高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計要點分析研究

李建成

【摘要】隨著建筑工程的發(fā)展，高層建筑更為廣泛，而暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計是重要組成部分，對于室內(nèi)溫度和濕度的調(diào)節(jié)具有重要作用。介紹了高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的基本類型，針對設(shè)計問題闡述了基本要求以及設(shè)計要點，旨在提高高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；暖通空調(diào)；設(shè)計要點

高層建筑逐步進(jìn)入人們生活的視線，面對現(xiàn)代化社會的發(fā)展，暖通空調(diào)成為人們生活必不可少的一部分。就目前的情況而言，各方面的設(shè)計造成不穩(wěn)定和成本和運行費用的浪費，因此如何設(shè)計來提高高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的質(zhì)量成為焦點。

1、高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的基本類型

1.1 全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)。全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于金融類、酒店類、商業(yè)類等高層建筑中，主要是因為此類建筑利用空氣作為介質(zhì)，通過空氣的變化來調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。而全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)正是利用組合式空調(diào)機(jī)組，也稱空壓機(jī)，來實現(xiàn)室內(nèi)溫度、濕度的調(diào)節(jié)。正因這個特點，采用此類系統(tǒng)的空調(diào)稱為全空氣暖通空調(diào)。

1.2 空氣-水暖通空調(diào)系統(tǒng)?？諝?水暖通空調(diào)系統(tǒng)采用空氣、水作為介質(zhì)進(jìn)行熱質(zhì)交換，主要原理是利用冷水調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度帶走余熱，用空氣調(diào)節(jié)濕度，去除余濕，從而保障空氣質(zhì)量。此空調(diào)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、制冷速度快、成本適宜的特點，在高層建筑中廣受青睞。

1.3 全水暖通空調(diào)系統(tǒng)。全水暖通空調(diào)系統(tǒng)主要利用冷卻水或冷凍水作為介質(zhì)，通過水的熱能交換來實現(xiàn)對室內(nèi)溫度和空氣質(zhì)量的調(diào)節(jié)，能夠適應(yīng)絕大部分高層建筑對空氣溫度、濕度調(diào)節(jié)的要求。而且，全水暖通空調(diào)系統(tǒng)最大的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)靈活，方便改造，以便更適應(yīng)于不同建筑。

2、高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計的基本要求

暖通空調(diào)的設(shè)計，不僅僅是一個設(shè)計，更重要的是應(yīng)用與造價成本。暖通空調(diào)是否滿足設(shè)計的原則，能否滿足客戶的使用需求，以及建筑工程的相關(guān)費用等問題。

2.1 可行性。可行性是暖通空調(diào)設(shè)計過程中首要考慮的問題，是最基本的要求。暖通空調(diào)的設(shè)計方案，應(yīng)符合國家和當(dāng)?shù)卣囊?，尤其是環(huán)保方面的要求，對于相關(guān)參數(shù)要詳細(xì)給出，對機(jī)械和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合研究，顧及暖通空調(diào)的長期運行趨勢，確保設(shè)計質(zhì)量。保證方案切實可行，且更加趨于合理化，逐步提高暖通空調(diào)設(shè)計的可行性。

2.2 安全性。安全性是暖通空調(diào)設(shè)計過程中不容忽視的問題。暖通空調(diào)的安全性主要包括人員環(huán)境安全、防火安全、易燃易爆環(huán)境安全、系統(tǒng)設(shè)備安全和設(shè)備物品安全這五個方面。針對以上問題，可以從工程的設(shè)計技術(shù)與規(guī)范、設(shè)備的研制以及安裝運行管理等方面保障人員、環(huán)境、設(shè)備的安全，整體提高暖通空調(diào)的安全性。

