超高層建筑暖通空調(diào)的方案設(shè)計(jì)探討

【摘要】暖通空調(diào)作為現(xiàn)代化建筑不可或缺的重要設(shè)施設(shè)備，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接影響到使用的舒適性以及功能的充分發(fā)揮。因此，做好建筑暖通空調(diào)的方案設(shè)計(jì)工作有著至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)此，筆者以某超高層建筑為例，在簡(jiǎn)要介紹工程基本概況的基礎(chǔ)上，結(jié)合該工程設(shè)計(jì)分析了超高層建筑暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，并探討了超高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要統(tǒng)籌解決的關(guān)鍵問(wèn)題，以供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑；暖通空調(diào)；方案設(shè)計(jì)；

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷加快，高層建筑日益涌現(xiàn)，這使得人們對(duì)建筑設(shè)備的要求也越來(lái)越高。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的合理選擇直接關(guān)系到其使用的舒適性以及功能的充分發(fā)揮，直接影響到暖通空調(diào)工程項(xiàng)目的成敗和經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)劣，因此，做好建筑暖通空調(diào)的方案設(shè)計(jì)工作有著至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1、工程基本概況

本建筑工程位于某市市中心，該建筑的地下4層至2層主要為車庫(kù)與配套設(shè)備用房，地下1層至地上4層為員工餐廳及商業(yè)部分，5層以上為標(biāo)準(zhǔn)層，包括了南北塔樓。其中南塔樓共30層，建筑高度121.7m，主要功能為五星級(jí)酒店客房。北塔樓共35層，建筑高度182.6m，主要功能為辦公。裙樓地上8 層，容納了銀行、商業(yè)、餐飲、會(huì)議以及康體娛樂(lè)業(yè)態(tài)等。該建筑外墻以玻璃幕墻為主，是一幢集商業(yè)、辦公和娛樂(lè)休閑為一體的綜合性建筑。

2、超高層建筑暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

空調(diào)水系統(tǒng)豎向分區(qū)是超高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)的合理性對(duì)工程建筑的質(zhì)量、安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能有著較大的影響。因此，在進(jìn)行空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要在充分考慮建筑特點(diǎn)以及避難層設(shè)置的基礎(chǔ)上，對(duì)空調(diào)冷、熱水系統(tǒng)進(jìn)行豎向分區(qū)。以本工程為例，空調(diào)冷、熱水系統(tǒng)豎向分區(qū)包括高區(qū)（20-35層）和低區(qū)（19層以下）兩方面，高、低兩區(qū)冷、熱水系統(tǒng)均設(shè)置了變流量水系統(tǒng)，且為豎向異程?？照{(diào)冷水系統(tǒng)：高區(qū)在15層進(jìn)行換熱；低區(qū)主要來(lái)自冷凍機(jī)房?？照{(diào)熱水系統(tǒng)：高區(qū)先由地下熱力站換出，再在15層進(jìn)行二次換熱；低區(qū)直接由地下?lián)Q熱站供出。

2.2空調(diào)循環(huán)水泵選型方案

在實(shí)際工程中，空調(diào)循環(huán)水泵往往容易出現(xiàn)容量過(guò)大的問(wèn)題，導(dǎo)致投資和運(yùn)用費(fèi)用的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，在進(jìn)行超高層建筑暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分重視空調(diào)循環(huán)水泵選型問(wèn)題，根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，綜合空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)阻力、冷負(fù)荷、靜水壓力等各種因素，合理計(jì)算系統(tǒng)水力平衡，確保冷負(fù)荷等在不同時(shí)刻都能滿足不同條件變化下的運(yùn)行要求，并借助有效控制定速泵臺(tái)數(shù)及合理調(diào)節(jié)變頻泵速度的方法實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

2.3空調(diào)供暖方案設(shè)計(jì)

在進(jìn)行超高層建筑暖通入口入戶裝置設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于超高層建筑暖通入口數(shù)量問(wèn)題，應(yīng)充分考慮后續(xù)管理的方便性，室內(nèi)供暖系統(tǒng)以及室外管線銜接的合理性；對(duì)于一些人員停留時(shí)間較長(zhǎng)的中庭等高大空間，其暖通空調(diào)供暖系統(tǒng)宜以低溫水輻射采暖系統(tǒng)為主，這樣可以避免在冬季溫度梯度過(guò)大，室內(nèi)溫度場(chǎng)不均勻的情況下產(chǎn)生能源浪費(fèi)，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。在本工程建筑中，在辦公區(qū)域的玻璃幕墻周邊均設(shè)置地板對(duì)流器，使熱冷輻射帶的冷熱損失得到部分補(bǔ)償或抵消，從而使室內(nèi)環(huán)境的舒適度得到提高，達(dá)到良好的節(jié)能效果。

