高层建筑暖通空调设计要点分析

发表时间:2020/8/12   来源:《城镇建设》2020年第12期   作者:苏伟华
[导读] 当前我国城市发展进程中,高层建筑数量相较以往大幅度提升的情况下

         摘要:当前我国城市发展进程中,高层建筑数量相较以往大幅度提升的情况下,设计人员在对其设计的过程中必须进一步加强对暖通空调的优化设计,确保暖通空调的设计和选择能够充分满足当前高层建筑对其本身可行性、可靠性、经济性、调节性、操作性等诸多方面的要求,如此才能确保暖通空调的选择和设计能够充分贴合高层建筑的实际居住使用功能需求。本文将针对当前高层建筑设计过程中常用的暖通空调系统类型进行分析总结,同时以此为基础探讨和阐述高层建筑暖通空调设计过程中应当注意的要点内容和问题内容。
         关键词:高层建筑;暖通空调;要点内容;问题内容
         一、高层建筑暖通空调系统的常用类型
         当前我国范围内高层建筑设计修建过程中常用的暖通空调系统包括全空气系统、空气—水系统、全水系统、制冷剂系统四种类型。全空气系统—空调房间的室内负荷全部由经过集中处理的空气来负担,由于空气比热小,系统风量大,所以需要较大的风管空间。此类系统的主要形式有:一次回风系统、二次回风系统等;空气—水系统—空调房间的热、湿负荷同时由经过处理的空气和水来负担。此类系统的主要形式有:新风加冷辐射吊顶空调系统、风机盘管机组加新风空调系统;全水系统—空调房间的热、湿负荷全靠水作为冷、热介质来负担。由于水的比热大,所以管道空间较小。当然,仅靠水来消除余热、余湿并不能解决室内通风换气问题,所以这种系统一般不单独使用。另外,室内空气过滤也较差。此类系统的主要形式有:风机盘管机组系统、冷辐射系统等。制冷剂系统—将制冷系统的蒸发器直接设置在室内来承担空调房间热、湿负荷。由于制冷剂不能长距离输送,系统规模有限制,制冷剂系统也可与空气系统结合为空气—制冷剂系统。此类系统的主要形式有:单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调系统和多联机空调系统等。
         二、高层建筑暖通空调设计过程中的要点内容
         2.1 配合性与协调性
         设计人员在高层建筑暖通空调的规划设计过程中务必要着重注意不同系统之间的配合性与协调性。尤其是当前我国社会发展过程中倡导可持续发展、节能环保的情况下,设计人员在暖通空调系统的设计过程中务必要与建筑主体协调(如项目空调机位、设备平台与建筑外立面的协调)务必要与其他系统的设计进行搭配考虑,始终以降低系统使用过程中的能耗作为基础,既要满足建筑内人员的舒适性要求,也要充分考虑各系统对于建筑主体的影响(如可销售的高层公寓,减少了水管、风管或冷媒管的管道空间,直接减少了建筑的建造成本,也直接影响了建筑的经济性指标;采用集中空调仅需在地下室设置集中的制冷机房,不需另外分层设置多联机的空调机位,可增加销售面积等);既要满足当前的使用条件,也要给后期调整带来一定的便利(如办公建筑的产权分解线调整,酒店公寓自持与销售的变动调整,直接影响建筑主体的初始投资,也直接影响到后期的运营管理。在当前高层建筑居住、使用功能允许的情况下,对各种系统进行有效协调,确保上述系统在实际使用过程中能够充分发挥其应用的系统功能,同时能够满足高层建筑居住使用过程中的节能环保效果。此外,设计人员在暖通空调系统的设计选择过程中还应当注意控制成本,尤其是暖通空调系统在实际使用过程中涉及到的室外管线成本、系统管理成本、机房土建成本等,要确保暖通空调系统的经济性与可靠性、节能性与环保性均能实现有效配合。
         2.2 空调负载的要点
         在暖通空调系统的设计选用过程中还要注意做好对当前空调负载的合理计算。尤其以冷热负荷体系为例,冷热负荷体系是暖通空调系统在实际使用过程中能够充分发挥其除湿、制冷、保温等多项功能的一项重要设备,也是决定暖通空调系统能够长久稳定、安全运行、经济合理的一项重要组成内容。
         2.3 水力平衡装置的设计
         设计人员在暖通空调系统的设计过程中也要充分做好对水力平衡装置的设计。

