高層建筑暖通空調設計要點

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，高層建筑數量將會越來越多，而對于高層建筑的各項建筑設備都有了新的，更高的要求，暖通空調開始成為現代化建筑中一項不可缺少的重要設施。合理選擇能源資源，使高層建筑用能系統效率得到提升，成為當前高層建筑暖通空調設計工作中必須解決的重要問題。本文從多個方面對于現在高層建筑暖通空調設計要點進行了詳細的分析探討，并指出了設計中應該注意的幾點問題。

關鍵詞：高層建筑;暖通空調;設計要點

1高層建筑暖通空調設計過程中要統籌的問題

1.1高層建筑暖通空調系統的可靠性與可行性設計

高層建筑暖通空調系統要符合國家相關的規范和要求，特別是環保部分的要求，要突出高層建筑暖通空調系統的長期穩定運行，這樣才能確保高層建筑暖通空調設計的質量。同時，進行設計過程中要對相關的參數、機械和標準進行合理地平衡，以便使高層建筑暖通空調設計趨向合理，進而提高高層建筑暖通空調設計的可行性。

1.2經濟性比較

在高層建筑暖通空調方案比較過程中，應該對經濟性進行充分考慮，在相同設計條件、設計要求下展開比較，這樣才能充分保證方案比較結果的科學性與合理性。通常投資方一次性投資，同時在計算過程中應注意準確性和全面性。設計方案一次投資主要涉及到設備、材料的投資，以及預期相應的安裝、調試及管理上的費用等。如同種類型設備不同的生產廠家其價格可能有一定的相差，所以不同方案在經濟性計算和比較過程中，應該對各種設備價格采用平均價格。暖通空調設計方案在經濟性比較過程中，會非常關注運行能耗及運行費用問題，其中，運行能耗應該對暖通空調主機和相關輔助性設備的能耗進行計算，計算過程中應該對全面不同季節下，建筑物負荷的變化進行計算，對設備在非標準狀態下的效率進行考慮。設計師進行圖紙設計，應結合高層建筑物的具體特點和周圍環境，對多個設計方案進行綜合比較，選擇最佳設計方案。

1.3調節性與操作性

通常情況下會將全年最不利的氣象條件作為暖通空調系統容量的確定依據，而暖通系統自身具有調節性能，可以很好根據氣侯環境進行調節，因此充分適應全面負荷的變化，調節性能好的系統方案一般都是一次性投資，費用相對比較高，但其電能消耗小是最大的優勢，因此在經濟性分析過程中應該對多方面因素進行綜合評估。同時，空調系統操作是否方便與自動控制存在較大關系，設計過程中應該結合實際情況，按照技術與經濟性比較進行最終的確定。在空調系統中采用自動控制，可以有效減少管理人員的工作強度，降低人工上的費用，但是一次性投資會增加很多，與此同時，還對操作人員各方面素質提出了較高要求。

2高層建筑暖通空調設計要點

2.1空調循環水泵的選型

暖通空調存在的主要問題之一是循環水泵所承載的容量過大，這主要是因為：第一，系統循環在計算阻力時取值偏大;第二，設計時所計算的冷負荷比較大;第三，在計算系統的水力平衡時不準確，而在正式使用之前又缺乏全面的調試;第四，在計算靜水壓力時，常常錯誤地將其作為系統循環的阻力來計算，這就造成了第一點提到的循環阻力值偏大的問題。在設計的具體過程中，水泵容量應該根據冷負荷在不同時刻和不同揚程所出現的變化而隨時改變，這樣可以使不同條件下水泵容量達到最優化，同時通過控制定速泵的數量和調頻泵的速度來進行節約能源，這種方法方便簡潔，而且能達到很好的效果。

2.2供暖設計要點

供暖設計的過程中，設計者可能常常會因為在設計過程中只設計了戶內供暖系統，而沒有設計戶外供暖系統，這樣會導致實際供熱負荷和設計負荷之間有較大出入，無法達到良好的供暖效果。因此，進行供暖系統設計的過程中，不僅應該考慮室內因素對其的影響，同時也要注意樓道管道等公共建筑部分的供暖設計。假如高層建筑屬于商務建筑，一定要安裝一個單獨的熱計量。然而實際設計過程中，設計人員經常會忽視這些問題，有的高層建筑中立管系統屬于公共部分，設計的時候就應該綜合考慮散熱裝置、承載大小、化學鋼材以及水力平衡性等各方面因素確定供熱負荷，而且應該注意管道熱補償造成的影響，這樣不僅有利于防止由于熱脹冷縮導致管道出現支管拉裂的問題，也可以認真考核熱膨脹量，準確確定補償機器安放處及其規格。

2.3高層建筑暖通空調的水利平衡裝置設置

對于水利平衡裝置的設置要做好三個方面的工作。第一方面，必須采用科學合理的管路、系統來對相關的流量系統體系進行統籌平衡，這是所有工作的基礎和關鍵。第二方面，變流量系統的設計中要設置好動態性的壓差控制閥來進行有效的替換，對于需要特定力量或者是某些特殊的區域需要特殊的需要則不適用這種做法。第三方面，要把暖通系統調節、水利計算等方面作為工作核心，靜態水平衡閥必須要設置在相應的熱力入口之上。通過以上三方面的工作來盡最大可能的保證系統的平衡。

2.4空調通風方面設計

在高層建筑暖通空調通風設計中一般存在兩種問題致使空調裝機容量偏大。一是由于設計時考慮各種各樣的安全系數，從而使單位空調面積的制冷機裝機容量大比手冊中冷負荷概算偏大，遠大于實際運行中單位空調面積峰值冷量。二是目前在空調系統設計過程中，部分設計人員采用負荷指標估算方法，使得制冷機裝機容量普遍偏大，也明顯造成初投資的大量浪費，甚至影響部分負荷下的冷機效率。水泵揚程選擇不當也是暖通空調中比較常見的一個問題。水系統揚程選擇因設計差異而存在較大差異。如某工程冷卻塔放置在80m高的屋頂，冷卻水為閉式循環系統，而設計者在選擇水泵揚程時誤將高程加進了水泵的揚程中，致使所選水泵揚程高達95m。有的設計在選擇冷凍水泵時，忽視了冬、夏季流量的之間的差異，如某工程夏季空調所需7℃/12℃冷水的循環流量是400m3/h，而冬季所需50℃/60℃熱水循環量為200m3/h，可見夏季空調冷凍水循環量要比冬季采暖熱水循環量大得多，所以冬夏季冷水泵熱水泵應分別設置，合用一臺是不合適的。

3結束語

綜上所述，高層建筑暖通空調設計工作直接關系到高層建筑設計的成與敗，同時與暖通空調系統建設的整體質量也直接相關。因此，在實踐工作中必須從暖通空調建設的實際情況開始出發，全面控制設計工作中的重點與關鍵問題，對高層建筑暖通空調設計工作中的細節問題進行不斷完善。本文主要對高層建筑暖通空調系統的種類進行了介紹，還闡述了方案設計的重要性，指出了設計中應該注意的問題，旨在為暖通空調業的同行能夠有所裨益。

參考文獻：

[1]新形勢下高層建筑暖通設計的創新策略運用[J].王寶敬.居舍.2019（26）.

[2]高層建筑暖通設計中的問題及改進措施分析[J].郝春義，朱凱宏.居舍.2018（34）.

作者簡介：賈浩（1987年5月-）男，本科，主要從事暖通工作。