高層建筑空調制冷設計探討

馬雙

摘要：高層建筑空調制冷系統的建立，是要保證高層建筑擁有十分理想的舒適度。而相對于一般建筑的空調制冷系統設計，以及施工工作來說。高層建筑設計空調制冷系統存在著較大的難度。為了全面提升高層建筑空調制冷的應有設計質量，需要著重關注設計前期相關準備工作，并針對設計的主要內容進行有效的分析和探究。本文著重探討了高層建筑空調制冷設計的相關要素，希望本文的論述，能夠為我國高層建筑空調制冷系統設計工作，取得更加優良的質量提供一些幫助和借鑒。

關鍵詞：高層建筑;空調;制冷系統;設計

目前，高層建筑空調制冷系統在設計過程當中，要著重關注的是空調的實際設計負荷，如何能夠最大限度的提升能源的使用效率。對于空調水泵進行科學合理的選擇，并全面減少高層建筑室外環境對于室內環境的不良影響，需要將更加科學、更加完善的空調制冷系統設計出來，如此才能夠讓高層建筑的舒適性得到有效的提升，并全面延長構成建筑的使用年限，同時也是實現能源使用效率最大化的重要途徑。

1高層建筑空調制冷系統設計前準備工作

在高層建筑空調制冷系統設計過程當中，首先要對高層建筑所屬的建設區域，以及區域的外部環境，進行全面的掌握和了解，并且要將相關基礎設施的分布情況進行充分的探究，這樣可以保證所設計的方案更加科學、更加合理。同時要著重關注高層建筑所處區域的風力情況、光照情況、高層建筑的具體高度，這樣可以為空調制冷系統的載荷進行有效的計算，并且可以依據相關設計進程，保證空調在現實的運行過程當中，擁有十分理想的科學和理性。

還有在空調制冷系統設計準備階段，一定要著重關注城市的廢氣排放狀況、高層建筑周圍人口數量。高層建筑應用的功能性情況，進行全面的掌握，同時要對區域的各個空間進行負荷的有效計算，這樣可以讓空調制冷系統得到科學有效的精準分類，并設計出更加優良的相關方案。

高層建筑最大特點是擁有較多的樓層數量，如果高層建筑產生了火災，那么將會容易引發惡劣的安全事故，會導致內部人員難以有效疏散。所以在開展空調制冷系統設計過程當中，一定要將防火區域、防煙區域、防火墻科學合理的設計出來，這樣可以防止火災發生時，幫助高層建筑內部人員快速逃離現場，減少人員的不良傷害。

2高層建筑暖通空調設計的主要內容

2.1暖通空調的負荷設計

高層建筑具體的負荷設計，應該充分依據制冷和空調相關設計手冊，以及相關手冊當中的內容和標準。一般來講高層建筑商業高層建筑在夏天其冷負荷指標，一般是在230w每平方米左右，而在開展高層建筑空調制冷設計過程當中，經常會由于各方面因素影響，導致空調的裝機容量會出現不斷的上升。這樣空調系統安裝，其成本投入也會不斷增加。高層建筑在開展空調制冷系統設計過程當中，一部分設計人員僅僅是通過負荷指標的預算，便投入相關設計裝機容量，這樣整體資源的有效利用率難以有效提升，甚至是會出現負荷不斷降低，甚至會導致某些負荷下冷機的工作效率，產生不良降低。

還有高層建筑在空調制冷系統的設計過程當中，一定要著重關注安全系數。安全系數如果沒有精準的設計出來，會產生負面影響。而且會導致空調制冷面積比起預算的面積，還要更高。通過近些年來高層建筑空調制冷機的全面分析探究，高層建筑負荷其實是始終處于峰值階段的，因此冷劑負荷一般情況下，運行的負荷并不是最大，其COP相對也不高。

2.2供回水總管上的壓差旁通管以及旁通閥的正確選取

為了將冷水機組當中，所流通過的水量進行更加良好的穩定控制，需要在冷水機組的供回水管下方將旁通管道設立出來。而且還要將可以良好調節壓力差值的調節閥設置出來，在旁通管道進行設計的過程當中，一定要嚴格依據相關的標準需要，保證冷水機組冷水量能夠滿足最大水流量的基本現實情況，而且還要嚴格結合標準流速下旁通管的最大直徑。

