關(guān)于高層建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)研究

昝 乾

廣州高得機(jī)電工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司

關(guān)于高層建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)研究

昝 乾

廣州高得機(jī)電工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司

暖通空調(diào)方面的節(jié)能涉及的范圍十分的廣泛，比如人的是身心健康、冷暖以及工作效果等等，直接性的關(guān)系到國(guó)民升級(jí)的大事，節(jié)能設(shè)計(jì)十分的關(guān)鍵，最終會(huì)影響到人們的生活質(zhì)量。

暖通空調(diào)；節(jié)能設(shè)計(jì)；地源熱泵

前言

舒適健康的居住環(huán)境是每個(gè)居住者所向往的，作為建筑機(jī)電工程系統(tǒng)中的主要組成部分，暖通空調(diào)系統(tǒng)在創(chuàng)造健康舒適的居住環(huán)境方面發(fā)揮著直接的作用?，F(xiàn)如今，國(guó)家倡導(dǎo)建筑工程的節(jié)能減排，這就對(duì)建筑工程中的暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，需要設(shè)計(jì)人員不斷地優(yōu)化和改良相關(guān)的技術(shù)，從而減少暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的能耗，既保證居住環(huán)境的健康舒適，又減少碳排放。

1 高層建筑中暖通空調(diào)的基本類(lèi)型

在高層建筑中，暖通空調(diào)作為建筑中空氣及溫度的核心調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是應(yīng)用大量科學(xué)成果的綜合產(chǎn)物。對(duì)于暖通空調(diào)的應(yīng)用和建成手法的不同，暖通空調(diào)有著不同的分類(lèi)方法以供人們?cè)趯?shí)際生活中進(jìn)行選擇。

1.1 全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)

此類(lèi)型的暖通空調(diào)系統(tǒng)主要針對(duì)的是以空氣為調(diào)節(jié)溫度的主要方式進(jìn)行的空氣與溫度調(diào)節(jié)，將組合式空調(diào)機(jī)組作為主要的調(diào)節(jié)設(shè)備，通過(guò)空調(diào)機(jī)組對(duì)高層建筑中空氣的調(diào)節(jié)達(dá)到調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部溫度與濕度的目的。全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于空氣的除濕能力較強(qiáng)、設(shè)備較集中易于管理、對(duì)于居住者的影響較小還有節(jié)約能耗等。缺點(diǎn)也較為明顯，因?yàn)椤叭諝狻钡奶攸c(diǎn)因此需要截面較大的空氣輸送系統(tǒng)，對(duì)于不同用戶的不同需求，滿足起來(lái)較為困難。此外對(duì)于設(shè)備發(fā)生故障的情況影響范圍較大，常常一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障對(duì)正片區(qū)域都會(huì)造成影響。

1.2 空氣—水暖通空調(diào)系統(tǒng)

空氣—水暖通空調(diào)系統(tǒng)主要是采用水和空氣兩種介質(zhì)來(lái)完成對(duì)空氣中熱量和濕度的搬運(yùn)過(guò)程，此類(lèi)系統(tǒng)通常結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，維護(hù)和保養(yǎng)工作比較輕松，在對(duì)空氣進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，除濕效果好，制冷迅速，已經(jīng)成為越來(lái)越多的高層建筑的選擇。同時(shí)空氣一水暖通空調(diào)系統(tǒng)也存在著主動(dòng)制熱效果差，對(duì)于單一用戶對(duì)空氣的設(shè)置反應(yīng)較慢的弊病。

1.3 全水暖通空調(diào)系統(tǒng)

全水暖通空調(diào)系統(tǒng)主要依靠水為介質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的溫度，對(duì)于高層建筑整體設(shè)計(jì)和施工的密閉性要求較高。通過(guò)冷水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)的交替使用，能夠靈活地控制室內(nèi)的溫度。缺點(diǎn)在于由于對(duì)于空氣的濕度調(diào)節(jié)能力較差，施工成本較高，對(duì)于樓層中門(mén)窗的氣密性不佳的情況下會(huì)有較多的能源損耗。

1.4 地源熱泵系統(tǒng)下的暖通空調(diào)系統(tǒng)

