高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究

鄧日強(qiáng)

輝達(dá)設(shè)計(jì)股份有限公司

1 引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們生活水平顯著提高，因此，人們對(duì)建筑環(huán)境的要求也在不斷提高。暖通空調(diào)在高層建筑中是最為重要的機(jī)電設(shè)備，在對(duì)人們生活環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)，極易出現(xiàn)能源浪費(fèi)的狀況。

2 高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)原則

第一，設(shè)計(jì)暖通空調(diào)時(shí)，要加大對(duì)設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)性的重視程度，在一定條件下，要對(duì)設(shè)備、材料以及安裝等方面確保資金的使用要具有合理性和科學(xué)性，與此同時(shí)，需要加大對(duì)空調(diào)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生能耗問題的重視程度，以當(dāng)?shù)毓?jié)能部門和實(shí)際情況的詳細(xì)要求作為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)不同的方案，將方案進(jìn)行對(duì)比，挑選最合理、最科學(xué)、最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。

第二，高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案需要確保方案自身的可行性，將高層建筑服務(wù)的愿望實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)方案內(nèi)，各項(xiàng)設(shè)備的指標(biāo)要以我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定相符合，與此同時(shí)，設(shè)計(jì)的方案還需要考慮高層建筑的實(shí)際狀況。設(shè)計(jì)方案中各項(xiàng)設(shè)備的參數(shù)還需要具備科學(xué)數(shù)據(jù)支持，對(duì)于空調(diào)的安裝相對(duì)特殊、復(fù)雜的工作，使用設(shè)計(jì)方案中的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，確認(rèn)設(shè)計(jì)方案是否具有可行性，確保高層建筑中安裝暖通空調(diào)的可行性。

第三，以范圍為基礎(chǔ)對(duì)高層建筑安裝的暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，該調(diào)節(jié)范圍包括：部分負(fù)荷使用下或過渡季節(jié)調(diào)節(jié)、分區(qū)調(diào)節(jié)、末端房間獨(dú)立啟停等內(nèi)容。大型高層建筑安裝的供暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍分為南區(qū)和北區(qū)、外區(qū)和內(nèi)區(qū)分、低區(qū)和高區(qū)別進(jìn)行調(diào)節(jié)和設(shè)計(jì)；過渡季節(jié)時(shí)，要想降低能耗可以使用冷卻塔免費(fèi)供冷、開窗通風(fēng)、可調(diào)新風(fēng)或全新風(fēng)的調(diào)節(jié)空氣方式；部分負(fù)荷使用時(shí)，觀察冷熱源機(jī)組容量的臺(tái)數(shù)和配置、機(jī)組IPLV 指標(biāo)的部分負(fù)荷性能符合部分控臺(tái)系統(tǒng)負(fù)荷的條件，將系統(tǒng)的能耗降低；末端房間使用獨(dú)立啟停的方式，禁止出現(xiàn)房間未使用卻出現(xiàn)能源浪費(fèi)的情況。

高層建筑安裝暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，以調(diào)節(jié)方式可以分為手動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。自動(dòng)調(diào)節(jié)的方式，在安裝時(shí)需要投入很高的成本，但在后期會(huì)逐漸使人力的投入成本降低，并且自動(dòng)調(diào)節(jié)的暖通空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)效果遠(yuǎn)好于自動(dòng)調(diào)節(jié)方式，且在近幾年逐漸得到人們的認(rèn)可，與此同時(shí)，各個(gè)地方的節(jié)能部門都開始對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)方式大力推廣和支持。

3 高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)存在的問題

首先，高層建筑供暖方面的問題。高層建筑要在入口處的供水管和回水管生按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格設(shè)置壓力表、溫度計(jì)、除污器等暖通設(shè)備。通常設(shè)計(jì)人員對(duì)入口處熱力裝置上的設(shè)計(jì)工作關(guān)注度較高，忽略對(duì)入口裝置的設(shè)計(jì)，最后由于設(shè)計(jì)方案中存在問題導(dǎo)致用戶體驗(yàn)效果受到嚴(yán)重的影響。除此之外，在冬季可能出現(xiàn)由于溫度過低導(dǎo)致水管結(jié)冰或凍裂的狀況出現(xiàn)，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，可以把樓梯間的散熱器使用一條支管互相連接，并且將調(diào)節(jié)閥門安裝在散熱器支管上，但是會(huì)影響暖通空調(diào)的密封性，供暖發(fā)生問題時(shí)，也將影響附近的供暖狀況。