2.3 調(diào)節(jié)性和可操作性。高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)，在調(diào)節(jié)性方面要求極高，即使在最不利的氣象環(huán)境下，也依然要做到方便快捷的進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣才能保證面對全年負(fù)荷的變化，仍能正常工作不出現(xiàn)功能性損壞或運行出錯。因此需要預(yù)期整體負(fù)荷的最大化和最小化，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)實現(xiàn)高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的合理調(diào)整，達(dá)到節(jié)約能源和環(huán)境調(diào)整的目的。另外，可操作性也是暖通空調(diào)系統(tǒng)的一個要點。根據(jù)實際的具體情況和需求，確定是否采用自動控制，以便增加暖通空調(diào)系統(tǒng)的管理操作的方便性。一般采用自動控制的工程，多為大型空調(diào)系統(tǒng)工程和需要經(jīng)常調(diào)節(jié)控制的設(shè)備較多的工程。

2.4 經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性是高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計中考慮最多的一個問題。不僅是制造方面設(shè)備、材料、管道等的成本，還有能耗和運行的費用。為了在保證暖通空調(diào)可正常運行的情況下，最大程度的降低成本，減少能耗，就要在相同的設(shè)計要求與條件下，對各種不同類型的設(shè)計方案進(jìn)行比較和分析，確保設(shè)計方案結(jié)果的合理與科學(xué)。

3、高層建筑暖通空調(diào)的設(shè)計要點

高層建筑暖通空調(diào)的設(shè)計是一項復(fù)雜的工程，涉及方方面面，必須做好前期準(zhǔn)備，考慮好關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 前期準(zhǔn)備。充分的前期準(zhǔn)備工作，能夠大大提高高層建筑暖通空調(diào)的設(shè)計質(zhì)量。前期工作主要包括以下幾方面：首先，了解建筑物以及周邊環(huán)境，包括基礎(chǔ)設(shè)施的填埋方式等，考慮風(fēng)力、日照等環(huán)境因素，并針對這些因素進(jìn)行分析研究，綜合各種因素來設(shè)計暖通空調(diào)的入口朝向。其次，確定建筑物的樓層數(shù)，如果為10層或超過10層，則為高層建筑，因此要按照高層建筑的要求進(jìn)行設(shè)計，考慮眾多因素。然后，了解分析建筑物的內(nèi)部情況，依據(jù)建筑物的裝修材料、內(nèi)部的人員數(shù)量、廢氣的排放等計算暖通空調(diào)的運轉(zhuǎn)負(fù)荷。最后，防火防煙區(qū)的設(shè)計必不可少，保證人員在緊急事件中快速安全撤離。

3.2 循環(huán)水泵的選型。目前，暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中普遍存在的問題是循環(huán)水泵容量過大，比實際需求大1倍多，甚至是2倍，在投資和運行費用上造成了極大的浪費。究其原因主要有冷負(fù)荷計算過大、系統(tǒng)循環(huán)阻力計算結(jié)果不準(zhǔn)確、凈水壓力計算錯誤、水力平衡計算不精確等。因此，在設(shè)計過程中，嚴(yán)格對待暖通空調(diào)循環(huán)水泵的選取，依照冷負(fù)荷和揚程的變化做出相應(yīng)調(diào)整，保證能夠滿足不同條件下運行的要求。同時合理控制定速泵的臺數(shù)和變頻泵的速度，達(dá)到節(jié)能的目的。

3.3 供暖通風(fēng)問題。供暖方面，主要考慮暖通入口入戶裝置，應(yīng)用熱水采暖系統(tǒng)，室內(nèi)供暖與室外管線連接的合理性等，如圖2設(shè)計。設(shè)計人員往往會忽略入口裝置與室外的設(shè)計，造成設(shè)計上的失誤。通風(fēng)方面，由于設(shè)計時考慮的安全系數(shù)與設(shè)計人員對負(fù)荷指標(biāo)的估算方法，致使空調(diào)冷負(fù)荷偏大，裝機(jī)容量偏大，造成極大的浪費，甚至影響冷機(jī)效率，因此要合理設(shè)計供暖通風(fēng)系統(tǒng)。

4、結(jié)語

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，高層建筑越來越普遍，且類型各異，因此暖通空調(diào)的設(shè)計也要跟上時代的步伐。在符合設(shè)計的基本要求下，科學(xué)合理的增強(qiáng)暖通系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高質(zhì)量，減少成本，達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的目的，并改善人們的生活質(zhì)量。

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