高层民用建筑暖通空调设计的几个关键点 黄康森

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:黄康森
[导读] 摘要:随着现代高层民用建筑设计的发展和生活质量水平的提高,人们对于高层民用建筑暖通空调的设计的质量和舒适度越来越高,且能源危机越发严重的情况下,对建筑节能设计要求更加严格。
        广东博意建筑设计院有限公司  528312
        摘要:随着现代高层民用建筑设计的发展和生活质量水平的提高,人们对于高层民用建筑暖通空调的设计的质量和舒适度越来越高,且能源危机越发严重的情况下,对建筑节能设计要求更加严格。为满足暖通设计的质量以及节能环保措施更显重要,这就要有科学完善的暖通空调系统作为基础。在实际工作中,怎样促使高层建筑暖通空调的设计水平实现进一步提升已经成为目前高层建筑设计工作人员必须要面临的问题之一.在分析实际情况的基础上,对暖通空调的设计关键点进行分析,有利于促使高层建筑暖通空调的设计质量以及设计水平实现进一步提升。
        关键词:高层民用建筑;暖通空调;设计关键点
        近些年我们国家城市进程的加快,带动了建筑业的发展,同时也对建筑的舒适度提出了更高的要求,暖通空调已成为当前建筑中十分关键的设施。对高层民用建筑的暖通空调进行设计的时候,合理选择冷热源形式、暖通空调系统、暖通专业主要设备机房的位置选择、合理的节能设计等,均为暖通设计的关键问题。
        一般来说,一个完整的中央空调系统由三大部分组成,即冷热源、供热供冷管网和空调末端。所谓的冷热源就是通过管网系统将各种设备组成热源或冷源的热力系统;供热与供冷管网是输送热媒与冷媒的桥梁,将冷热源制备的冷热媒输送到末端用户侧。
        一、高层民用建筑暖通空调设计的几个关键点
        (一)合理的冷热源系统选择
        冷热源系统的选择对整个社会能源有着巨大的影响,对节能减排意义重大。一般来说,供暖空调冷源与热源应根据建筑规模、用途、建设地点的能源条件、结构、价格以及国家节能减排和环保政策的相关规定,通过综合论证确定,并应符合下列规定:1、有可供利用的废热或工业余热的区域,热源宜采用废热或工业余热。当废热或工业余热的温度较高、经技术经济论证合理时,冷源宜采用吸收式冷水机组。2、在技术经济合理的情况下,冷、热源宜利用浅层地能、太阳能、风能等可再生能源。当采用可再生能源受到气候等原因的限制无法保证时,应设置辅助冷、热源。 3、不具备本条第1、2款的条件,但有城市或区域热网的地区,集中式空调系统的供热热源宜优先采用城市或区域热网。4、不具备本条第1、2款的条件,但城市电网夏季供电充足的地区,空调系统的冷源宜采用电动压缩式机组。5、不具备本条第1款~第4款的条件,但城市燃气供应充足的地区,宜采用燃气锅炉、燃气热水机供热或燃气吸收式冷(温)水机组供冷、供热。6、不具备本条第1款~5款条件的地区,可采用燃煤锅炉、燃油锅炉供热,蒸汽吸收式冷水机组或燃油吸收式冷(温)水机组供冷、供热。7、夏季室外空气设计露点温度较低的地区,宜采用间接蒸发冷却冷水机组作为空调系统的冷源。    8、天然气供应充足的地区,当建筑的电力负荷、热负荷和冷负荷能较好匹配、能充分发挥冷、热、电联产系统的能源综合利用效率且经济技术比较合理时,宜采用分布式燃气冷热电三联供系统。9、全年进行空气调节,且各房间或区域负荷特性相差较大,需要长时间地向建筑同时供热和供冷,经技术经济比较合理时,宜采用水环热泵空调系统供冷、供热。 10、在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区,经技术经济比较,采用低谷电能够明显起到对电网“削峰填谷”和节省运行费用时,宜采用蓄能系统供冷、供热。11、夏热冬冷地区以及干旱缺水地区的中、小型建筑宜采用空气源热泵或土壤源地源热泵系统供冷、供热。12、有天然地表水等资源可供利用,或者有可利用的浅层地下水且能保证100%回灌时,可采用地表水或地下水地源热泵系统供冷、供热。13、具有多种能源的地区,可采用复合式能源供冷、供热。


