高 层建筑暖通空调设计要点分析

发表时间:2020/10/10   来源:《建筑实践》2020年16期   作者:姬鹏卫
[导读] 随着经济的发展,城市化进程加快。使我国可利用土地资源被快速消耗,
        姬鹏卫
        身份证号码:41078219911130****
        摘要:随着经济的发展,城市化进程加快。使我国可利用土地资源被快速消耗,但社会对住房以及建筑空间的需求始终处于高速上涨状态,因此,我国逐步提高建筑的空间利用效率,以提升建筑高度的方式来满足社会对建筑空间的需求,从而不断建设大量高层建筑。但高层建筑使建筑的结构、房屋布局都发生了变化,在保障其宜居性以及舒适性上,暖通空调发挥着重要的调节空气质量与温度的作用,但当前高层建筑配备的暖通空调系统功能并不完善,仍然需要不断优化设计,使其功能以及效果尽最大限度得以提升。
        关键词:高层建筑;暖通空调;设计要点
        引言
        随着社会群众对建筑要求的逐渐提升,暖通工程的落实也成为当下施工的重点环节。而暖通工程的建设和发展在本质上也体现出了建筑对于绿色环境的诉求,群众也不再以单一的供暖为本位,而是更加强调暖通设计的环保化发展。
        1高层建筑暖通空调设计的原则
        第一,设计暖通空调时,要加大对设计方案经济性的重视程度,在一定条件下,要对设备、材料以及安装等方面确保资金的使用要具有合理性和科学性,与此同时,需要加大对空调运行时产生能耗问题的重视程度,以当地节能部门和实际情况的详细要求作为基础,设计不同的方案,将方案进行对比,挑选最合理、最科学、最经济的设计方案。第二,高层建筑暖通空调设计方案需要确保方案自身的可行性,将高层建筑服务的愿望实现。设计方案内,各项设备的指标要以我国相关标准和规定相符合,与此同时,设计的方案还需要考虑高层建筑的实际状况。设计方案中各项设备的参数还需要具备科学数据支持,对于空调的安装相对特殊、复杂的工作,使用设计方案中的参数进行计算,确认设计方案是否具有可行性,确保高层建筑中安装暖通空调的可行性。第三,以范围为基础对高层建筑安装的暖通空调系统进行调节,该调节范围包括:部分负荷使用下或过渡季节调节、分区调节、末端房间独立启停等内容。大型高层建筑安装的供暖系统的调节范围分为南区和北区、外区和内区分、低区和高区别进行调节和设计;过渡季节时,要想降低能耗可以使用冷却塔免费供冷、开窗通风、可调新风或全新风的调节空气方式;部分负荷使用时,观察冷热源机组容量的台数和配置、机组IPLV指标的部分负荷性能符合部分控台系统负荷的条件,将系统的能耗降低;末端房间使用独立启停的方式,禁止出现房间未使用却出现能源浪费的情况。高层建筑安装暖通空调系统时,以调节方式可以分为手动调节和自动调节。自动调节的方式,在安装时需要投入很高的成本,但在后期会逐渐使人力的投入成本降低,并且自动调节的暖通空调系统调节效果远好于自动调节方式,且在近几年逐渐得到人们的认可,与此同时,各个地方的节能部门都开始对自动调节方式大力推广和支持。
        2高层建筑暖通空调设计要点
        2.1深入研究建筑特点
        安装过程中可能出现各个方面的标准与现实情况相去甚远的情况,这是因为在实践中安装的机器容量可能会有偏差。因此,在设计通风系统的过程中,舒适度应作为实现减少空气污染效果的重要标准。空调系统本身具有高能耗的特征,并且从现有的空调系统的观点来看,当使用空调时会排放大量的二氧化碳,从而导致诸如全球变暖的问题。通风系统的优化设计可以有效改变这些问题,同时能够降低空调系统的能耗。为了更好地实现这一目标,最好将节能技术集成到空调系统中,以更科学地控制能耗,安装暖通空调的一个重要目的是保护建筑的实用价值,同时也包括了暖通空调的安全指标。因此,设计人员需要在设计阶段优化空调的设计参数,必须要避免使用制冷剂,制冷剂是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。