地源熱泵系統(tǒng)，是將地源熱泵接入到暖通空調(diào)的制冷塔和供暖系統(tǒng)中。需要對(duì)建筑內(nèi)溫度進(jìn)行降溫處理時(shí)，通過(guò)地源熱泵吸收的地層的熱量作為能源提供個(gè)冷卻塔，對(duì)空氣中的熱量進(jìn)行處理；在需要制熱時(shí)，地源熱泵的熱量直接連入建筑的供暖系統(tǒng)，將熱量直接供給建筑供暖使用。盡管地源熱泵本身屬于清潔能源，但是在應(yīng)用的過(guò)程中仍然存在著一定的問(wèn)題：南北所需溫度情況不同，導(dǎo)致對(duì)土壤收放熱量有差異會(huì)形成土壤溫度的失衡影響到周邊的生態(tài)平衡，目前通過(guò)使用冷卻塔散熱的方式已經(jīng)開(kāi)始逐步解決對(duì)地層放熱的問(wèn)題；在建筑過(guò)程中，地源熱泵本身會(huì)受到市場(chǎng)供求關(guān)系的影響，通常在地源熱泵建設(shè)的過(guò)程中需要大片的場(chǎng)地來(lái)完成地源熱泵系統(tǒng)的打井埋管工作，而越來(lái)越緊縮的施工場(chǎng)地也成了限制地源熱泵發(fā)展的一大因素。

2 高層建筑暖通空調(diào)的節(jié)能方面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 節(jié)能方面

在節(jié)能方面要值得注意的是對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，不能一味地關(guān)注節(jié)能層面的考慮而不將建筑本身舒適度等屬性進(jìn)行參考，使建筑本身失去了原有的功能，反而得不償失。在實(shí)現(xiàn)高層建筑暖通空調(diào)節(jié)能化的設(shè)計(jì)中，最好是能將節(jié)能方面的考慮與居住的舒適度等方面進(jìn)行結(jié)合，根據(jù)一定的比例調(diào)整這幾方面的關(guān)系，使得建筑在節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上更加具有適宜人們居住的舒適性。

2.2 科學(xué)合理

這是針對(duì)設(shè)計(jì)的整體而言，在一個(gè)建筑中進(jìn)行的高層建筑暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)絕不僅僅是針對(duì)于暖通空調(diào)本身對(duì)于建筑中其他因素的設(shè)計(jì)也要對(duì)節(jié)能這一理念充分地配合，才能做到真正有效地節(jié)能。例如門(mén)窗的密閉性設(shè)計(jì)，對(duì)于熱量的保持方式，能否實(shí)現(xiàn)溫度的自我調(diào)節(jié)和合理保持等都是在進(jìn)行高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中需要重視的因素。

2.3 安全方面

安全性是高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)首先需要遵循的原則。建筑安全是人們普遍關(guān)注和重視的話題，特別是對(duì)于高層建筑而言，隨著建筑高度的不斷增加，建筑火災(zāi)事故發(fā)生之后所造成的損失和傷亡也更加巨大。為此，在高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要遵循安全性原則，減少火災(zāi)隱患。安全性主要體現(xiàn)在環(huán)境安全。環(huán)境安全，是指暖通空調(diào)施工過(guò)程中，必須要遠(yuǎn)離易燃易爆物品，特別是在某些庫(kù)房等場(chǎng)所安裝暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該盡量將易燃易爆物品挪開(kāi)，并且在系統(tǒng)中添加一定的防火措施，防止火災(zāi)事故的發(fā)生。

3 高層建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題

3.1 節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)

一些設(shè)計(jì)工作者不思進(jìn)取，缺乏節(jié)能意識(shí)。暖通設(shè)計(jì)師直接影響系統(tǒng)的節(jié)能效果在設(shè)計(jì)上將的概念，但設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)工作來(lái)維持傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，與設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可行性標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的要求，追求環(huán)境保護(hù)與節(jié)約能源意識(shí)，責(zé)任意識(shí)的缺乏，這使得暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的建筑節(jié)能效果很難保證。

3.2 規(guī)劃設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)格

暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的計(jì)劃，這成為了節(jié)能設(shè)計(jì)的致命點(diǎn)。這設(shè)計(jì)不符合相關(guān)的法律規(guī)范和節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的需求?？照{(diào)系統(tǒng)的選擇沒(méi)有嚴(yán)格的意圖，沒(méi)有壓力的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，設(shè)計(jì)人員缺乏晉升的空間。

3.3 對(duì)于可再生能源的應(yīng)用較少

選擇空調(diào)系統(tǒng)的可再生能源在能源消費(fèi)可以減少，但實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們都會(huì)無(wú)意的輕視這方面的使用，尤其是可再生能源的利用率非常低。相關(guān)的研究和開(kāi)發(fā)部門(mén)探索可再生能源短缺，在有限范圍的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的選擇，另一方面提高技術(shù)是緩慢的，因此可再生能源的使用，完全沒(méi)有得到技術(shù)的支持，很難得到有效的能源回收，造成能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的節(jié)能效果的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)的暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)還有很多需要優(yōu)化的地方，若暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮節(jié)能的話，不僅不利于節(jié)能減排，也會(huì)進(jìn)一步影響建筑空間的舒適度和健康程度。這就對(duì)設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求，需要在實(shí)際工作中重視現(xiàn)有的問(wèn)題，并采取積極有效的措施解決這些問(wèn)題。

[1]萬(wàn)建平.試論高層建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)[J].江西建材，2015