必須說明的是，要嚴禁杜絕沒有充分的科學合理的計算之下，便隨意將旁通管道直徑進行設定。一般來說，旁通閥所選擇的電動調節閥有兩種，一種是ZAPB，另一種是ZAPC。如果末端設備管道的主力超過了0.15 MPa，則應該嚴格依據國家相關部門出具的標準規定，將冷水機組旁通閥的直徑，進行更加科學合理的設計。

2.3空調循環水泵正確選取

現階段空調循環水泵容量相對較大，是我國高層建筑空調制冷系統當中所存在的重點和難點。一般來說，空調水泵設計會明顯超過設計標準要求的兩倍以上，如此需要投入大量的資金，以及相關物力條件。究其原因，主要是冷負荷設計值經常相對過高，靜力壞力值在計算過程當中，難免會產生誤差，同時循環系統陽力的計算值也相對擴大。

產生這種原因的情況，主要是冷水泵在選擇過程當中，有可能不會注意到季節更替，譬如：工程建設如果在夏天開展，所需要冷水泵流量一般為每小時400立方米，需要保持溫度控制在15攝氏度上下;在冬天時，循環水流量要保持在每小時200立方米，而溫度一定要維持在50度上下，夏天需要的循環水流量相對于冬天來說明顯更高，所以應該在夏天獨立設計冷水泵，在冬天要將熱水泵設計出來。如果不設計各自的冷熱水泵，單純使用同意空調循環水泵的話，那么相對于能源使用效果來說，會產生極大的浪費。

因此，在實際設計中，應根據不同條件來控制恒定速度泵的數量和可變速度泵的速度，使得條件的所有方面總是處于最理想的執行狀態。這個設計方法也能發揮好的節能效果。第二，在高層建筑的空調冷凍系統設計中，應注意泵頭的合理選擇。例如，冷卻塔位于項目的屋頂（高度80米）。項目主要采用閉路循環系統。在實際設計中，設計者誤算了向泵頭的上升。結果，泵頭的高度超過93m，在選擇泵時，需要根據特定的計算方法和手動系數選擇最合適的泵。第二，因為循環流的流動不固定，所以必須對空調水循環流的實際變化具有很大的重要性。夏季水量發生較大變化時，為了維持空調、冷凍系統整體的穩定運行，必須正確設定冷水泵。

3結語

綜上所述，為了讓高層建筑空調制冷系統的設計質量，得到切實有效的提升，并讓空調系統能夠充分發揮其應有的價值作用，一定要結合工程的現實狀況，著重關注工程建設當中的各方面外部環境客觀因素，要將最科學、最合理的設計方法制定出來。這樣才能夠選擇出最優質的設計方案，進一步保證空調制冷系統實現正常良性的運轉，也讓建筑功能的各個方面得到有效體現，進一步收獲到節約能源的良好效果。

參考文獻：

[1]趙國春，孫金棟，劉偉. 超高層建筑暖通空調系統設計探討[J].北京建筑大學學報，2015，01：56-61.

[2]娜日莎，高興，張雪，袁杰. 高層建筑空調水系統大溫差節能設計研究[J].制冷與空調（四川），2014，05：542-546+559.

[3]趙京山.探析高層建筑暖通空調的控制系統及其節能措施[J].新材料新裝飾，2014，23（04）：396-396.

[4]張軍強.高層建筑暖通空調防排煙施工技術與應用[J].城市建設理論研究（電子版），2015，5（24）：3254-3256.

[5]易錦濤.試論高層建筑暖通空調系統設計中的問題及改進措施[J].建材發展導向（下），2016，14（01）：147.

[6]程樵.高層建筑暖通空調防排煙施工技術與應用[J].山西建筑，2015，41（09）：107-108.

[7]陳志斌.論述高層建筑暖通空調系統設計中應注意的問題[J].城市建設理論研究（電子版），2013，21（33）：65-66.

大連冰山集團工程有限公司 大連 116000