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高层建筑暖通空调设计要点探讨张文锋

发表时间：2021/3/16 来源：《建筑科技》2020年8月下作者：张文锋

[导读] 随着我国社会经济的快速发展，城市化发展也在迅速提高，随之人们对所居住的环境的要求也在不断提升。其中，暖通空调系统已成为高层建筑的必备部分，而设计方案是暖通空调系统施工与应用的关键。以高层建筑暖通空调设计为研究对象，分析其存在的问题，并结合工作实例，给出了相应的解决措施，以期提高暖通空调的设计水平，为建筑用户提供更舒适的建筑环境。

浙江省杭州市浙江康泰空调工程有限公司张文锋 310024

摘要：随着我国社会经济的快速发展，城市化发展也在迅速提高，随之人们对所居住的环境的要求也在不断提升。其中，暖通空调系统已成为高层建筑的必备部分，而设计方案是暖通空调系统施工与应用的关键。以高层建筑暖通空调设计为研究对象，分析其存在的问题，并结合工作实例，给出了相应的解决措施，以期提高暖通空调的设计水平，为建筑用户提供更舒适的建筑环境。
关键词：高层建筑;暖通空调;设计要点
        引言
        随着时代的发展，人们生活水平显著提高，因此，人们对建筑环境的要求也在不断提高。暖通空调在高层建筑中是最为重要的机电设备，在对人们生活环境进行优化的同时，极易出现能源浪费的状况。
        1高层建筑暖通空调类型及设计原则
        1.1高层建筑暖通空调类型
        高层建筑暖通空调种类多样，要根据建筑特点选用最合适的空调装备。首先，全空气系统，冷热介质进入的空间只是空调机房，而经受处理的冷热空气对其他空调房间的冷热负荷进行调节，多功能厅、大厅等容积较大的空间应用较多。其次，空气一水系统，经受处理的空气和冷热介质被输送到空调房间，前者能促使空气在房间内外的流动，后者则调整房间冷热负荷，目前应用于高层酒店。最后，直接蒸发系统，通过冷媒与空气发生热交换，减少了换热所需要的时间，如VＲV空调系统，不仅节能减排，而且结构简单使用便捷，已经在高层建筑中得到普及。
        1.2高层建筑暖通空调的设计原则
        首先，实事求是原则。在开展暖通空调设计实践中需要本着实事求是的设计原则，深入实地去调查和了解现场及周边的建筑物以及电、热、水等相关管线的敷设情况，这是设计高层建筑入口的重要基础。其次，规范性原则。在暖通空调设计中，始终以规范为依据开展各项设计工作，如需要根据建筑总高度、层数与层高对建筑是否属于高层建筑进行判断，或者对建筑内部人员数量以及空调使用时间与有无废气排放等进行仔细地调查与统计，之后结合相关设计标准与规范来划分负荷系统。最后，安全性原则。要注意科学、合理地划分防火分区，期间要对火灾疏散路线、防火墙设计位置以及防烟分区等进行科学设计，保证防火阀门与排烟系统等设计的准确性与安全性。
        2高层建筑暖通空调设计常见问题
        2.1供暖问题
        高层建筑的入水管和回水管应遵循相关指标安装暖通设备，包括温度表、压力表和除污器等。一般情况下工作人员更重视入口处的热力装置设计，不重视入口装置设计，所以设计方案中出现的纰漏会降低使用者的体验。此外，冬天气温过低，防护不到位水管很容易出现上冻，严重时还可能直接冻裂，所以在设计时可以考虑用水管将楼梯间的散热器连接起来，并在其支管上安置调节阀门，然而会破坏暖通空调的封闭性，一旦出现问题，会降低周边的供暖效果。
        2.2水系统设计问题
        水系统设计压力、分区不合理往往造成水力失衡、水泵选用偏大甚至管道或设备泄漏等风险。因此合理的进行竖向系统分区、合理划分水系统并进行详细计算和分析是非常必要的。使用不合适的空调循环水泵型号，会导致水泵容量大于实际需求量，甚至会两倍的超过实际需求量。挑选的水泵容量过大将会造成成本增加以及在维护与安装等方面不必要经济投入增加的情况出现。工作人员在调试空调系统过程中，会出现由于对水力平衡数据的计算不准确，导致空调系统水力失调的情况出现。还有可能出现攻错人员对暖通空调系统使用过程中的负荷进行计算时将循环阻力与静水压力混淆。

