不會因為接觸到易燃易爆氣體、液體而發生爆炸、起火事件。這就要求空調設計必須嚴格按照《建筑防火規范》中對于暖通部分的規定嚴格執行。為了確保暖通設計的安全性，必須做好防火防爆措施，確保居民安全。

2.3 節能原則

暖通空調設計的環保節能原則是目前建筑行業設計的發展新趨勢，也是緩解我國目前嚴峻的生態環境問題的有效途徑之一。在暖通空調設計中應該遵循節能環保性原則，但要實現這一設計目標，就應在暖通空調設計過程中更多的利用新技術、新設備來滿足建筑內節能需求。但是這樣無疑是增加了預算和成本，因此，國家和政府財政部門要加大對于暖通空調節能設計的投資，給予一定的財政和政策支持。此外，要實現暖通空調設計的環保節能原則，還需要在設計中注重對于光熱資源、空氣、水等生態環境因素的科學把握，做到設計中能夠更好的利用生態資源，實現節能減耗的建筑目標。

2.4 經濟性原則

針對高層的暖通空調設計，經濟性也是關鍵點之一。若其成本過高，則會影響人們對于空調有效使用。要實現高層建筑的暖通空調設計經濟性目標，必須在施工和安裝前做好預算和規劃，注重暖通空調設計在整體施工過程中的合理性預算范圍，確保經濟性與實用性并存，這樣既能確保工程施工的順利進行，也能有利于減低成本，提升工程建筑效益。

3 高層建筑暖通空調設計要點分析

3.1 規劃設計

對高層建筑暖通空調進行規劃設計需要從以下幾個方面著手：首先，設計人員在一些室內能源消耗低的高層建筑中，可以在暖通空調設計過程中加入送風、去濕等設計，同時還可以采用輻射形式的制冷技術，從而實現對散發熱量的平衡。其次，暖通空調設計人員在設計過程中需要提前制定一個設計方案，并保證方案設計具有經濟性、實用性特點，從而減少暖通空調在設計過程中出現的浪費現象，進而降低施工成本。最后，設計人員需要對暖通空調的通風系統進行規劃，通常情況下，高層建筑暖通空調在設計過程中缺少通風系統設置，造成制冷機負荷增大情況，因此，設計人員需要在設計過程中對通風系統的安全系數、設計環節進行認真考慮，從而發揮出通風系統的功能。

3.2 熱源設計

對暖通空調的熱源進行設計需要從以下幾個方面進行：首先，設計人員需要嚴格按照建筑工程設計要求對暖通空調熱源進行設計，在進行設計過程中需要選擇質量好的熱源泵，從而保證熱源泵能夠滿足暖通空調系統的正常使用。一般情況下，設計人員在進行熱源泵選擇過程中需要嚴格按照暖通設計要求進行選擇，在高層建筑暖通空調中最常使用的就是地源熱泵，此熱泵不僅可以減少能源消耗，還可以保證運行安全。

3.3 節能設計

隨著我國社會經濟的快速發展，高層建筑發展迅猛，暖通空調在安裝過程中會浪費大量能源，基于此，設計人員在進行高層建筑暖通空調設計過程中，需要嚴格注重節能設計，具體需要從以下幾個方面著手：首先，設計人員需要嚴格把握暖通空調的節能設計要點，并在管道安裝過程中使用保溫絕熱機制，從而降低暖通空調在運行過程中的能源損耗，保證暖通空調的正常運行。其次，設計人員需要在設計過程中融入智能設計，通過對室內溫度變化監測，智能調節熱源輸送閥門的開啟度，控制系統流量，從而 滿足暖通空調的節能設計的需求。最后，設計人員在進行暖通空調循環水泵選擇過程時，需要嚴格按照冷負荷的變化情況選擇合適的循環水泵，同時還需要對水泵的數量進行控制，保證暖通空調的循環水泵的應用科學合理，從而進一步實現暖通空調的節能設計目標。此外，基于PID實現的節能控制系統的設計思路是，在很長一段時間內，具有輕載或空載的暖通空調設備，通過在線搜索一個應用程序，調整電機的定子電壓，并找出負載下電機的最佳節能點，電機可以在最佳的狀態進行節能工作。感應電動機能正常工作之前，在電機下降的過程中，轉速會稍微變化。這種基于電機節能控制的假設，對異步電動機工作時的速度要求不是很嚴格，輕載或甚至空載的時間比較多，有電機電流是PID的積分參數，實現了閉環反饋控制系統，可以大大減少暖通空調的設備能源消耗。表1為空調室內設計參數。

表1 空調室內設計參數

4 結論

總之，高層建筑暖通空調在應用時會消耗大量能源，嚴重影響到高層建筑工程的成本，所以對高層建筑暖通空調進行設計至關重要。設計人員在進行暖通空調設計時需要嚴格按照資源可持續性、方案可行性原則進行設計，并對暖通空調的各個設計要點進行嚴格把握，從而保證高層建筑暖通空調的的運行質量，進一步促進高層建筑的可持續發展。