大型公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探究

南聯(lián)建

（中國(guó)核電工程有限公司鄭州分公司，河南 鄭州 450052）

暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑使用功能的重要組成部分，受到了設(shè)計(jì)人員的高度重視。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，大型公共建筑設(shè)計(jì)越來越多，其暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的步伐，加強(qiáng)對(duì)社會(huì)、環(huán)境、資源的協(xié)調(diào)發(fā)展，降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能目標(biāo)，充分發(fā)揮大型公共建筑的使用功能，提高建筑單位的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

一、大型公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

（一）設(shè)備選型

在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，普遍存在著設(shè)備選型不恰當(dāng)?shù)膯栴}，沒有對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷與設(shè)備性能進(jìn)行全面的考慮。通過有關(guān)調(diào)查顯示，在最熱的室外條件下，大部分建筑的制冷機(jī)組依然存在閑置的問題，并且大部分建筑都沒有達(dá)到滿負(fù)荷狀態(tài)?，F(xiàn)階段，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候，經(jīng)常借助設(shè)計(jì)手冊(cè)提供的設(shè)計(jì)方案或者冷熱負(fù)荷估算、熱負(fù)荷指標(biāo)等，直接作為設(shè)計(jì)依據(jù)，對(duì)冷熱負(fù)荷進(jìn)行確定。因?yàn)榭傌?fù)荷較大，致使裝機(jī)容量較大、水泵配置較大、管道直徑較大、末端設(shè)備較大，進(jìn)而增加了暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

（二）水系統(tǒng)

在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，水系統(tǒng)一般均是定水量系統(tǒng)，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)水流時(shí)，按照最大負(fù)荷與5℃供回水溫差決定的，然而在實(shí)際運(yùn)行過程中，出現(xiàn)最大負(fù)荷的情況較少，一般都不是在最大負(fù)荷下運(yùn)行，所以，出現(xiàn)了大流量小溫差的現(xiàn)象。

（三）冷熱源選擇

暖通空調(diào)冷熱源選擇較為單一。因?yàn)槲覈?guó)電力與燃?xì)庳?fù)荷不均衡，夏季電力經(jīng)常短缺，而燃?xì)赓Y源無法得到充分利用，冬季正好相反，出現(xiàn)了和電力季節(jié)相反的“峰谷差”。除此之外，復(fù)合能源利用較少。

（四）熱回收

在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)人員都忽視了系統(tǒng)熱回收問題，事實(shí)上，因?yàn)樾嘛L(fēng)引入，必然要排出一些室內(nèi)空氣，排氣溫度與大氣溫度之間有著一定的差距，比如，制冷室溫度是27℃，室外溫度是34℃，那么將27℃的氣體排到35℃的空氣中，就會(huì)產(chǎn)生能量損失，通過熱回收交換設(shè)備的運(yùn)用，使新風(fēng)在處理前，先和排氣進(jìn)行了熱交換，降低了新風(fēng)溫度，進(jìn)而降低了新風(fēng)機(jī)組負(fù)荷，降低了能耗。

表1 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

二、大型公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

（一）生活舒適原則

具有舒適的生活環(huán)境，是人們選擇建筑的主要因素之一，同時(shí)，光、色、聲也是選擇生活環(huán)境的重要因素。為此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候，必須予以充分考慮，讓人們可以在心理上感覺到舒適，增加一些暖色設(shè)計(jì)，適當(dāng)降低室內(nèi)溫度，減少能耗。

（二）整體局部原則

一般而言，集體供暖效應(yīng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于個(gè)人供暖。集體供暖不僅可以有效提升每個(gè)房間的溫度，還可以實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。為此，在選擇建筑的時(shí)候，集體供暖也是一項(xiàng)重要的考慮因素。然而，需要注意的是，每個(gè)房間的溫度是能夠自由調(diào)配與控制，不可以出現(xiàn)“一把抓”的現(xiàn)象。

（三）節(jié)能原則

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源、環(huán)境問題越來越突出，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)受到了人們的高度重視。所以，在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員必須重視管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，達(dá)到簡(jiǎn)單化、科學(xué)化的標(biāo)準(zhǔn)，減少管材使用量，降低設(shè)計(jì)成本。除此之外，設(shè)計(jì)人員也可以加強(qiáng)對(duì)濕度、溫度、風(fēng)速、勞動(dòng)強(qiáng)度等方面的控制，制定適合的比例，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能目標(biāo)。

