高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計的幾個關(guān)鍵點分析

文/劉紅芹 河北銘銳工程咨詢有限公司 河北廊坊 065000

我國建筑行業(yè)的發(fā)展離不開國家政策的扶持和各行業(yè)的支持。目前，建筑行業(yè)提倡發(fā)展綠色建筑，這就要求建筑設(shè)計中要融入可持續(xù)發(fā)展概念，堅持低碳生產(chǎn)、綠色建筑目標(biāo)。暖通空調(diào)設(shè)計在高層民用建筑設(shè)計中更要堅持一定的原則，不斷采取先進的設(shè)計理念和技術(shù)，實現(xiàn)高效、實用、環(huán)保、節(jié)能的暖通空調(diào)設(shè)計目標(biāo)。

1、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計原則

暖通空調(diào)設(shè)計的環(huán)保節(jié)能原則是目前建筑行業(yè)設(shè)計的發(fā)展新趨勢，也是緩解我國目前嚴峻的生態(tài)環(huán)境問題的有效途徑之一。在暖通空調(diào)設(shè)計中遵循節(jié)能環(huán)保性原則，要實現(xiàn)這一設(shè)計目標(biāo)，在暖通空調(diào)工程中更多利用新技術(shù)、新設(shè)備是必然要求。但是這樣無疑是增加了預(yù)算和成本，因此，國家和政府財政部門要加大對于暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的投資，給予一定的財政和政策支持。此外，要實現(xiàn)暖通空調(diào)設(shè)計的環(huán)保節(jié)能原則，還需要在設(shè)計中注重對于光熱資源、空氣、水等生態(tài)環(huán)境因素的科學(xué)把握，做到設(shè)計中能夠更好的利用生態(tài)資源，實現(xiàn)節(jié)能減耗的建筑目標(biāo)。

2、高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計的幾個關(guān)鍵點

2.1 空調(diào)負荷計算

根據(jù)現(xiàn)行《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》要求：施工圖設(shè)計階段應(yīng)對空調(diào)區(qū)的冬季熱負荷和夏季逐時冷負荷進行計算，這也是進行空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的第一步。對空調(diào)區(qū)的夏季冷負荷，應(yīng)按空調(diào)區(qū)各項逐時冷負荷的綜合最大值確定。對空調(diào)系統(tǒng)的夏季冷負荷，當(dāng)末端設(shè)備設(shè)有溫度自動控制裝置時，空調(diào)系統(tǒng)的夏季冷負荷按所服務(wù)各空調(diào)區(qū)逐時冷負荷的綜合最大值確定；末端設(shè)備無溫度自動控制裝置時，空調(diào)系統(tǒng)的夏季冷負荷按所服務(wù)各空調(diào)區(qū)冷負荷的累計值確定；應(yīng)計入新風(fēng)冷負荷、再熱負荷以及各項有關(guān)的附加冷負荷；還應(yīng)考慮所服務(wù)各空調(diào)區(qū)的同時使用系數(shù)。空調(diào)負荷組成包括以下幾個部分：首先應(yīng)確定工程室內(nèi)外設(shè)計參數(shù)，其次，滿足國家及當(dāng)?shù)毓?jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的建筑圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后，設(shè)備、照明、人員密度均應(yīng)考慮進去。現(xiàn)在鴻業(yè)負荷計算軟件能完美地幫我們完成這項工作。施工圖設(shè)計階段，一些大的公共建筑由于業(yè)態(tài)及裝飾裝修條件不能確定，可能導(dǎo)致負荷會由偏差，會存在二次深化設(shè)計中復(fù)核糾正。除以上要求外，空調(diào)熱負荷還應(yīng)注意：空調(diào)建筑室內(nèi)通常保持正壓，一般不計算由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣和由門、孔洞等侵入室內(nèi)的冷空氣引起的熱負荷；室內(nèi)人員、燈光和設(shè)備產(chǎn)生的熱量會抵消部分熱負荷；考慮建筑物內(nèi)區(qū)冬季余熱，需要常年供冷的情況。

2.2 冷熱源設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)行《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》要求：供暖空調(diào)冷源與熱源應(yīng)根據(jù)建筑物規(guī)模、用途、建設(shè)地點的能源條件、結(jié)構(gòu)、價格以及國家節(jié)能減排和環(huán)保政策的相關(guān)規(guī)定等，通過綜合論證確定。除非有供電政策支持、低俗電利用、無集中供熱且采用其他燃料受到嚴格限制、有再生能源發(fā)電等情況下，不得采用電直接加熱設(shè)備作為空調(diào)系統(tǒng)的供暖熱源和空氣加濕熱源。空調(diào)系統(tǒng)熱源配置一般采用市政熱源換熱設(shè)置換熱機房，或獨立設(shè)置鍋爐房。鍋爐房及換熱機房，均應(yīng)要求設(shè)置供熱量控制裝置。空調(diào)冷源，有廢熱或廢氣利用時可采用吸收式冷水機組，電動壓縮式冷水機組利用率最高。 電動壓縮式冷水機組的總裝機容量，應(yīng)根據(jù)計算的空調(diào)系統(tǒng)冷負荷值直接選定，不另作附加；在設(shè)計條件下，當(dāng)機組的規(guī)格不能符合計算冷負荷的要求時，所選擇機組的總裝機容量與計算冷負荷的比值不得超過1.1。冷水機組的選型應(yīng)采用名義工況制冷性能系數(shù)（COP）較高的產(chǎn)品，并同時考慮滿負荷和部分負荷因素，其性能系數(shù)應(yīng)符合現(xiàn)行國家建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。合理選用機組裝機容量，避免出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，杜絕能源浪費。這也是暖通設(shè)計人員的職責(zé)所在。

