高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

孫鵬來

摘要：暖通空調(diào)屬于高層建筑中的一個核心組成部分，能有效地調(diào)節(jié)高層房屋室內(nèi)的空氣質(zhì)量與溫度。在社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，如何提升高層建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)水平是當(dāng)前高層建筑設(shè)計(jì)人員必須要解決的一個問題。文章從目前高層建筑的暖通空調(diào)的主要類型展開分析，深入研究暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期提升高層建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高層建筑；暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

前言

現(xiàn)階段，隨著國內(nèi)城市化進(jìn)程的速度不斷加快，各個城市的高層建筑層出不窮，而暖通空調(diào)作為高層建筑中一個關(guān)鍵的部分，高層建筑快速發(fā)展的同時(shí)，為暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的發(fā)展提供很多機(jī)會，但也面臨著一定的挑戰(zhàn)。因此，建筑企業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分了解高層建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要求，不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，及時(shí)掌握暖通設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，進(jìn)而提升暖通空調(diào)設(shè)計(jì)水平，以便將其在高層建筑當(dāng)中的作用充分發(fā)揮出來。

一、高層建筑中暖通空調(diào)的基本類型

（一）全空氣的暖通空調(diào)系統(tǒng)

在大型高層建筑，尤其是酒店、金融、商業(yè)寫字樓中，全空氣系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用。全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)是利用組合式空調(diào)機(jī)組來實(shí)現(xiàn)溫度、濕度等一系列的調(diào)節(jié)。由于一些高層建筑主要是利用空氣為介質(zhì)來調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境要素，使得全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)得到了較好的應(yīng)用。

（二）空氣一水暖通空調(diào)系統(tǒng)

空氣-水暖通空調(diào)系統(tǒng)采用冷水、空氣作為介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)熱質(zhì)交換，并通過熱質(zhì)交換的過程將余熱余濕帶走，達(dá)到降溫除濕目的。采用空氣-水暖通空調(diào)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、制冷速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此在一些高層建筑中得到了重點(diǎn)考慮。并獲得了較大應(yīng)用。

（三）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)高層建筑穩(wěn)定性高的需求，且結(jié)構(gòu)靈活，方便根據(jù)建筑物的特點(diǎn)進(jìn)行改造。采用全水暖通空調(diào)系統(tǒng)以冷卻水或冷凍水作為交換介質(zhì)實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)溫度場和空氣質(zhì)量的有效調(diào)節(jié)。

二、高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

本文主要分析高層建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的方案，并研究其設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期提升高層建筑暖通空調(diào)的性能，設(shè)計(jì)人員經(jīng)不斷研究分析，總結(jié)出暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，主要包括以下幾個方面：

（一）暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)

節(jié)能設(shè)計(jì)屬于高層建筑的暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)的核心部分。在社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，高層建筑不斷發(fā)展，因其規(guī)模較大、樓層較高，造成暖通空調(diào)需要消耗大量的能源，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在節(jié)能理念的基礎(chǔ)上，優(yōu)化暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)。例如：某個高層建筑把暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)，考慮到熱源的輸送中，提升熱源的利用率，使得該建筑在設(shè)計(jì)過程中，采用相應(yīng)的保溫機(jī)制，關(guān)鍵是降低在整個熱源進(jìn)行傳輸時(shí)能源的損耗，進(jìn)而保證暖通空調(diào)得以有效運(yùn)行。并且此高層建筑在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，加入了相關(guān)的智能控制，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的保溫測試，有效地控制好熱源在輸送中遇到的所有閥門，且不斷規(guī)劃動力的傳輸設(shè)計(jì)，以便提高暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)質(zhì)量，此項(xiàng)目主要采用動力傳輸?shù)姆椒ㄟM(jìn)行設(shè)計(jì)，充分應(yīng)用動力設(shè)計(jì)的低流、高效特點(diǎn)，以便輔助熱源輸送過程的智能控制及節(jié)能設(shè)計(jì)。

（二）暖通空調(diào)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

若高層建筑室內(nèi)對能源的消耗較低、環(huán)境好，則設(shè)計(jì)人員了將一些調(diào)風(fēng)功能較好的送風(fēng)、去濕以及冷輻射吊頂?shù)认到y(tǒng)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中，并采用輻射形式的制冷技術(shù)，平衡設(shè)備在運(yùn)行時(shí)所散發(fā)出的部分熱量。同時(shí)設(shè)計(jì)人員在裝置冷輻射的吊頂系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)和替換式的送風(fēng)系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，保障空氣質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)相符，且去濕的空調(diào)系統(tǒng)需和室內(nèi)的濕度標(biāo)準(zhǔn)相符。此外，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在事先制定一個設(shè)計(jì)方案，確保實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性，特別是對整個配電系統(tǒng)內(nèi)的線路布置、資金投入、管理費(fèi)用等，進(jìn)行有效的核算與控制，以便在設(shè)計(jì)過程中造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。且設(shè)計(jì)人員要合理設(shè)計(jì)高層建筑的通風(fēng)系統(tǒng)，一般高層建筑內(nèi)的暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)和機(jī)組的實(shí)際容量之間具有很大的出入，造成和暖風(fēng)空調(diào)在通風(fēng)的規(guī)定方面相悖，造成這一偏差主要因設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，沒有考慮到不同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，其安全系數(shù)也存在差異，造成冷機(jī)的容量超出冷負(fù)荷的結(jié)果，導(dǎo)致冷量的損失。

（三）暖通空調(diào)的熱源設(shè)計(jì)

