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新形势下高层建筑暖通设计的建议王飞

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：王飞

[导读] 摘要：在我国城市化规模逐渐扩大下，城市建筑设计水平也在逐渐提升，对于高层建筑也有着较高的要求。

        广东恒力建设工程有限公司黑龙江哈尔滨 157400
        摘要：在我国城市化规模逐渐扩大下，城市建筑设计水平也在逐渐提升，对于高层建筑也有着较高的要求。本文从高层建筑暖通特点和设计原则出发，探讨了如何做好高层建筑暖通设计工作。
        关键词：高层建筑；暖通设计；措施
        引言
        随着城市化进程愈演愈烈，以酒店、地标建筑和高端写字楼为主的高层建筑越发受到建筑行业的重视。除了要保证安全和提升质量，追求建筑的居住舒适度也尤为重要。暖通空调设计既能满足建筑的基本需求，还符合现代人所追求的居住潮流，因此，成为了当今设计者们重点的研究对象。
        1、高层建筑暖通的特点
        高层建筑的暖通系统与常规建筑的暖通系统有着一定的差异，建筑高度的增加必将导致暖通系统规模的增加，客观上给暖通系统的设计带来很大的难度。高层建筑的暖通空调系统往往对给水的压力有着更高的要求，只有保证足够的压力，才能保证高层建筑的采暖及制冷的效果。因此在高层建筑的暖通空调系统设计中对压力有着明确的要求，一般来说系统的承压能力要在1.6 MPa以上，才能保证暖通空调系统的正常运行。另外由于高层建筑的规模比较大，难以保证热量的均匀分布，因此在不同的楼层中，温度的差异是比较大的。为了保证各个楼层的采暖及制冷的效果，必须对现有的暖通空调系统进行优化设计，提升住户的居住体验。
        2、高层建筑暖通空调设计的原则
        各大企业，在进行暖通空调设计的实践过程中，将暖通空调的设计原则，总结为以下三点内容。第一：在计算过程中一定要精准，对高层建筑的总人数进行计算，并进一步实行风量平衡计算，从而依据此数据，确定空调系统的容量；第二：对所有高楼的层数进行核实，核算各个楼层以及建筑物的高度，从而确定暖通空调的标准和规格，最后制定合理的设计方案，应严格按照此标准进行；第三：设计人员应确定暖通空调的安装位置，并对周边的建设情况充分了解，对高层的供电、供水、供暖等情况，应做到具体的掌握，为空调的管线设计做铺垫。
        3、高层建筑暖通空调设计问题的解决措施
        3.1、注重暖通空调设计的可行性
        针对暖通空调设计存在的可行性不足问题，设计人员需遵循行业标准规范，强化暖通空调设计标准规范的执行力度。对于暖通空调中的特殊部分，设计人员需结合区域气候条件，分析暖通空调全年条件下的运行工况，明确适用于不同外界环境的暖通空调参数；对于难以配置标准暖通设备的状况，设计人员需结合标准规范，明确设备的参数要求，并根据高层建筑的气候条件、地质条件及建筑参数，选择最佳设备，提高设计方案的可行性。
        如在某超高层建筑中，设计人员根据工程特点，设计风机盘管和新风机组中央空调系统，并在电影院线区域设计多联机空调系统。建筑裙楼和主楼分别设置夏季冷源，冬季共同热源。其中，裙楼的夏季冷源选用离心式冷水机组及螺杆式冷水机组，制冷量分别为2 813k W和1 406k W，可为建筑提供7℃或12℃的冷水；主楼的冷源选用电制冷机及冰蓄冷设备，制冷量分别为2 989k W和2 005k W。在建筑中配置不同数量的设备，实现冷媒供水温度的有效控制。冬季热源选用常压真空热水机组，制热量为3.489MW，可为建筑提供65℃或85℃的热水，并在裙楼和主楼各配置1套换热机组，为建筑提供不同温度的热水，满足用户需求。在上述案例中，设计人员结合高层建筑的特点及参数需求，考虑当地气候条件，选择相应参数的空调设备，使暖通空调系统符合高层建筑需求。
        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。