其次，缺少設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容。在所有工程項(xiàng)目中最重要的就是圖紙的設(shè)計(jì)。高層建筑安裝暖通空調(diào)時(shí)，設(shè)計(jì)圖紙不完善將會(huì)對(duì)工程效果造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)诤罄m(xù)工作中造成不必要問題的出現(xiàn)。如設(shè)計(jì)圖紙上對(duì)安裝閥門的設(shè)計(jì)在每個(gè)分環(huán)上，加大施工難度的同時(shí)，增加后續(xù)對(duì)系統(tǒng)檢修工作的難度，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)后續(xù)使用造成一定的影響；沒有在回水管和供水管上安裝排氣閥，致使空調(diào)系統(tǒng)在使用時(shí)，由于空調(diào)系統(tǒng)中存在氣體，也對(duì)空調(diào)的使用有影響。

再次，水系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力、分區(qū)不合理和不合適的空調(diào)循環(huán)水泵型號(hào)。水系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力、分區(qū)不合理往往造成水力失衡、水泵選用偏大甚至管道或設(shè)備泄漏等風(fēng)險(xiǎn)。因此合理的進(jìn)行豎向系統(tǒng)分區(qū)、合理劃分水系統(tǒng)并進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和分析是非常必要的。使用不合適的空調(diào)循環(huán)水泵型號(hào)，會(huì)導(dǎo)致水泵容量大于實(shí)際需求量，甚至?xí)杀兜某^實(shí)際需求量。挑選的水泵容量過大將會(huì)造成成本增加以及在維護(hù)與安裝等方面不必要經(jīng)濟(jì)投入增加的情況出現(xiàn)。工作人員在調(diào)試空調(diào)系統(tǒng)過程中，會(huì)出現(xiàn)由于對(duì)水力平衡數(shù)據(jù)的計(jì)算不準(zhǔn)確，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)水力失調(diào)的情況出現(xiàn)。還有可能出現(xiàn)攻錯(cuò)人員對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)使用過程中的負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算時(shí)將循環(huán)阻力與靜水壓力混淆。

最后，不完善的空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)。高層建筑安裝的暖通空調(diào)系統(tǒng)對(duì)大型建筑均有著明確規(guī)定的指標(biāo)，但是在實(shí)際安裝的過程中，對(duì)于高層建筑的空調(diào)裝機(jī)都會(huì)安裝相對(duì)較大的容量，該種狀況出現(xiàn)的原因主要是在設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員會(huì)將各項(xiàng)安全系數(shù)互相結(jié)合，因此，選擇的空調(diào)制冷裝機(jī)的容量將會(huì)超過標(biāo)準(zhǔn)的冷負(fù)荷值；同時(shí)設(shè)計(jì)人員也將估算符合的標(biāo)準(zhǔn)，沒有按照規(guī)定指標(biāo)計(jì)算空調(diào)冷熱符合值，導(dǎo)致最終的結(jié)果出現(xiàn)偏差，根本不具備科學(xué)合理性，因此，選擇的制冷機(jī)容量將大于實(shí)際需要的容量。這種狀況間造成大量資源浪費(fèi)的狀況出現(xiàn)，增加經(jīng)濟(jì)的投入，還會(huì)對(duì)制冷機(jī)運(yùn)行效率造成影響。

在碧桂園華東總部大樓空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)過程中，通過對(duì)建筑功能是全面梳理，對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)合理劃分，提高該空調(diào)工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。通過利用設(shè)計(jì)軟件對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)的負(fù)荷計(jì)算分析、水力計(jì)算分析，并根據(jù)計(jì)算分析對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化，使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)滿足建筑功能需求又適當(dāng)減少了系統(tǒng)承擔(dān)壓力、減小了選用水泵揚(yáng)程，提高了空調(diào)工程的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