高層建筑中暖通空調(diào)的熱源設(shè)計(jì)，應(yīng)和建筑內(nèi)的其他系統(tǒng)相互匹配，避免互相影響。暖通空調(diào)能利用熱源設(shè)計(jì)的種類非常多，且熱源泵自身類型也較多，因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行熱源設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)盡量滿足建筑設(shè)計(jì)的需求。暖通空調(diào)的熱源設(shè)計(jì)最關(guān)鍵選用熱源泵，這和熱源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益具有很大聯(lián)系，設(shè)計(jì)人員所選用的熱源泵應(yīng)以一些建筑建設(shè)作為實(shí)例，多列舉一些市場上較為常見的熱源泵，例如，地源熱泵，它屬于一種比較節(jié)能的熱源泵，對于熱源系統(tǒng)的要求較高，在高層建筑暖通空調(diào)的熱源設(shè)計(jì)過程中較為常見；熱電站，可以提供一個更高效率間的熱能轉(zhuǎn)化，屬于一種普通的熱源泵；熱泵，主要用來吸收大自然的熱能，環(huán)保性非常強(qiáng)，作為一種高源化的速率，和前面兩者對比較慢，但不會出現(xiàn)污染物，有助于朝著更加綠色、環(huán)保的方向發(fā)展。因此，對于高層建筑的暖通空調(diào)當(dāng)中的熱源設(shè)計(jì)，屬于設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，應(yīng)從高層建筑的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等方面綜合考慮，進(jìn)而確定好設(shè)計(jì)方案。

（四）選擇合適的暖通空調(diào)循環(huán)水泵

現(xiàn)階段，暖通空調(diào)循環(huán)水泵的容量較大，這也是國內(nèi)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中存在的一個問題，部分暖通空調(diào)循環(huán)的水泵容量要比實(shí)際的需求大很多，嚴(yán)重浪費(fèi)了使用的資金與能源。循環(huán)水泵的容量較大的原因較多，最核心的原因是所設(shè)計(jì)的冷負(fù)荷較大以及阻力的計(jì)算結(jié)果不夠精確，凈水的壓力與水力平衡出現(xiàn)不穩(wěn)定等。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)時(shí)，應(yīng)科學(xué)、合理的選擇暖通空調(diào)的循環(huán)水泵，并按照冷負(fù)荷與揚(yáng)程變化情況做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，不斷增強(qiáng)對定速泵的數(shù)量控制與變頻泵的速度調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)的目的。

（五）遵照有關(guān)規(guī)范要求來設(shè)計(jì)暖通空調(diào)

一般情況下，高層建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)具有十分嚴(yán)格的規(guī)范化要求，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)遵照規(guī)范化的要求來設(shè)計(jì)暖通空調(diào)。例如，可在樓梯間或可能出現(xiàn)凍結(jié)的地方，暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的散熱器不能裝設(shè)調(diào)節(jié)閥，以確保暖通空調(diào)能夠穩(wěn)定運(yùn)行；對于帶有一些底層商鋪小型住宅，在公開建筑空間當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員可以設(shè)計(jì)一些比較獨(dú)立的計(jì)量裝置與采暖的系統(tǒng)?？傊?，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)高層建筑的暖通空調(diào)的時(shí)候，可嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范化的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

三、高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需注意的問題

（一）暖通空調(diào)的實(shí)用性及可靠性

高層建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)，應(yīng)與國家有關(guān)規(guī)定及要求相符，尤其是與社會環(huán)保需求相符的要求，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)充分顯示出暖通空調(diào)能夠長時(shí)間運(yùn)行的趨勢，應(yīng)用可靠、可行的設(shè)計(jì)方法，保證高層建筑中暖通空調(diào)設(shè)計(jì)水平。而且，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)要求等進(jìn)行科學(xué)、合理的評價(jià)，使得高層建筑中的暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)更加合理，進(jìn)而提升暖通空調(diào)的實(shí)用性。實(shí)用性與可靠性屬于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過程中，比較基礎(chǔ)的兩個基本點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員必須要結(jié)合實(shí)際的設(shè)計(jì)工作，對設(shè)計(jì)過程進(jìn)行高效的整合與統(tǒng)一。

（二）暖通空調(diào)的操作性及調(diào)節(jié)性

高層建筑的暖通空調(diào)會隨著季節(jié)的變化與氣象的差異，在運(yùn)行功能與程序上發(fā)生很大的變化，為保障暖通空調(diào)得以穩(wěn)定、正常的運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)有效地調(diào)整整個系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷，經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)充分發(fā)揮有效的作用，并對高層建筑的暖通空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行合理、科學(xué)的調(diào)整，這樣既能節(jié)約能源，又可對高層建筑的室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。此外，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行暖通空設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分顯示出可操作性，根據(jù)暖通空調(diào)的實(shí)際運(yùn)行情況，對整個高層建筑的暖通空調(diào)進(jìn)行連續(xù)性的控制及自動化的控制，以便滿足人們對于高層建筑的暖通空調(diào)產(chǎn)生差異性的需求。

四、結(jié)語

總而言之，暖通空調(diào)作為高層建筑的一個核心組成部分，高層建筑的不斷發(fā)展為暖通空調(diào)帶來了很多的發(fā)展機(jī)會，但也面臨著很多挑戰(zhàn)。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)高層建筑的暖通空調(diào)時(shí)，應(yīng)充分明確設(shè)計(jì)類型與設(shè)計(jì)需求，嚴(yán)格遵照暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)要求，了解設(shè)計(jì)要點(diǎn)，積極做好設(shè)計(jì)前之前的準(zhǔn)備工作，選擇合適的暖通空調(diào)的循環(huán)水泵，規(guī)范化的設(shè)計(jì)高層建筑暖通空調(diào)，進(jìn)而有效地提升其設(shè)計(jì)質(zhì)量。

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（作者單位：河北拓為工程設(shè)計(jì)有限公司）