2.4空調(diào)制冷設(shè)備選型設(shè)計(jì)

在超高層建筑空調(diào)制冷設(shè)備選型設(shè)計(jì)中，空調(diào)裝機(jī)容量過(guò)大是其普遍存在的問(wèn)題。究其原因主要是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了負(fù)荷指標(biāo)估算方法，或未能按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定要求，過(guò)多地考慮空調(diào)系統(tǒng)各方面的安全系數(shù)，從而致使單位空調(diào)面積的制冷機(jī)裝機(jī)容量比超出相關(guān)規(guī)范中的冷負(fù)荷概算以及實(shí)際運(yùn)行中單位空調(diào)面積峰值冷量。因此，在進(jìn)行超高層建筑暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要充分考慮空調(diào)裝機(jī)容量問(wèn)題，合理設(shè)計(jì)，有效控制，避免空調(diào)制冷機(jī)裝機(jī)容量過(guò)大。

2.5暖通空調(diào)節(jié)能減排方案設(shè)計(jì)

在能源緊缺的今天，暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計(jì)日趨重要。在進(jìn)行超高層建筑暖通空調(diào)的方案設(shè)計(jì)時(shí)，我們可采取以下節(jié)能設(shè)計(jì)措施：一、借助蓄冰+大溫差冷凍水+變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)能減排降耗的目的；二、空調(diào)器、冷凍機(jī)、水泵等設(shè)備的能效系數(shù)必須與公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求相符合；三、辦公樓首層大堂、商業(yè)、餐廳等設(shè)置全空氣變風(fēng)量系統(tǒng)，過(guò)渡季節(jié)應(yīng)采取全新風(fēng)運(yùn)行，人流量較小時(shí)要適當(dāng)?shù)販p少新風(fēng)送風(fēng)量，從而有效節(jié)能降耗減排；四、對(duì)于餐飲廚房的排風(fēng)及補(bǔ)風(fēng)，要盡量安裝變頻器，并根據(jù)服務(wù)區(qū)域的相關(guān)要求對(duì)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整；而地下車庫(kù)的進(jìn)、排風(fēng)量，可根據(jù)停車場(chǎng)內(nèi)的CO氣體濃度傳感器，控制調(diào)節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

3、超高層建筑暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)要統(tǒng)籌解決的關(guān)鍵問(wèn)題

3.1可靠性和可行性問(wèn)題

暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)要符合國(guó)家和當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)規(guī)范要求，如供電、供氣、供水、供熱及節(jié)能環(huán)保要求。對(duì)于一些溫、濕度相關(guān)參數(shù)要求高，工藝復(fù)雜的建筑項(xiàng)目，應(yīng)深入分析全年工況，使其在全年各種室外氣象條件下的適應(yīng)性能夠得以提高。對(duì)于一些采用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的特殊情況，要制定切實(shí)可行的參數(shù)要求。

3.2可調(diào)節(jié)性與操作性問(wèn)題

超高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)具備一定的可調(diào)節(jié)性，這樣才能夠適應(yīng)全年負(fù)荷變化。另外，設(shè)計(jì)方案應(yīng)具備較強(qiáng)的可操作性，要結(jié)合具體情況和要求，采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而減少系統(tǒng)管理人員的數(shù)量和勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約成本，提高效果。

3.3安全性與經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題

超高層建筑暖通空調(diào)安全性主要包括系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行安全、重要設(shè)備物品環(huán)境安全、人員環(huán)境安全、易燃易爆環(huán)境安全、防火安全等方面，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要將這些因素充分考慮進(jìn)去，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施提高其安全性，避免安全事故的發(fā)生。此外，經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題是超高層建筑暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在運(yùn)行能耗和運(yùn)行費(fèi)用上，只有通過(guò)多方技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較，才能實(shí)現(xiàn)投資效益的最大化。

4、結(jié)語(yǔ)

總之，在進(jìn)行超高層建筑暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)方案所要涉及到的各種因素進(jìn)行全面分析和綜合考慮，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以使方案最優(yōu)化，從而使建筑暖通空調(diào)的功能作用得以充分發(fā)揮，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

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