關于城市綜合體暖通空調設計的分析

冉恒滔

浙江建工設備安裝有限公司 浙江 杭州 310004

引言

暖通空調系統不斷排出建筑內部混濁的空氣，向建筑內部不斷輸出外界新鮮空氣，對建筑內部空氣的溫度、濕度、風速進行調節控制，為建筑內部的人們創造舒適的生活空間。因此，須重視暖通空調的設計問題與施工問題，采取必要的質量控制措施，提升暖通空調的設計質量與施工質量，提高建筑工程的舒適度。

1 建筑暖通空調優化設計的重要性

在建筑施工中，暖通空調系統屬于最為重要的建筑構件，占據了大部分的能源消耗，所以想要實現綠色建筑的設計目標，就要從暖通空調系統優化入手，將能源消耗降到最低。由此可見，相關設計人員應該注重暖通空調的優化設計工作，采用綠色設計的理念，對空調性能進行不斷優化，掌握空調設計要點，將暖通空調設計推向全新的高度[1]。

2 城市綜合體暖通空調設計

2.1 冷熱源形式與選擇

2.1.1 冷熱源的形式。由于城市綜合體的區域眾多，功能豐富，為了有效發揮暖通空調的作用，滿足各個區域的需求，就要合理選擇冷熱源的形式。結合城市綜合體的實際情況進行選擇，并通過合理論證的方式降低暖通空調的建設成本與運行成本，減少不必要的能源消耗。根據本項目的情況可知，由于本項目所在城市的各項配套設施比較完善，各類市政管線齊全，因此在選擇冷熱源形式時，可選擇三種方案：第一，將電制冷與市政熱力相結合；第二，采用燃氣直燃機制冷供熱等方式；第三，采用冰蓄冷方案。在進行方案論證時，要充分結合項目所在地的地理環境，并對項目所在地城市的各項配套設施進行仔細調研，當了解到當地的電力并不存在峰谷電價差異時，則無須使用冰蓄冷方案。在論證前兩種方案時，通過了解城市的市政容量與收費情況，對設備的投資進行初步計算，并對相應的運行費用進行計算和對比，最終選擇電制冷與市政熱力相結合的方案，將其作為暖通空調設計的主要冷熱源形式。

2.1.2 設置冷熱源機房。由于城市綜合體規模龐大，內部結構復雜，功能眾多，當確定冷熱源形式后，要合理設置機房。根據內部業態的要求，分別設置冷熱源機房。在本項目中，除了寫字樓之外，還有五星級酒店、商務酒店、百貨、超市、綜合樓，因此共設置6個機房。并將本項目中的酒樓與室外步行街的物業形式加以區分，對二者采用不同的形式，前者使用風冷熱泵，后者使用VRV空調系統。在確定冷熱源機房的數量后，要明確制冷機組的數量。由于不同業態的運行狀況不同，制冷機組的數量也會呈現一定的差異性，比如由于綜合樓中包含的區域比較多，為其服務的制冷機房需充分考慮不同區域的需求。綜合樓中的影院與KTV的運營時間比較特殊，因此可將若干大型冷機與小型冷機相結合，當其他業態不再有制冷需求時，只需發揮出小型冷機的作用，即可滿足影院與KTV的需求。由于本項目位于南方，因此本項目的超市暖通空調不負責供熱。進行換熱站設置時，可根據制冷機房的設置確定數量，充分滿足其他業態的工作要求。為了提高五星級酒店的服務質量，要設置換熱站和鍋爐房，提供加濕服務，確保洗衣房正常運行。一旦城市熱力無法正常運行，或者處于維修階段，可進一步發揮換熱站和鍋爐房的作用。在五星級酒店中包含客房、會議室、中餐廳、員工餐廳、洗衣房等區域，換熱站與鍋爐房需充分滿足上述區域的需求，并承擔部分生活熱水的熱負荷。

2.2 自然通風設計

自然通風方式是將熱壓、風壓作為核心動力提供方式，基于自然空氣循環原理，可以在無人工和系統干預的情況下取得良好的室內通風效果，持續向建筑室內空間吹入自然風、排除室內濁氣。在建筑暖通空調系統中，自然通風也是最具節能環保屬性的通風方式之一，自然通風方式的設計要點如下。

2.2.1 風壓通風。在采取風壓通風方式時，綜合分析建筑結構，如建筑物朝向、各功能區域分布格局、建筑周邊區域氣候條件等，采取各項設計措施，減小自然風吹入建筑室內空間時所承受的空氣阻力。例如，適當增加建筑門窗構件的開口面積，盡量將門窗保持在統一水平線上，安裝百葉窗等具有空氣加速效果的窗體。

2.2.2 熱壓通風。熱壓通風方式是根據建筑室內、室外環境溫度差與壓力差，起到引導空氣流動、持續交換冷空氣與室內濁氣的作用。因此，為取得理想的自然通風效果，在建筑結構設計環節，應盡量采取豎向空腔設計方式，保證室內濁氣可以通過建筑頂部向外排放，并在建筑底部持續流入室外冷空氣。同時，在建筑頂部區域設置開口，起到調節通風效果、控制進風量的作用。

2.3 采暖系統設計

進行采暖系統設計時，需要計算建筑圍護結構內表面換熱系數、圍護結構外表面換熱系數、圍護結構各層材料厚度、圍護結構各層材料導熱系數、材料導熱系數修正系數、封閉空氣間層的熱阻值。不同材料、不同構造的圍護結構材料的導熱系數修正系數有所差異，因此，須注意其差異帶來的影響。若圍護結構為實心墻體，材料為礦渣混凝土、爐渣混凝土、浮石混凝土、粉煤灰陶粒混凝土、加氣混凝土，導熱系數修正系數一般為1.15。若材料為多孔保溫材料，如加氣混凝土、水泥膨脹珍珠巖、泡沫混凝土，且材料作為夾心層澆筑在混凝土墻體、屋面構件中，導熱系數修正系數一般為1.6。若材料為多孔保溫材料，如泡沫混凝土、水泥膨脹珍珠巖、加氣混凝土、石灰爐渣等，且材料鋪設在密閉屋面中，導熱系數修正系數一般為1.2。計算封閉空氣間層的熱阻值時，需要詳細研究封閉空氣間層的厚度及熱流的具體方向[2]。

3 結束語

綜上所述，與傳統建筑物相比，城市綜合體的功能比較多元化，且體積龐大。本文主要以暖通空調設計為例，結合綜合體的實際情況，對其進行劃分，通過分別設計的方式，保證各部分的功能更加完整。為了達到相應的設計標準，滿足業主需求，設計者要精心設計，統領全局，重視細節，制定切實可行的設計方案。隨著城市綜合體的不斷發展，暖通空調系統日益完善，設計人員將會融入更多現代化、人性化的設計理念，使城市綜合體的各個業態更加完善。