超高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

侯會(huì)忱 戚大偉

摘 要：現(xiàn)在國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)了很多建筑工程。為了充分利用土地資源，高層甚至是超高層建筑在逐漸增多。這也給相應(yīng)的施工帶來(lái)了難度。文章就超高層中的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了探討，在現(xiàn)有的超高層建筑暖通設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了探討。希望能夠給大家提供一些參考。充分利用各種輔助工具，提高獨(dú)立超高層暖通的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；暖通空調(diào)；防排煙；設(shè)計(jì)

1 引言

現(xiàn)在國(guó)家的經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，隨著土地價(jià)格的增長(zhǎng)，高層建筑或者是超高層的建筑非常受歡迎?？茖W(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，世界第一高樓的高度也在不斷刷新。隨著超高層的增多，對(duì)技術(shù)也提出了更高的要求，在超高層的建筑中要提高暖通空調(diào)的水平，給日后修建超高層做好技術(shù)的儲(chǔ)備。文章對(duì)現(xiàn)在的超高層暖通的空調(diào)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和闡述，希望對(duì)相關(guān)的工作提供一些參考。

2 超高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的研究

2.1 超高層建筑中的冷、熱負(fù)荷

現(xiàn)在超高層建筑修建增多給相關(guān)的技術(shù)提出了更高的要求，但是現(xiàn)在在對(duì)超高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的時(shí)候，很多還都是常規(guī)的設(shè)計(jì)方案。這樣就很沒(méi)有針對(duì)性。我們知道，溫度低會(huì)對(duì)技術(shù)提出更高的要求，所以在寒冷的地方要考慮煙囪效應(yīng)和風(fēng)壓的影響。有的研究者曾經(jīng)研究過(guò)不同氣候分區(qū)的典型的代表城市相關(guān)在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)高層上的風(fēng)速和溫降會(huì)產(chǎn)生綜合的作用，降低的冷負(fù)荷能夠給空調(diào)的冷負(fù)荷提供安全的余量。冬天氣溫比較低，熱負(fù)荷會(huì)受到高層風(fēng)速和溫降帶來(lái)的巨大影響，這種影響在北方要比南方還明顯。實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的時(shí)候要對(duì)K值進(jìn)行修正。還有的研究者利用WRF模擬了北京的超過(guò)千米摩天建筑氣候環(huán)境，這樣得到了一些參數(shù)的變化規(guī)律，比如干球溫度tw、相對(duì)濕度φ。然后他們又通過(guò)使用計(jì)算機(jī)模擬軟件對(duì)空調(diào)的動(dòng)態(tài)負(fù)荷和空調(diào)的負(fù)荷概算進(jìn)行了模擬。有關(guān)超高層建筑冷熱的負(fù)荷研究的不是很多。大多都是利用計(jì)算機(jī)模擬軟件進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于真實(shí)情況的計(jì)算非常少。所以作者認(rèn)為要對(duì)現(xiàn)在的超高層建筑測(cè)試，多積累一些實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)。

2.2 超高層建筑冷、熱源的選擇

對(duì)于冷，熱源的選擇非常重要，因?yàn)檫@會(huì)直接給暖通空調(diào)系統(tǒng)的正常工作帶來(lái)影響。有研究者對(duì)北京某建筑物的冷、熱源和空調(diào)方案進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。在超高層建筑的熱源選擇的時(shí)候，首先考慮城市的熱網(wǎng)，制冷方面要考慮 電制冷，這也是比較安全的。還有研究者對(duì)直燃機(jī)和地下水源熱泵、還有地埋管熱泵，多聯(lián)機(jī)等不同的方案進(jìn)行了比較，總結(jié)發(fā)現(xiàn)城市熱網(wǎng)和冷水機(jī)組這樣的方式效果比較理想。另外，還有研究者提出了超高層綜合體的概念，也就是說(shuō)，冷熱源的選擇要根據(jù)項(xiàng)目具體情況進(jìn)行選擇。筆者認(rèn)為，超高層建筑的技術(shù)難度很大，另外對(duì)城市環(huán)境也有很大的影響，所以熱源選擇要慎重，一定要把對(duì)城市的影響降低到最小。