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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、科学设置水力平衡装置
        想要水利平衡装置达成更好的效果，就必须将以下事情落实到位。(1)选用科学的管理方式，确保系统间处于平衡状态，这是水利平衡装置达成更好效果的前提条件和重点；(2)设计系统时要将更替方案做好，但是有特殊要求的位置不适用这样的方案；(3)在设计时要将系统的调节、计算环节作为重点，水利平衡装置需设定于热力入口上。上述事情若是落实到位，就可以确保系统的平衡。
        3.4、完善通风设计
        在暖通空调系统的设计中，通风系统的设计对系统的温度调节能力有重大的影响，同时也对建筑的宜居性具有很重要的影响，因此通风系统的设计也是建设暖通空调设计中的重点内容。通风系统的主要是通过将自然风引入室内，对室内的温度起到一定的调节作用，同时也能保证室内空气的清新。一般来说暖通空调系统不需要对自然风进行加热或者是制冷处理，因此通风系统可以极大地提升建筑的温度调节能力，而且能够节约大量的能源，对于保证居住环境的舒适性具有重要的意义。在设计中首先需要对风机进行选点，在高层建筑中墙装或吊装风机的方式是比较合理的。在通风系统中，比较容易出现的故障就是风机短路，因此需要对风机线路进行防水处理。此外，基于低碳设计理念，在通风系统中设计人员也可以有效利用自然风，这需要设计人员对建筑内的热压以及风压有充分的了解，同时设计完善的排气口。
        3.5、做好消防排烟设计
        合理划分防烟分区及设置挡烟垂壁高层建筑结构复杂，内部管路分布紧密有序。设置挡烟垂壁时，应在满足规范的前提下尽量减少挡烟垂壁的设置。根据目前的常规高层建筑层高考虑，受清晰高度与单个排烟口排烟量的影响，储烟仓厚度一般较大，挡烟垂壁距地面较近，采用卷帘式电动挡烟垂壁较合理。封闭吊顶，直接在吊顶板上方贴临位置设置卷帘盒，暗装于吊顶内，或结合精装设置于吊顶外；不封闭吊顶或不吊顶时，在管线经过的位置或不封闭吊顶上方应采用固定挡烟垂壁，以便于管线的穿越，再在固定挡烟垂壁下方设置电动挡烟垂壁，以满足火灾时对储烟仓厚度的要求。
        合理布置排烟口与空气相比，火灾产生的烟气更轻，大多聚集在建筑上方。针对该特点，在进行排烟口设计时，设计人员将其设计在较高位置，在满足设计需求时，排烟口尽量设置在风管侧向或顶端，以增加风口距储烟仓底部的高度，减少风口数量，且排烟口的风速不应大于10m/s。风管顶部设置排烟口时，排烟口距离楼板不能过近，应考虑不小于2倍风口当量直径的距离，否则排烟口排烟能力将折半。
        避难层设置固定外窗在超高层建筑中，楼梯间的分段设置导致避难层交通核内部楼梯间无法满足规范要求，在顶层设置1.0m2的固定窗，根据经验可考虑在避难层设置夹层，将1.0m2的固定外窗与内部楼梯间连通，或设置满足耐火极限等级的风管，将1.0m2的固定外窗与楼梯间连通。
        4、结语
        由上可知，高层建筑对空调的需求较大，所以，存在的注意事项也就比较多。在设计过程中，应与建筑的实际情况相结合，提高设计人员的技术水平，保证其设计标准，使设计方案更具规范性，从而满足高层居民建筑的实际需求。
        参考文献
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        [2]刘明浩.福州某超高层建筑暖通设计总结[J].四川水泥,2019(12):94+88.
        [3]杜军.暖通空调节能减排优化设计分析[J].居舍,2019(34):130.
        [4]张阳.高层建筑暖通空调设计中存在的问题及解决方法初探[J].河南建材,2019(06):312-313.