杜長城

摘 要：與傳統(tǒng)建筑相比高層建筑設(shè)計(jì)與施工的要求更高，在高層建筑大量涌現(xiàn)的今天，必須將其設(shè)計(jì)工作做好，以充分適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展趨勢。文章以暖通空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)踐為背景，針對(duì)高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題展開了分析和探討，意在說明高層建筑設(shè)計(jì)工作中有關(guān)暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)該統(tǒng)籌的要點(diǎn)，以供行內(nèi)人員參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU834.25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）15-0149-02

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，高層建筑數(shù)量越來越多，新建的建筑對(duì)建筑設(shè)備提出了更高的要求，暖通空調(diào)開始成為現(xiàn)代化建筑中一項(xiàng)不可缺少的重要設(shè)施。合理選擇能源資源，使高層建筑用能系統(tǒng)效率得到提升，成為當(dāng)前高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作中必須解決的重要問題。下面筆者主要結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，主要對(duì)高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)進(jìn)行了分析，并指出了設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的幾點(diǎn)問題，下面針對(duì)高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題進(jìn)行分析。

1 高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)基本類型

高層建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)主要分為以下幾種類型：

第一種，全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是大型建筑中常用的一種空調(diào)系統(tǒng)，通過壓空機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的加溫、加濕以及除濕等操作，因?yàn)榛臼褂每諝庾兓瘯r(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的主要要素，所以對(duì)這種空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行分析非常重要；

第二種，空氣-水暖通空調(diào)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)當(dāng)前在很多高層建筑中得到了應(yīng)用，其主要操作原理為利用冷水-空氣之間的相互交換，將空氣中熱量交換出來，然后利用其交換過程將室內(nèi)濕氣帶走，這種系統(tǒng)制冷非常迅速，整體結(jié)構(gòu)也比較簡單，是很多高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中普遍采用的一種系統(tǒng)；

第三種，全水暖通空調(diào)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以與大部分高層建筑空氣調(diào)節(jié)要求相適應(yīng)，具有便于改造、結(jié)構(gòu)靈活等特點(diǎn)，可以利用水中熱能的交換來調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣質(zhì)量。

2 方案設(shè)計(jì)需要解決設(shè)計(jì)中的問題

2.1 可行性和可靠性

方案可行性首先用考慮的問題是高層建筑通風(fēng)采暖使用要求是否可以得到滿足，設(shè)計(jì)方案應(yīng)該與國家及地方相關(guān)規(guī)范及要求相符合，滿足供電、供氣及供熱等方面的要求，同時(shí)對(duì)這些條件的長期變化進(jìn)行兼顧。如果遇到了對(duì)溫度、濕度等參數(shù)要求較高的工藝性暖通空調(diào)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，應(yīng)該針對(duì)設(shè)計(jì)方案展開全年工況的分析和研究，從最大程度上保證全年各種室外氣象條件下方案的適應(yīng)性。對(duì)于那些不能采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的情況，應(yīng)該針對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在參數(shù)上提出詳細(xì)的要求，而所提出的參數(shù)要求要做到合理性與可行性。

此外，機(jī)房面積是否足夠也是判定設(shè)計(jì)方案可行性需要重點(diǎn)考慮的問題，特別是對(duì)于建筑面積比較緊張以及改造工程中。

2.2 經(jīng)濟(jì)性比較

在高層建筑暖通空調(diào)方案比較過程中，應(yīng)該對(duì)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行充分考慮，在相同設(shè)計(jì)條件、設(shè)計(jì)要求下展開比較，這樣才能充分保證方案比較結(jié)果的科學(xué)性與合理性。通常投資方一次性投資，同時(shí)在計(jì)算過程中應(yīng)注意準(zhǔn)確性和全面性。設(shè)計(jì)方案一次投資主要涉及到設(shè)備、材料的投資，以及預(yù)期相應(yīng)的安裝、調(diào)試及管理上的費(fèi)用等。如同種類型設(shè)備不同的生產(chǎn)廠家其價(jià)格可能有一定的相差，所以不同方案在經(jīng)濟(jì)性計(jì)算和比較過程中，應(yīng)該對(duì)各種設(shè)備價(jià)格采用平均價(jià)格。

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案在經(jīng)濟(jì)性比較過程中，會(huì)非常關(guān)注運(yùn)行能耗及運(yùn)行費(fèi)用問題，其中，運(yùn)行能耗應(yīng)該對(duì)暖通空調(diào)主機(jī)和相關(guān)輔助性設(shè)備的能耗進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程中應(yīng)該對(duì)全面不同季節(jié)下，建筑物負(fù)荷的變化進(jìn)行計(jì)算，對(duì)設(shè)備在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的效率進(jìn)行考慮。高層寫字樓、辦公樓等建筑物在能耗比較過程中，應(yīng)該對(duì)暖通空調(diào)設(shè)備在運(yùn)行過程中的時(shí)間進(jìn)行比較時(shí)，應(yīng)該將停機(jī)時(shí)間扣除，不同時(shí)段、不同時(shí)期以及不同地區(qū)不同能源的價(jià)格可能會(huì)存在一定差異。

因?yàn)榇嬖诤芏嗖淮_定性因素，怎樣對(duì)建筑物暖通空調(diào)設(shè)備在全面中的實(shí)際費(fèi)用及能耗進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，到目前為止依然是一個(gè)需要解決的技術(shù)性問題。

