淺析高層建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)

陳思源

【摘 要】本文主要闡述分析了高層暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該要注意的若干問題，以及提出了空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)的新思路，并介紹了超高層建筑空調(diào)的應(yīng)用關(guān)注于空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)及使用中的注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】空調(diào)設(shè)計(jì)；高層建筑；空調(diào)

一、引言

近幾年來，隨著我國(guó)空調(diào)業(yè)迅速發(fā)展和空調(diào)的普遍使用，其能耗占我國(guó)總能耗的比重日益增大，并成為我國(guó)部分地區(qū)能源及電力供需矛盾的主要原因之一。今年夏天出現(xiàn)幾十年來罕見的炎熱天氣，使空調(diào)耗電量激增，許多大中城市電力供應(yīng)緊張，甚至出現(xiàn)了“拉閘限電”的局面。因此，如何改善和提高空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率，減少能耗，成為我國(guó)空調(diào)業(yè)發(fā)展一個(gè)急需解決的問題。在設(shè)計(jì)和應(yīng)用空調(diào)系統(tǒng)時(shí)要提高節(jié)能意識(shí)，充分合理運(yùn)用各種節(jié)能方法與措施降低能耗，對(duì)緩解我國(guó)能源危機(jī)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

二、高層建筑空調(diào)設(shè)計(jì)的節(jié)能措施

2.1合理降低室內(nèi)溫濕度標(biāo)準(zhǔn)

從節(jié)能角度出發(fā)來確定室內(nèi)溫、濕度標(biāo)準(zhǔn)是節(jié)能的重要因素。空調(diào)系統(tǒng)耗能大小除與當(dāng)?shù)厥彝鈿庀髤?shù)、建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)及室內(nèi)發(fā)熱散濕量有直接關(guān)系外，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫、濕度標(biāo)準(zhǔn)也是直接影響冷負(fù)荷大小的重要因素。在保證人體健康與舒適性的前提下，夏季室溫每升高1℃，節(jié)省的冷負(fù)荷是很可觀的。

2.2控制與正確利用新風(fēng)量

控制與正確利用新風(fēng)量是空調(diào)系統(tǒng)最有效的節(jié)能措施之一。

對(duì)于夏季需供冷、冬季需供熱的空調(diào)房間，新風(fēng)量越大，系統(tǒng)能耗越大?？照{(diào)系統(tǒng)冬夏取用的最小新風(fēng)量，是根據(jù)人體衛(wèi)生條件要求，用于稀釋有害物、補(bǔ)償局部排風(fēng)，保證空調(diào)房間一定正壓值而制定的。在《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2015中，根據(jù)房間用途不同、吸煙情況不同，改變過去全用30m2/人.h的新風(fēng)的規(guī)定，而提出了既合理又節(jié)能的數(shù)值。為將系統(tǒng)中的新風(fēng)量減少到最少程度，應(yīng)當(dāng)禁止在空調(diào)環(huán)境內(nèi)吸煙。當(dāng)吸煙者按正常速度吸煙時(shí)，從吸煙者自身并伴隨其動(dòng)作而產(chǎn)生的CO2量幾乎是非吸煙者的一倍。為保障非吸煙者和吸煙者的健康，在不得不允許吸煙的場(chǎng)合，空調(diào)系統(tǒng)要增加很多新風(fēng)量。所以在空調(diào)房間內(nèi)應(yīng)盡量做到不吸煙。

2.3具備良好的自然通風(fēng)條件

很多建筑室內(nèi)由于裝修材料含有揮發(fā)性有害物質(zhì)造成室內(nèi)空氣的污染。綠色節(jié)能建筑中的通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量具備良好的自然通風(fēng)條件，利用自然通風(fēng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)合理的氣流組織，對(duì)建筑的節(jié)能和室內(nèi)空氣品質(zhì)健康都十分重要。

