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高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

李建英 李旭光

濮陽市誠豐建設(shè)工程有限公司 河南濮陽 457000

[摘要]高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的主要工作在于對系統(tǒng)的選型，同時要平衡和統(tǒng)籌好高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，通過做好高層建筑暖通空調(diào)的空調(diào)、供暖和通風(fēng)三個方面的工作實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的根本目標(biāo)，進(jìn)而達(dá)到高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)更加穩(wěn)定、節(jié)能的運(yùn)行，為高層建筑提供一個舒適的室內(nèi)環(huán)境。為此，本文主要對暖通空調(diào)系統(tǒng)的概述、基本類型及設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探究。

[關(guān)鍵詞]高層建筑；暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；概述；基本類型

近年來，社會經(jīng)濟(jì)與城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展使建筑領(lǐng)域在行業(yè)制度、技術(shù)設(shè)備、工藝方法等方面都得到了很大程度上的改進(jìn)和完善，其相關(guān)項(xiàng)目工程的設(shè)計(jì)施工水平也相應(yīng)提高，百姓的居住質(zhì)量和環(huán)境品質(zhì)也越來越受到各方關(guān)注。在這一背景下，作為居室內(nèi)部環(huán)境的重要調(diào)節(jié)系統(tǒng)，建筑暖通空調(diào)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了發(fā)展的黃金時期。如何根據(jù)具體建筑條件優(yōu)選冷熱源，并充分運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，以可靠、環(huán)保的方式確保用能效率，在滿足居室宜居需求的同時減少系統(tǒng)對室外環(huán)境的影響，都是確保暖通空調(diào)產(chǎn)業(yè)順利發(fā)展的關(guān)鍵問題。而這一系列問題都應(yīng)通過工程師的設(shè)計(jì)方案體現(xiàn)在工程之中?？梢哉f，設(shè)計(jì)方案的提出、評估、優(yōu)選、及其實(shí)施對暖通空調(diào)系統(tǒng)的工程質(zhì)量和建筑整體效果都具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。

一、暖通空調(diào)系統(tǒng)概述

暖通空調(diào)系統(tǒng)種類繁多，但是基本原理都是相通的。其常見的種類型有：分散式供冷或供暖、熱泵系統(tǒng)、熱回收系統(tǒng)和蓄冷。另外還有：空氣一水系統(tǒng)、全空氣系統(tǒng)和全水系統(tǒng)。空氣一水系統(tǒng)：這類系統(tǒng)通常是用冷水帶走空調(diào)空間的大多數(shù)顯熱負(fù)荷，而用空氣提供通風(fēng)以保證空氣質(zhì)量并帶走由于空間的潛熱負(fù)荷造成的濕氣，當(dāng)然空氣也提供一些額外的顯熱冷卻。全空氣系統(tǒng)：在這類系統(tǒng)中，空調(diào)空間的所有要求（如加熱、加濕、冷卻及除濕等）都靠送風(fēng)來滿足。全水系統(tǒng)：這類系統(tǒng)指那些具有風(fēng)機(jī)一盤管、組合通風(fēng)裝置或重力循環(huán)式室內(nèi)末端的系統(tǒng)，未調(diào)節(jié)的流通空氣通過墻上的通風(fēng)口送入或滲入。其最大的優(yōu)點(diǎn)在于能夠適應(yīng)許多建筑物空氣調(diào)節(jié)要求，并且可靈活地應(yīng)用在空調(diào)系統(tǒng)的改造中。

要求工程師首先根據(jù)不同建筑的地理位置、氣象條件、戶型結(jié)構(gòu)等情況進(jìn)行方向性的規(guī)劃，科學(xué)選擇系統(tǒng)類型及其運(yùn)行方式，并在其能夠滿足室內(nèi)環(huán)境參數(shù)要求的前提下進(jìn)行可靠性、安全性、節(jié)能性等方面的優(yōu)化，使設(shè)計(jì)方案盡可能經(jīng)濟(jì)、合理、美觀、適用。

二、暖通空調(diào)方案的設(shè)計(jì)原則

1、可靠性原則與可行性原則

設(shè)計(jì)方案應(yīng)符合國家和當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)和規(guī)范的要求，并考慮到系統(tǒng)的長期運(yùn)行和發(fā)展變化。對于溫濕度等參數(shù)要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調(diào)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，應(yīng)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全年工況分析，以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應(yīng)性。對于一些無法采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的特殊情況，則應(yīng)提出詳細(xì)、合理的參數(shù)要求。

2、安全性原則

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的安全性問題包括：防火、防爆、設(shè)備運(yùn)行以及用戶的環(huán)境安全等幾項(xiàng)內(nèi)容，防火安全問題應(yīng)按照有關(guān)防火設(shè)計(jì)規(guī)范來考慮，并合理規(guī)劃庫房、燃料貯存室等易燃易爆工程通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、有效防止毒害氣體或帶有傳染性疾病病毒的空氣的蔓延與擴(kuò)散等，以燃油燃?xì)忮仩t房的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，應(yīng)設(shè)置可燃性氣體泄漏報(bào)警系統(tǒng)和事故通風(fēng)系統(tǒng)，并相互聯(lián)鎖。