在具体设计过程中设计人员首先要科学合理的选择管路系统,以此统筹平衡暖通空调系统中的流量系统体系,为后续暖通空调系统的使用功能发挥奠定良好基础;其次设计人员要完成对变流量系统中的动态性压差控制替换设计,注意部分需要特定力量或者特殊区域、特殊规则而不适宜使用替换压差控制阀的区域应当进行单独常规设计;最后设计人员应当确保静态水平衡阀必须设计在具体的热力入口上,以此完成对暖通空调系统调节功能与水力计算工作的优化设计。通过上述内容的优化设计,对于保证暖通空调系统使用过程中的水力平衡具有非常积极的作用。
         2.4 通风系统的合理与安全设计
         设计人员在暖通空调系统的设计过程中还要做好对通风系统的优化设计。暖通空调系统在高层建筑的实际安装过程中其装机容量与设计容量一般均存在较大的差距,导致此项问题的原因主要在于暖通空调系统实际设计过程中没有充分的考虑到不同系统组成内容的安全系数,最终导致暖通空调系统使用过程中冷寂容量超出冷负荷,进而使得冷量被浪费并导致暖通空调系统的制冷效果受到不利影响。通风系统与建筑防火关系密切,必须严格按照相关法律法规,行业规范,经济合理布置通风空调系统,杜绝火灾蔓延,减少管道对建筑空间的影响。
         三、高层建筑暖通空调设计过程中的注意问题
         设计人员在高层建筑工程暖通空调系统的设计过程中务必要注意当前设计方案的可行性和可靠性。其中可行性指的是暖通空调系统设计方案是否能够满足高层建筑居住功能的实际使用要求,同时是否满足国家以及地方所规定的的各项设计功能规范,是确保暖通空调系统在实际使用过程中具备长久使用稳定性、可行性的一项重要指标;可靠性则指的是暖通空调系统设计方案能否在实际运行过程中保持长久的安全性和质量性。设计人员在暖通空调系统设计方案规划过程中应当针对暖通空调系统的全年工况进行分析研究,尽可能的确保暖通空调系统在实际使用过程中能够对不同季节、不同类型的室外气象环境均有相应的适应性。
         此外,基于暖通空调耗能在建筑耗能中的比重,应加强绿色建筑中暖通空调技术的运用,从源头的节地与可持续发展场地(总图布置)、节能与能源利用到后期的运营管理都应该予以重视,加以发力。
         合理布置总图,让设备机房尽量靠近负荷中心,减少输送损耗,提高能源利用率。
         节能与能源利用只要关注以下点:①工业建筑体型系数与建筑围护结构热工设计②外门、外窗的气密性等级和开启方式③合理采用自然通风④输送流体设备合理采用流量调节措施⑤用能的计量⑥空调系统的日常运行调整⑦提高能源的综合利用率⑧采用有效的节能供暖、空调系统⑨暖通、动力设备的能效值⑩节能调节系统。
         四、结语
         综上所述,暖通空调系统设计方案的优良与否对当前暖通空调系统使用过程中的安全性、稳定性和质量性、功能性具有非常直观的影响,同时决定高层建筑整体设计方案优良与否的一项重要内容。设计人员在暖通空调系统设计的过程中务必要注意提升其各项要点内容的设计质量,积极注意暖通空调系统的可行性、可靠性、经济性与调节性等,确保暖通空调系统的各项功能得到全面充分的发挥。






参考文献:
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