三、高層建筑空調(diào)安裝的問題

3.1空調(diào)新風(fēng)易被污染，影響室內(nèi)空氣質(zhì)量?，F(xiàn)在高層建筑的空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和施工中存在有一些不良做法：如新風(fēng)系統(tǒng)龐大，一個(gè)新風(fēng)系統(tǒng)向很多房間輸送新風(fēng)，新風(fēng)從室外進(jìn)風(fēng)口采集后經(jīng)新風(fēng)處理設(shè)備進(jìn)行熱濕處理和過濾，再經(jīng)很長(zhǎng)的輸配管道進(jìn)入室內(nèi)，沿途新風(fēng)不斷地被污染；由于建筑裝飾的限制，不能每層設(shè)置一個(gè)新風(fēng)采集口，只能從新風(fēng)豎井集中采集新風(fēng)，豎井中陰暗潮濕，滋生大量的污染物，這樣室外新風(fēng)進(jìn)入機(jī)房后再進(jìn)入新風(fēng)機(jī)組，增加了新風(fēng)被污染的可能性，而且機(jī)房?jī)?nèi)噪聲較大，容易影響其它空調(diào)房間。

3.2易引起水管道堵塞。由于一般高層建筑層高較小，室內(nèi)各種管道縱橫交錯(cuò)，有時(shí)水平水管為繞過障礙物做成門形彎，頂不積留空氣，并且未設(shè)排氣裝置；供回水的水平干管反坡，空氣不能順坡排至垂直干管頂部的排氣裝置中；風(fēng)機(jī)盤管或新風(fēng)機(jī)組吊裝的高度大于水平供回水干管，盤管和連接的支管中積留空氣的最高處未設(shè)集氣和排氣裝置，或者設(shè)置的位置不妥，排氣不暢形成氣塞。

3.3保溫層表面常出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。我們?cè)诎惭b工程注意到，在通風(fēng)管和水管保溫工程中要盡量使離心玻璃棉的厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且理論計(jì)算后保溫層表面不會(huì)結(jié)露，但實(shí)際常出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。由于在進(jìn)行冷凍水管保溫施工時(shí)，常常誤將冷凍水管等同于自來水管，直接與金屬支吊架相接觸，形成“冷橋”，在產(chǎn)生“冷橋“的地方常常有結(jié)露現(xiàn)象，銹蝕管道與支架，污染室內(nèi)裝修，影響美觀。

四、如何進(jìn)行高層建筑空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)

4.1對(duì)新風(fēng)量的有效控制與正確利用新風(fēng)量

為了達(dá)到最有效的節(jié)能目標(biāo)，必須在空調(diào)系統(tǒng)中進(jìn)行新風(fēng)量的有效控制?？照{(diào)房間的使用需求是夏季進(jìn)行供冷、冬季進(jìn)行供熱，在這個(gè)過程中，能量消耗是與室外新風(fēng)量成正比的。因此，必須根據(jù)衛(wèi)生要求，在保證空調(diào)房間一定正壓值的條件下，指定最小的室外新風(fēng)量。

4.2降低系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)力能耗

另外，空調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)力耗能也占據(jù)了總耗能的極大部分，這包括風(fēng)機(jī)和水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)所耗的電能。從風(fēng)機(jī)和水泵的軸功率計(jì)算公式知道，要減少功耗可從兩個(gè)方面來考慮，減少流量從而降低系統(tǒng)阻力和提高風(fēng)機(jī)、水泵的效率。在工程實(shí)踐中可采納以下措施。

4.2.1 低流速水泵和風(fēng)機(jī)的選用

水泵和風(fēng)機(jī)的能耗基本上與管路系統(tǒng)中的流速呈現(xiàn)出正相關(guān)，為了達(dá)到最佳的節(jié)能的運(yùn)行效果，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)盡量采用低流速。而且，干管中采用低流速還有利于系統(tǒng)的水力工況的穩(wěn)定性。

4.2.2 載能介質(zhì)的選擇

通常來說，載能介質(zhì)的選擇必須考慮傳送效率的問題。例如，載能介質(zhì)選擇用水的傳送效率高于用空氣，且相同條件下所用水管的管徑比風(fēng)管小得多，所占用的建筑空間也小很多。

五、結(jié)語

高層建筑空調(diào)安裝存在的問題不止是上文所述，但是只要在施工過程中嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)范要求，采取適當(dāng)?shù)姆乐问侄?，就能有效的提高其安裝質(zhì)量，從而保證其良好的使用功能。