3、其他原則

設(shè)計(jì)中還應(yīng)充分考慮到系統(tǒng)的節(jié)能特性、經(jīng)濟(jì)效益、以及系統(tǒng)對環(huán)境的影響。為響應(yīng)國家節(jié)能減排和綠色、可持續(xù)的發(fā)展方策，暖通空調(diào)系統(tǒng)作為建筑能耗大戶，必須有效解決采用清潔能源、提高設(shè)備效率等實(shí)際問題。在能耗規(guī)劃中，不僅要科學(xué)計(jì)算主機(jī)設(shè)備的能耗，還應(yīng)全面考慮輔助設(shè)備能耗、實(shí)際負(fù)荷變化、以及非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下設(shè)備可能的效率與功效。此外，設(shè)備的配套程度、自動控制能力，也是決定其節(jié)能效果的關(guān)鍵。此外，設(shè)計(jì)方案還應(yīng)充分重視環(huán)境保護(hù)問題，如燃煤鍋爐的排煙處理，空調(diào)選型中使用較為環(huán)保的制冷劑等。

三、高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的基本類型

1、高層建筑全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)

全空氣系統(tǒng)是大型高層建筑，特別是商、金融和酒店類建筑常用的空調(diào)系統(tǒng)類型，這種系統(tǒng)的主要暖通功能通過空壓機(jī)來進(jìn)行加溫、加濕、降溫和除濕等一系列操作，由于基本使用空氣的變化作為室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)的主要要素，因此，就要全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)。

2、高層建筑空氣-水暖通空調(diào)系統(tǒng)

這種系統(tǒng)在各種類型的高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中有廣泛地分布，空氣-水暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要操作原理是用冷水-空氣的交換將空調(diào)中熱量交換出來，并通過通過的過程將室內(nèi)的濕氣帶走，這種系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、制冷迅速等優(yōu)點(diǎn)，是高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)該重點(diǎn)考慮的系統(tǒng)。

3、高層建筑全水暖通空調(diào)系統(tǒng)

全水暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠適應(yīng)大部分高層建筑空氣的調(diào)節(jié)要求，并且具有結(jié)構(gòu)靈活和便于改造的優(yōu)勢，全水高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)通過水中熱能的交換實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)空氣質(zhì)量的調(diào)節(jié)。

四、暖通空調(diào)方案的具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、深入研究建筑特點(diǎn)

優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案首先必須適用于具體的建筑特點(diǎn)和環(huán)境需求，因此準(zhǔn)備階段大量的資料研究和現(xiàn)場調(diào)查必不可少。設(shè)計(jì)中應(yīng)弄清建筑物在總圖中的位置，四鄰建筑物及其周圍供熱、供水、供電等管線的敷設(shè)方式與可能的接口地點(diǎn)。將建筑物內(nèi)的人員數(shù)量、使用時間、建筑高度、層數(shù)作為規(guī)劃依據(jù)，制定合理的防煙、防火分區(qū)，設(shè)置防火墻及火災(zāi)疏散路線。此外，工程師還必須了解建筑結(jié)構(gòu)（剪力墻的位置，屋面做法，外墻做法等），并確定冷卻塔、電源、儀表室、水泵房，熱力點(diǎn)等的位置。

2、循環(huán)水泵的選型

實(shí)際工程中，循環(huán)水泵容量往往能達(dá)到實(shí)際需要的2倍，造成極大的投資和運(yùn)行費(fèi)用的浪費(fèi)，因此在設(shè)計(jì)中，應(yīng)關(guān)注系統(tǒng)循環(huán)的阻力計(jì)算、冷負(fù)荷計(jì)算，并科學(xué)地計(jì)算水力平衡與靜水壓力，設(shè)計(jì)出滿足不同條件變化的節(jié)能系統(tǒng)。

3、供暖方案

高層建筑暖通入口入戶裝置應(yīng)根據(jù)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，在熱力入口的供回水總管上設(shè)置溫度計(jì)、壓力表及除污器。入口數(shù)量問題應(yīng)在后續(xù)管理方便的基礎(chǔ)上，考慮室內(nèi)供暖系統(tǒng)以及室外管線銜接的合理性。樓梯間或其他有凍結(jié)危險(xiǎn)的場所，散熱器應(yīng)由獨(dú)立的立支管供熱，且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。帶有底層商鋪的住宅，對建筑內(nèi)的公共用房和公用空間，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置采暖系統(tǒng)和熱計(jì)量裝置。

4、空調(diào)通風(fēng)方案

很多設(shè)計(jì)方案中都存在著實(shí)際空調(diào)裝機(jī)容量過大，導(dǎo)致一次性投資浪費(fèi)的問題，該問題產(chǎn)生的原因多是由于采用了負(fù)荷指標(biāo)估算方法，或設(shè)計(jì)中考慮各種各樣的安全系數(shù)，從而使單位空調(diào)面積的制冷機(jī)裝機(jī)容量高于手冊中的冷負(fù)荷。因此設(shè)計(jì)方案中應(yīng)針對上述因素對裝機(jī)容量進(jìn)行合理控制。此外，方案中還應(yīng)重視水系統(tǒng)揚(yáng)程選擇的差異性，避免水泵揚(yáng)程的選擇不當(dāng)。

五、結(jié)束語

綜上所述，高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)涉及到高層建筑的設(shè)計(jì)成敗，也直接關(guān)系到高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量，必須要從高層建筑暖通空調(diào)建設(shè)實(shí)際出發(fā)，對設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和關(guān)進(jìn)進(jìn)行全面控制，使高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)得到不斷完善。

參考文獻(xiàn)

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[2]王汝良.暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案比較的一些問題[J].黑龍江科技信息,2009(29)