2.3 調(diào)節(jié)性與操作性

通常情況下會(huì)將全年最不利的氣象條件作為暖通空調(diào)系統(tǒng)容量的確定依據(jù)，而暖通系統(tǒng)自身具有調(diào)節(jié)性能，可以很好根據(jù)氣侯環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此充分適應(yīng)全面負(fù)荷的變化，調(diào)節(jié)性能好的系統(tǒng)方案一般都是一次性投資，費(fèi)用相對(duì)比較高，但其電能消耗小是最大的優(yōu)勢，因此在經(jīng)濟(jì)性分析過程中應(yīng)該對(duì)多方面因素進(jìn)行綜合評(píng)估。

同時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)操作是否方便與自動(dòng)控制存在較大關(guān)系，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，按照技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性比較進(jìn)行最終的確定。

在空調(diào)系統(tǒng)中采用自動(dòng)控制，可以有效減少管理人員的工作強(qiáng)度，降低人工上的費(fèi)用，但是一次性投資會(huì)增加很多，與此同時(shí)，還對(duì)操作人員各方面素質(zhì)提出了較高要求。在設(shè)計(jì)過程中，大型空調(diào)系統(tǒng)或者需要經(jīng)常進(jìn)行調(diào)節(jié)的設(shè)備往往需要采用自動(dòng)控制，但是自動(dòng)控制系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)簡化的目標(biāo)，以促進(jìn)系統(tǒng)可靠性與經(jīng)濟(jì)性的提高。

3 高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

3.1 空調(diào)泵選型

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該結(jié)合用戶需要冷熱情況、負(fù)荷揚(yáng)程等方面變化情況展開優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過暖通空調(diào)泵選型、變頻泵速度控制、臺(tái)數(shù)控制等方面達(dá)到對(duì)其進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)的目的。

3.2 供暖方面

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員在工作中，應(yīng)該充分考慮到室內(nèi)供暖系統(tǒng)的合理性，同時(shí)還需要考慮到與室外管線銜接的科學(xué)性，注意不能顧此失彼，應(yīng)該對(duì)供暖效率、承壓能力及水力平衡等方面參數(shù)進(jìn)行重點(diǎn)考慮，以保證暖通空調(diào)供暖的能力，達(dá)到預(yù)期效果。

3.3 空調(diào)通風(fēng)方面

在空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)過程中，通常有兩方面問題會(huì)導(dǎo)致空調(diào)裝機(jī)容量出現(xiàn)偏大的問題，首先，在設(shè)計(jì)過程中需要對(duì)各種安全系數(shù)進(jìn)行考慮，通常單位空調(diào)面積制冷劑的裝機(jī)容量會(huì)比手冊(cè)中冷負(fù)荷的概算大一些，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于運(yùn)行過程中單位空調(diào)面積的峰值冷量；其次，在當(dāng)前的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中，很多設(shè)計(jì)人員都在利用負(fù)荷指標(biāo)估算的方法，在這種方法的影響下，制冷機(jī)的裝機(jī)容量通常會(huì)偏大一些，造成了嚴(yán)重的投資浪費(fèi)問題，甚至對(duì)部分負(fù)荷下的冷機(jī)效率造成了不利影響。

與此同時(shí)，水泵揚(yáng)程選擇不合理也是暖通空調(diào)中普遍存在的問題，水系統(tǒng)揚(yáng)程選擇過程中，由于設(shè)計(jì)存在差異因此揚(yáng)程選擇也存在較大差異。例如，某工程冷卻塔放在的位置高為80 m，其冷卻水采用閉式循環(huán)系統(tǒng)，在選擇水泵揚(yáng)程時(shí)，設(shè)計(jì)者誤將高程加入到了水泵揚(yáng)程中，最終水泵揚(yáng)程高達(dá)95 m。還有一些設(shè)備在冷凍水泵選擇過程中，嚴(yán)重忽視了不同季節(jié)之間流量差異，例如，某工程其夏季空調(diào)需要7～12 ℃冷水，循環(huán)流量為400 m3/h，冬季空調(diào)需要50～60 ℃熱水，循環(huán)流量為200 m3/h，由此可見，與冬季相比，夏季空調(diào)冷凍水循環(huán)量要大很多，因此，應(yīng)該對(duì)冬季、夏季冷水泵進(jìn)行分別設(shè)置，冬季、夏季合用一臺(tái)顯然是不合理的。

4 結(jié) 語

總之，高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作直接關(guān)系到高層建筑設(shè)計(jì)的成與敗，同時(shí)與暖通空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)的整體質(zhì)量也直接相關(guān)。因此，在實(shí)踐工作中必須從暖通空調(diào)建設(shè)的實(shí)際情況開始出發(fā)，全面控制設(shè)計(jì)工作中的重點(diǎn)與關(guān)鍵問題，對(duì)高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作中的細(xì)節(jié)問題進(jìn)行不斷完善。

本文主要對(duì)高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的種類進(jìn)行了介紹，還闡述了方案設(shè)計(jì)的重要性，指出了設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題，旨在為暖通空調(diào)業(yè)的同行能夠有所裨益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 邊慶遠(yuǎn)，萬蕾.關(guān)于高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析[J].黑龍江科技 信息，2013，（24）.

[2] 郭大為，吳德勝.高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案探究[J].建設(shè)科技，

2014，（15）.

[3] 周燕萍.關(guān)于高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012，

（23）.

[4] 褚曉麗.高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)[J].門窗，2016，（1）.