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        2.3空调通风设计不完善
        高层建筑在安装暖通空调时会有非常明确且严格的指标规定，然而在实际安装时，由于设计者会把各种安全系数糅杂在一起测算，选用的空调制冷器的容量远远大于正常的冷负荷数值，此外设计者在估测符合标准时没有依据规定的指标进行测算，结果出现误差，最后测出的结果与真实结果脱节，由此导致高层建筑空调装机的容量高于正常值。该问题导致的突出后果就是对于电能、水能等资源的浪费相当严重，由此加大经济投入，成本高昂，同时也会降低制冷机的使用效率，加大负荷量，加快零部件的磨损，缩短使用寿命。
        3高层建筑暖通空调设计要点
        3.1加强对建筑的研究
        在上文的分析中可以得知，暖通空调系统不具有唯一性，现存多种系统运行模式，不同的暖通空调系统运行模式存在自己的应用优势和适用建筑，基于此，为了最大程度的提升暖通空调设计效果，就需要从建筑自身入手，加强对高层建筑的研究。任何高效的暖通空调设计方案都离不开全面的现场勘查，在设计工作开展之前，设计人员需要进入到施工现场，对暖通空调系统的施工环境进行实地调查，掌握一手资料，结合这些调查内容，开展针对性的暖通空调设计工作，把设计细节与建筑物的实际情况进行一一的对比验证，保证设计工作不存在任何的细节性问题。针对建筑物的实地调查工作，需要重点调查建筑物的规模、所在位置、暖通空调系统的运行环境以及周边建筑，除此之外，建筑物的使用年限、建筑用途、内部人员数量等内容也需要进行重点的分析。通过详细的信息收集和建筑分析，展开高效的暖通空调设计，同时，对设计方案进行不断的优化调整，保证暖通空调设计方案与建筑物保持充分的匹配状态，避免暖通空调设计方案与建筑物之间存在的冲突。
        3.2合理计算空调负荷
        设计一个功能完善舒适安全的暖通空调系统，各方面设计都要考虑到，而在整个设计过程中，合理计算空调负荷则是重中之重。冷热负荷体系是整个空调暖通系统运行的核心，如果设计不合理，就会影响暖通空调系统运行的稳定性，如果不能持续维稳，那么在使用的过程中，会陆续出现很多问题，后续的维护成本也会相应增加。
        3.3科学设计通风系统
        安装暖通空调系统时，现实容量和计划通常差异都不小，发生这种事情的重要缘由是，暖通空调系统设计时未曾将建筑全阶段安全系数纳入考虑之中。若是暖通空调系统设计出现了不科学的情况，那么容量必然会发生负荷情况，使得部分容量损耗。此外一个经常出现的情况是设计师设计系统时偏爱负荷估算方式，这样的估算和实际容量总是会存在差异，频繁发生制冷剂容量较大，使得成本开支无形之中增加不少。
        3.4引进先进节能技术
        为强化高层建筑暖通空调的节能效果，设计人员应坚持节能减排的理念，控制暖通空调的能源损耗，提高高层建筑的环保效益。在项目条件允许的前提下，采用如下节能技术，降低暖通空调能耗。例如，蓄能空调，在建筑领域，蓄能空调的使用与建筑内电能的应用相互配合，并非直接实现节能，而是移峰填谷，提高发电厂的一次性能源使用效率，进而降低发电厂的能耗，实现节能减排的目的。
        结束语
        综上所述，为保障居民拥有更好的居住环境，需要提高对暖通空调安装的重视程度，促使安装的暖通空调与高层建筑的需求和提点相符合，与此同时，将各种技术相互融合，提高暖通空调的质量。因此，在实际安装过程中，最关键的就是设计对高层居民使用建筑暖通空调的方案，积极主动的引入先进的技术和成熟的经验，保障设计方案具备一定的科学性，确保暖通空调的安装可以达到预期的效果。
参考文献
[1]石文.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].工程技术研究,2019(20):213-214.
[2]于戈.浅谈绿色建筑技术在暖通空调设计中的应用[J].四川建材，2019，45（6）：170-17.
[3]林波.高层建筑暖通空调设计常见问题及策略[J].建材与装饰，2019（36）：96-9.