        (二)合理的空调冷热水系统选择
        空调管路系统的划分应按照建筑物的不同功能、不同使用时间、不同负荷工况等实际情况正确选取冷热水系统,在满足末端空调系统的要求情况下,尽量做到节能运行、减少初投资及运行成本等。一般按以下原则:1、当建筑所有区域只要求按季节同时进行供冷和供热转换时,应采用两管制空调水系统;当建筑内一些区域的空调系统需全年供冷、其他区域仅要求按季节进行供冷和供热转换时,可采用分区两管制空调水系统;当空调水系统的供冷和供热工况转换频繁或需同时使用时,宜采用四管制空调水系统。2、冷水水温和供回水温差要求一致且各区域管路压力损失相差不大的中小型工程,宜采用变流量一级泵系统;单台水泵功率较大时,经技术经济比较,在确保设备的适应性、控制方案和运行管理可靠的前提下,空调冷水可采用冷水机组和负荷侧均变流量的一级泵系统,且一级泵应采用调速泵。3、系统作用半径较大、设计水流阻力较高的大型工程,空调冷水宜采用变流量二级泵系统。当各环路的设计水温一致且设计水流阻力接近时,二级泵宜集中设置;当各环路的设计水流阻力相差较大或各系统水温或温差要求不同时,宜按区域或系统分别设置二级泵,且二级泵应采用调速泵。4、提供冷源设备集中且用户分散的区域供冷的大规模空调冷水系统,当二级泵的输送距离较远且各用户管路阻力相差较大,或者水温(温差)要求不同时,可采用多级泵系统,且二级泵等负荷侧各级泵应采用调速泵。对于整个供热供冷管网系统,空调水系统布置和管径的选择,应减少并联环路之间压力损失的相对差额。当设计工况下并联环路之间压力损失的相对差额超过15%时,应采取水力平衡措施。
        (三)冷热源机房及冷却塔的位置选择
        在暖通空调中,冷热源机房及冷却塔的合理位置选择,在方案配合初期需要确定合理的机房位置及冷却塔位置,合理的机房位置,对节省能耗、减小项目初投资及运行成本影响较大;冷却塔的位置选择,对整个项目的噪音影响较大,因此在进行选择时,要严格根据建筑物的外部环境及内部环境进行合理的位置选择。一般而言,冷热源机房宜设置在整个项目的负荷中心位置,并应考虑减少对建筑有利房间的运用,一般设置在地下室,可以减少管网长度,降低运行成本及投资成本;冷却塔一般设置在室外地面或屋面,并采取相应的减噪措施。并需注意大型设备的运输通道预留,当车库的车道无法满足大型设备搬运要求时,需要求建筑预留吊装孔。
        (四)节能设计
        合理的空调系统选择,对项目能耗,节省投资及运行成本影响较大,在实际的设计中,为了保证其节能效果,要考虑过度季节的全新风运行设计,部分地区项目如不满足全新风运行设计条件可以考虑冷却塔供冷设置;其次,要合理的划分水系统,对于大型公建项目,一般考虑相近使用功能的区域或房间共用水系统,不同使用情况的区域采用单独的末端水系统设置,避免由于使用情况的冲突;再次,合理的末端空调系统选择,如室内设计参数相近的大空间区域可以考虑全空气空调系统,增加室内的舒适性以及后期运行管理的合理性;对于小空间,可以采用风机盘管加新风的系统形式,即满足室内舒适性又可减小运行成本.
        结语:暖通空调是当前至关重要的基础设施之一,在高层民用建筑中,对暖通空调进行合理的设计,对促进人民生活品质的提高及减轻国家节能减排均有着重要的意义。
        参考文献:
        [1]《实用供热空调设计手册》第二版.陆耀庆.
        [2]全国勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业考试复习教材(第三版).
        [3]全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-暖通空调动力.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: