摘要:随着我国经济高速发展,建筑行业生产水平的持续提高,国内新建高层建筑的不断增多,从业者在寻求改善与调节建筑物室内空气品质的过程中,大部分高层建筑建造者会选择中央空调系统作为主要方式。受自然条件、能源消耗等各种不利因素的影响,高层建筑空调系统,依然存在诸多不足。因空调系统设计与施工导致运行过程中的空气品质不良、管道堵塞、运行能效低下等问题,直接影响用户体验,不仅干扰人们的工作生活,甚至还会引发空调综合征。因此,全面分析高层建筑空调设计与安装过程,将新技术和新科技运用于设计选型和施工优化,能够提升高层建筑空调系统质量,为改善人们的工作与生活环境提供便利。
关键词:高层建筑 ;空调设计; 工艺优化
一、高层建筑空调系统存在的突出问题
(一)空气质量有待提高
结合国内建筑行业现阶段的发展状况,为大力推广建筑节能,增强建筑的隔热性与密闭性需要采用大量的人造建材。但大部分的人造建材都会对室内空气造成污染,降低空气质量。这势必会对建筑物内长期从事生产劳动的人群产生不利影响。为解决这个问题,必须通过空调系统对建筑物进行换气处理,以保证室内的空气质量。而最为有效的解决方式就是为建筑物大量引入新风,但这一过程却会增加建筑空调负荷与建筑物主体保持隔热、密闭性的节能方针产生矛盾,难以平衡。
(二)水管堵塞现象普遍
现有高层建筑空调系统,为控制初投资,取得投资收益的合理平衡,建造者往往会选择水介质空调系统。因此空调系统水循环直接影响到空调系统的使用效果。在这类空调系统存在的众多问题当中,管道堵塞是最常见、最难处理的问题。造成管道堵塞的原因也各式各样,有气堵、异物、水垢、锈堵等等。管道堵塞会导致空调系统局部或大面积无法正常运行,甚至造成主设备停机,影响空调系统正常使用,严重时甚至造成系统瘫痪,且检修困难。由于管路复杂、构成设备众多,水循环是空调系统设计和施工的重点难点,也是工程中亟待优化的重要节点。
二、设计施工优化对空调系统的作用
(一)提高室内空气质量
现存的高层建筑空调系统,大多存在一些不可取的做法。新风系统庞大,管道冗长负荷巨大。既不利于控制调节,而且在输送过程中易受到二次污染。单元式全热交换器的应用,可以有效减小新风系统。直接由安装在建筑物内各空调房间的全热交换器为房间换气,既可满足各房间新风量,又可以回收排风的大部分冷热量,方便控制有效节约能源,值得大力推广。另外从施工角度考虑,应尽可能缩短新风输送行程。安装新风采集口应尽量采取管道边接的方式,方便使用时定期对新风处置设备进行清洁维护。这些措施都可以有效的改善室内空气质量。
(二)防止空调水管堵塞
导致高层建筑空调水系统堵塞的原因有许多,管道内挤流大量空气是导致水管堵塞的主要诱因。空调系统循环水中,空气的存在会滋生大量的藻类、细菌、微生物等,水体内部存在的污物越多,水垢越容易形成,进而造成管路堵塞。因此,为从根本上减少水系统内积气问题,在设计环节,应当考虑在可能积气的部位,设置集气、排气装置;以及根据管路的长度、体量等因素适配水处理设备,以保持管道内水质的稳定和管道畅通。在施工安装中,尽可能保证空气从支管进入干管的坡度,避免出现反坡而积气。另外,冷凝水管的设计施工尤其要注意管道排水的坡向,确保冷凝水通过管道完全排出,避免管道弯折积存冷凝水。
三、高层建筑空调设计安装的创新策略
(一)充分应用空调冷热回收技术
在高层建筑空调系统当中,应积极开发使用新能源,有效实施节能技术,真正实现可再生资源的循环利用。为实现空调节能,提高暖通空调系统能源回收利用率是一条重要途径。在具体实施冷热回收的方法时,应安装相关的空调系统能量回收装置,尽量借助排风的剩余能量处理新风,既能够降低空调系统的荷载,也能够保证新风供给,确保空气质量。根据工程项目所在地的气候、工程实施等实际情况,结合使用太阳能热水器和带热回收功能的热泵机组,对建筑物实施冷热联供,可以有效回收空调系统的排出热量用于生活热水的产出,能大量节约生活热水的生产成本,极大的降低高层建筑的总能耗,节省运营支出。
(二)合理应用新型节能技术
在高层建筑当中,随着日照时间、环境温度、空气湿度的变化,建筑的实时冷热负荷也会发生巨大波动。因而,空调系统的输出冷、热量是否也能跟随建筑的需求同步响应就成为检验空调系统舒适性和节能效果的重要指标。空调末端温控装置的广泛应用已经在众多高层建筑空调系统中得以验证,新型可变风量空气调节系统(VAV)也逐渐被越来越多的工程用户所接受,其舒适性和节能效果亦获得客户的一致认可。此外,水泵变频控制技术的应用,为长期困扰空调水系统能耗过高的问题提供了可行的解决方案。为使水泵的循环水量跟随空调系统的输出需求发生改变,通过变频控制器根据管路压力变化调节空调水泵电机的转速,从而调整空调水泵的输出功率,避免空调系统在长时间的部分负荷工况下运行时,水系统循环能量的不必要消耗,节能效果不容忽视。
(三)采取新型空调系统管理方式
为有效实施高层建筑空调系统节能技术,应采取科学合理的空调系统管理模式。高层建筑空调系统冷热源的多元化配置是未来行业的发展趋势。如何运用高效的互联网科技来管理高层建筑空调系统是摆在众多从业人员面前的重要课题。需求的多样性以及系统配置的多元化必将需要科学、合理、高效的管理系统来实现应用需求。现有的楼宇智能化管理系统,也为空调系统的智能化管理提供了接入的端口。无人值守、科学计费、冷热联供、远程监控等等强大功能均得以实现。随着高层建筑体量的不断增大,建筑高度的不断刷新,建筑内空调系统的应用场景也在不停的更新换代,需求也在不断的升级。相信未来的高层建筑空调系统除了为人类提供优质舒适的生活环境,更能与我们赖以生存的自然环境和谐共存。
结语
总而言之,在建筑行业高层建筑空调系统安装属于一项重点工作。将空调系统的高品质安装与建筑行业的发展趋势相互结合,借助新技术不断优化设计施工过程,既能够保证高层建筑施工的整体质量,也能够实现节能减排,避免后续问题的出现,确保高层建筑空调优质高效运行。
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