2.3 超高層建筑暖通空調(diào)水系統(tǒng)的超壓

超高層建筑和普通的建筑物有很大的區(qū)別，單就在管道承壓和豎向風(fēng)井的高度上就有很大的區(qū)別。另外在系統(tǒng)的高壓和低壓上面的劃分來(lái)說(shuō)也要滿足不同設(shè)備的要求。經(jīng)過(guò)對(duì)很多實(shí)際情況的研究筆者發(fā)現(xiàn)在設(shè)置設(shè)備上的轉(zhuǎn)換層和有關(guān)壓力的隔斷層的時(shí)候，大都和避難層進(jìn)行結(jié)合，把系統(tǒng)的布置簡(jiǎn)化。供暖和空調(diào)的水系統(tǒng)在豎向的分區(qū)上是進(jìn)行設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，因?yàn)檫@些設(shè)計(jì)要求工程的安全性能，經(jīng)濟(jì)性能，環(huán)保性能都要達(dá)到一定的指標(biāo)。所以設(shè)計(jì)者要根據(jù)具體情況綜合考慮，選擇不同的方案進(jìn)行比較，找到比較好的方案。

2.4 超高層建筑的防、排煙設(shè)計(jì)

現(xiàn)在對(duì)于超高層的建筑來(lái)說(shuō)，安全性能是大家最關(guān)心的問(wèn)題。有關(guān)超高層火災(zāi)的報(bào)道也有一些，所以發(fā)生火災(zāi)以后超高層建筑上面的損失會(huì)更大，大家逃生相對(duì)困難。在對(duì)超高層建筑的防排煙在設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要充分了解當(dāng)?shù)氐臍夂?，有關(guān)風(fēng)速和風(fēng)向等參數(shù)要掌握。并且要用專業(yè)的煙氣傳播的模擬軟件來(lái)優(yōu)化自己的設(shè)計(jì)方案。現(xiàn)在一般要在設(shè)備層的旁邊布置寬度是1.5m的一個(gè)通風(fēng)走廊，用這個(gè)走廊來(lái)把風(fēng)速過(guò)大的問(wèn)題抵消。

3 做好超高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的方案

筆者研究了現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的超高層建筑暖通空調(diào)相關(guān)設(shè)計(jì)方案，對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，提出了幾點(diǎn)合理的建議，希望能給大家提供一些幫助。

3.1 充分考慮綠色和節(jié)能

超高層建筑耗能問(wèn)題是大家比較關(guān)注的，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮超高層建筑物的節(jié)能措施，采取合理的設(shè)計(jì)降低其能耗。比如現(xiàn)在常用的設(shè)計(jì)有變流量系統(tǒng)、提高供回水上的溫差、設(shè)置熱回收的機(jī)組、采用變頻調(diào)節(jié)、利用集中的檢測(cè)檔案等。另外也有一些設(shè)計(jì)者充分考慮了具體的情況，進(jìn)行了創(chuàng)新，和以往方案不同，取得了良好的節(jié)能效果。有研究者通過(guò)在建筑物里面布置上下開(kāi)口的天井，然后把渦輪的能量回收系統(tǒng)安裝在天井里面。經(jīng)過(guò)計(jì)算，如果建筑的高度是二百米，那么這個(gè)系統(tǒng)能夠輸出供熱能耗大概在 23%的能量；夏天的時(shí)候，這個(gè)系統(tǒng)的制冷效果能夠達(dá)到空調(diào)的一半。

3.2 提高全面性

超高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)用到很多方面的知識(shí)是一個(gè)比較困難的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。所以要和建筑知識(shí)，設(shè)備知識(shí)，結(jié)構(gòu)知識(shí)配合使用。 暖通空調(diào)的技術(shù)能夠保證大家的室內(nèi)環(huán)境比較舒適，另外再設(shè)計(jì)的時(shí)候也要充分考慮到經(jīng)濟(jì)性和安全性。這就對(duì)相關(guān)相關(guān)專業(yè)的工作人員提出了要求，一定要掌握暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)和建筑設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，增強(qiáng)和各個(gè)部門(mén)之間的聯(lián)系，提高先進(jìn)空調(diào)的使用，增強(qiáng)超高層建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)技術(shù)，為做好相關(guān)的設(shè)計(jì)工作服務(wù)，為超高層建筑的質(zhì)量打下基礎(chǔ)。

3.3 利用輔助設(shè)計(jì)工具

以前暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的時(shí)候大都靠積累經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在已經(jīng)不能夠滿足需要了。設(shè)計(jì)師在面對(duì)復(fù)雜的設(shè)計(jì)問(wèn)題的時(shí)候，要善于利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)公路，比如BIMCFD，Energy plus，TRNSYS等工具提高自己的工作，進(jìn)行更加精細(xì)化的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在我們國(guó)家在相關(guān)方面包括超高層建筑設(shè)計(jì)等方面取得了一定的成績(jī)。但是還存在一些問(wèn)題。需要我們相關(guān)的工作人員提高自己的水平，利用先進(jìn)的模擬軟件，進(jìn)行更加精細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的目的。

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