（四）合理利用室內(nèi)通風(fēng)量原則

在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，合理利用室內(nèi)通風(fēng)量，是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的重要手段。室內(nèi)通風(fēng)不僅可以凈化室內(nèi)空氣，還可以排出空氣中存在的塵埃、雜質(zhì)等，有效改善了人們的生活環(huán)境，對(duì)環(huán)保節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有著積極意義。

三、大型公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

（一）工程概述

此工程項(xiàng)目由4座超過100m的裙房、塔樓組成，是一座超高層綜合建筑。此樓群主塔樓的有效高度是260m，建筑最高點(diǎn)是270m。其設(shè)計(jì)情況：7-23層是辦公樓；27-45層是五星級(jí)酒店，25層是酒店大堂；47-57層是高檔公寓。地下1-2層設(shè)有鍋爐房、制冷站等；地下3-5層是裙房，大部分是酒店區(qū)域服務(wù)。

1-2層設(shè)有3個(gè)入口大廳，分別設(shè)有3組空調(diào)系統(tǒng)；3、4、6層是酒店服務(wù)的餐飲、健身、游泳等；5、24、26、46、58層是設(shè)備層。

（二）設(shè)計(jì)參數(shù)

室外設(shè)計(jì)參數(shù)：夏季溫度是30.6℃，平均風(fēng)速是4.7m/s；冬季溫度是-8℃，平均風(fēng)速是3.2m/s，，大氣壓力是102.1hPa。室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

（三）暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1 冷熱源設(shè)計(jì)

此建筑1-6層、25-45層使用地下室酒店專用制冷站供冷，冬季的時(shí)候，使用鍋爐供熱；7-23層是辦公樓，使用地下室辦公制冷站供冷，冬季的時(shí)候，使用市政熱水二次換熱供熱；46層之上是公寓，每個(gè)房間設(shè)置一個(gè)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)，提供冷源，冬季的時(shí)候，由市政供熱。

2 水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

酒店部分實(shí)施四管制，冷凍水系統(tǒng)使用一次泵變流量，低層由制冷站提供冷水，由鍋爐房換熱器提供熱水；高層（25-45層）由25層換熱站提供冷源，由25層設(shè)備層換熱器提供熱源。辦公部分實(shí)施二管制，由風(fēng)機(jī)盤管與新風(fēng)共同管理，使用一次泵變流量，由辦公制冷站提供冷源，由市政換熱站提供熱源。公寓部分由市政換熱站提供一次熱源，之后由25層設(shè)備層換熱器提供二次熱源。

（四）機(jī)械通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地下室都根據(jù)防火分區(qū)進(jìn)行排風(fēng)、排煙、補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，將塔樓分成三個(gè)區(qū)域，進(jìn)行加壓送風(fēng)。在廚房、餐廳、健身、泳池等位置單獨(dú)設(shè)置排油、排風(fēng)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)衛(wèi)生間排風(fēng)系統(tǒng)的時(shí)候，可以和空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)排風(fēng)熱回收，降低空調(diào)能耗。

（五）自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

首先，加強(qiáng)聯(lián)鎖控制，按照預(yù)設(shè)順序?qū)鋬龇吭O(shè)備、空調(diào)機(jī)組設(shè)施進(jìn)行操作。其次，加強(qiáng)冷凍水的壓差旁通控制，在決定水泵啟停數(shù)量的時(shí)候，主要取決于冷凍水的供水壓差。最后，加強(qiáng)冷卻水水溫控制，通過對(duì)水溫的調(diào)節(jié)，明確風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而達(dá)到水溫穩(wěn)定。

結(jié)語

總而言之，隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)建筑使用功能要求越來越多，而暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為建筑基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成內(nèi)容，得到了設(shè)計(jì)人員的高度重視。在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候，必須對(duì)建筑使用功能進(jìn)行充分考慮，在此基礎(chǔ)上，采取有效的設(shè)計(jì)、管理措施，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性，提高建筑使用的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

[1]陳志斌.論述高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（33）.

[2]李娜.論述高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2014（02）.

[3]毛奕.淺談現(xiàn)代建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能問題[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（24）.

[4]陳靜娟.高層智能化建筑辦公樓暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2011（32）.

[5]陶雷.大型公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2014（08）.