这些物质通常以可逆的相变(如气-液相变)来增大功率,但是传统工业及生活中较常见的工作介质是部分卤代烃(尤其是氯氟烃),但由于它们会造成臭氧层空洞而逐渐被淘汰。当然实际使用过程中,还需要仔细考虑一些温度高的地区的特殊条件,并且需要一个集成的暖通空调设计,确保最终安装完成后设备实际使用的有效性。
        2.2做好空调机组的选择工作
        高层建筑暖通空调系统设计过程中要做好空调机组的选择工作,以此保证空调系统的高效运行。在前期选择阶段,相关设计人员要对空调机组的能耗以及功率进行全方位的审核,结合建筑物空间布局的实际情况,尽量降低能源消耗,减少空调系统的运行成本。以冷热源机房设计为例进行分析,需要对离心式冷水机组进行选择,在选择过程中要对机组的制冷量以及数量进行确认,使之适应建筑区域功能的实际需要。为了有效地控制空调的能耗,可以选择全热回收螺杆式冷水机组,并对该机组的制冷量与数量进行确认,科学选择空调机组是实现制冷与冷凝热有效回收的关键。同时,为了保证系统设备的安全性,需要注意在冬季易出现的防冻问题,要在机组选择过程中充分考虑多种因素的影响,以此保证暖通空调的平稳运行。
        2.3供暖设计的要点
        在高层建筑供暖设计实践中,许多设计人员常常会存在只设计建筑内部供暖系统而没有进行户外供暖系统设计的问题,这样会使得最终的高层建筑实际供热负荷值与设计负荷值二者存在很大的差异,影响了整体的建筑供暖效果。基此,在设计供暖系统期间除了需要对室内供暖的相关影响因素进行综合考虑之外,同样需要考虑楼道管道等公共建筑部分的供暖设计情况。比如,针对某一商务高层建筑,在对其供暖系统进行设计期间必须要安置一个单独的热计量。但是实际的设计人员却常常会忽视这一设计环节,有的高层建筑内部的立管系统本身可以划归到公共部分范畴,实际的设计中需要对散热装置、化学钢材、承载情况以及水利平衡性等众多影响因素进行综合考虑,保证最终确定的供热负荷准确性,同时也要注意管道热补偿所带来的影响,借助这种设计方式不仅可以防范热胀冷缩作用所造成的管道支管拉裂问题,同样可以对热膨胀量进行仔细考量,并对补偿设备规格及其安置位置进行精确确定。通过这种设计方式,可以显著提升供暖设计的整体效果。
        2.4空调循环水泵设计的要点
        在当前设计空调循环水泵期间,设计值偏大是比较常见的一类设计问题,并且所设计的水泵容量常常会超出实际需求值的2倍左右,这样会极大地浪费投资费用与运行费用。究其根本原因,主要是由于设计人员所设计的冷负荷偏大,系统水利平衡计算结果和静水压力计算结果不准确,系统循环阻力计算结果偏高等造成的。又或者在选择冷水泵期间没有高度重视冬季和夏季时流量差异性情况。在暖通空调设计实践中,合理选择水泵扬程也是设计人员需要综合考虑的一个要点。此外,需要高度重视中央空调水循环流量的实际变化情况,考虑到循环水流量本身并非属于恒定的,所以要确保所应用水泵水量变化位于高效区当中。如果夏季水量和冬季水量之间存在比较大的变化,那么为了确保整个空调系统运行的稳定性,要注意分别设置热水泵与冷水泵。
        结语
        总之,暖通空调系统在高层建筑中的地位也将进一步突出,未来暖通空调设计不应单纯从功能、效果上考虑,还要从建筑运行需要出发,从环保性、经济性等多方面进行考量,提升暖通空调系统运行的稳定性以及环保性,减少其能源的消耗,从而大大提升暖通空调系统运行效益,使高层建筑的整体运行水平大大提升,并为实现高层建筑的可持续发展做出贡献。
        参考文献
        [1]曹经福,杨艳娟,陈跃浩等.天津市超高层建筑暖通空调设计气象参数评估[J].气象与环境学报,2019,4
        [2]李维钢.浅谈高层楼宇建筑暖通空调节能降耗技术措施[J].建筑工程技术与设计,2019,43(18):4328
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