2.3 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)行《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》要求：選擇空調(diào)系統(tǒng)原則： 根據(jù)建筑物的用途、規(guī)模、使用特點、負荷變化情況、參數(shù)要求、所在地區(qū)氣象條件和能源狀況，以及設(shè)備價格、能源預(yù)期價格等，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定； 功能復(fù)雜、規(guī)模較大的公共建筑，宜進行方案對比并優(yōu)化確定；干熱氣候區(qū)應(yīng)考慮其氣候特征的影響。現(xiàn)階段空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)一般采用兩種形式，全空氣空調(diào)系統(tǒng)和風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。我們在設(shè)計高大空間的空調(diào)時，如商場的中庭、酒店的大堂、宴會廳，會采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)；像辦公室、會議室一般會采用風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。無論采用哪種形式，均應(yīng)從滿足人員舒適度，提升人員生活品質(zhì)為前提，合理確定新風(fēng)比，滿足人員最小新風(fēng)量的要求，過渡季應(yīng)考慮全新風(fēng)運行的可行性。合理確定氣流組織，合理確定送、回、排風(fēng)口的形式及位置。

2.4 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計

中央空調(diào)水系統(tǒng)包括冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)，中中央空調(diào)工程設(shè)計的主要內(nèi)容之一，正確優(yōu)化設(shè)計和利用中央空調(diào)水系統(tǒng)，關(guān)系到整個中央空調(diào)工程設(shè)計的安全性、節(jié)能性和可靠性。冷凍水系統(tǒng)可按歸多種方式進行分類，最常用的方式是一級泵變流量系統(tǒng)，又可按照供回水管流程長度和布置方式采用同和或異程系統(tǒng)，做到水力平衡的條件下均可選用；也可按供、回水管的數(shù)量分為兩管制和四管制水系統(tǒng)。一級泵變流量空調(diào)冷水系統(tǒng)是指空調(diào)末端設(shè)水路兩通調(diào)節(jié)閥的一級泵系統(tǒng)，使用自控設(shè)備在分水器與集水器之間旁通部分冷凍水，從而做到冷源側(cè)定流量負荷側(cè)變流量，節(jié)省輸送能效。使選配的空調(diào)冷水系統(tǒng)循環(huán)水泵滿足規(guī)范規(guī)定的耗電輸冷比EC(H)R的要求。需要注意的量，在系統(tǒng)的供回水管之間設(shè)置電動旁通調(diào)節(jié)閥，旁通調(diào)節(jié)閥的設(shè)計流量宜取容量最大的單臺冷水機組的額定流量。空調(diào)水系統(tǒng)布置和選擇管徑時，應(yīng)減少并聯(lián)環(huán)路之間壓力損失的相對差額。當(dāng)設(shè)計工況時并聯(lián)環(huán)路之間壓力損失的相對差額超過15%時，應(yīng)采取水力平衡措施。空調(diào)熱水管道還應(yīng)考慮補償措施，當(dāng)自然補償不能滿足要求時，應(yīng)設(shè)置補償器。應(yīng)設(shè)置排氣和泄水裝置。保證空調(diào)水系統(tǒng)的良性循環(huán)狀態(tài)。還有的工程師沒有注意到冬季與夏季的流量差，導(dǎo)致冬季的循環(huán)水流量遠遠低于了夏季，造成了大面積的能源浪費，因此在實際設(shè)計過程之中，一定要根據(jù)不同的時間段以及不同的場合設(shè)計出不同的合理方案，要對測量結(jié)果進行準(zhǔn)確的預(yù)報，應(yīng)當(dāng)通過控制變頻泵的整個速度，去保證各種條件下進行穩(wěn)定循環(huán)狀態(tài)，避免資源的浪費，保證效率的提高。

結(jié)語：

總之，我國經(jīng)濟文化都在大幅度的進行發(fā)展，科技也在逐步發(fā)展。當(dāng)然也正是因為有這樣的基礎(chǔ)，才能夠為高層建筑暖通空調(diào)的發(fā)展提供更多的平臺，為了能夠保證暖通空調(diào)系統(tǒng)整體的質(zhì)量以及未來科學(xué)的合理運用，一定要做好設(shè)計方面的工作，在這期間每一個工作者都應(yīng)該以認真負責(zé)的態(tài)度對待各項任務(wù)，進行全方面的考慮，要考慮到每個人甚至每個區(qū)域的安全隱患問題，制定出合適的方案。