4 高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 準(zhǔn)備工作要做好

高層建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)工作人員在設(shè)計(jì)前，必須詳盡的對(duì)建筑內(nèi)部狀況以及周邊環(huán)境進(jìn)行了解。將建筑內(nèi)部設(shè)施特點(diǎn)以及周邊環(huán)境互相結(jié)合，再挑選最合適的供暖入口，而且要對(duì)高層建筑的風(fēng)力狀況和日照情況進(jìn)行考量，與空調(diào)系統(tǒng)使用過程中負(fù)荷的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)結(jié)合，作為暖通空調(diào)挑選供暖入口的根據(jù)。與此同時(shí)，了解高層建筑的內(nèi)部狀況，高層建筑的層數(shù)會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)效果有一定的影響。高度不同的建筑要使用不同的設(shè)計(jì)方案，對(duì)高層建筑的使用人數(shù)和使用狀況準(zhǔn)確計(jì)算空套系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷。最關(guān)鍵的就是要科學(xué)劃分防火分區(qū)與防煙分區(qū)，并且對(duì)擋煙垂壁和防火墻進(jìn)行設(shè)置，如發(fā)生意外時(shí)保證居民可以迅速撤離，有效防止經(jīng)濟(jì)損失以及居民出現(xiàn)傷亡的狀況出現(xiàn)。

4.2 設(shè)計(jì)規(guī)劃要合理

人們對(duì)工作環(huán)境和生活質(zhì)量的需求逐漸提高，為滿足人們的需求進(jìn)而對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要完善暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中供暖制冷系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，高層建筑的設(shè)計(jì)方案大部分選擇輻射式，與吊頂系統(tǒng)和替換送風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)靈活的目的，一年四季保持室內(nèi)溫度符合人們的需求。但是，暖通空調(diào)安裝時(shí)，管道和暖通設(shè)備將占用部分室內(nèi)的空間，因此設(shè)計(jì)人員要詳細(xì)的了解高層建筑室內(nèi)結(jié)構(gòu)，合理規(guī)劃管道和暖通設(shè)備的鋪設(shè)，保障室內(nèi)溫度穩(wěn)定的同時(shí)可以減少資金的投入。

4.3 挑選合適的空調(diào)循環(huán)水泵

以高層建筑實(shí)際需求為基礎(chǔ)，挑選合適的空調(diào)循環(huán)水泵。如挑選的水泵容量過大，將會(huì)造成投入成本和運(yùn)行成本過大的狀況出現(xiàn)。使用暖通空調(diào)系統(tǒng)前，需要準(zhǔn)確計(jì)算水利平衡數(shù)據(jù)，禁止出現(xiàn)水利失調(diào)的狀況；有效的對(duì)循環(huán)阻力和靜水壓力進(jìn)行區(qū)分，減少出現(xiàn)由于數(shù)據(jù)混淆出現(xiàn)問題的狀況。設(shè)計(jì)過程中，要對(duì)不同時(shí)間冷負(fù)荷以及水泵揚(yáng)程進(jìn)行調(diào)整，對(duì)定速泵臺(tái)數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制降低水泵速度，最終達(dá)成節(jié)能減排的目的。

4.4 供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)要合理

設(shè)計(jì)人員對(duì)暖通供暖入口設(shè)計(jì)時(shí)，要安裝除污器、溫度計(jì)以及壓力表等暖通設(shè)備，對(duì)于有要求的部分高層建筑還需要安裝熱量計(jì)，保障暖通系統(tǒng)在使用過程中的安全性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。以高層建筑的實(shí)際需要來設(shè)置暖通空調(diào)系統(tǒng)供暖入口的數(shù)量，確保運(yùn)行時(shí)分布合理以及方便快捷。在冬季天氣寒冷時(shí)，可能發(fā)生的凍結(jié)狀況，因此，需要對(duì)可能發(fā)生結(jié)凍狀況的區(qū)域安裝獨(dú)立的立支管散熱器，需要注意的是調(diào)節(jié)器不能安裝在立支管散熱器上。

4.5 改良空調(diào)通風(fēng)性能

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中最重要的部分就是對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)將對(duì)人們工作環(huán)境和生活質(zhì)量造成一定的影響。通風(fēng)設(shè)計(jì)有著保障室外空氣和室內(nèi)空氣流通的作用，始終確保室內(nèi)空氣的新鮮程度。在室內(nèi)引入室外空氣的過程中，需要對(duì)空氣進(jìn)行制冷或制熱的處理，在充分發(fā)揮空調(diào)系統(tǒng)作用的同時(shí)，也為人們創(chuàng)造健康的生活環(huán)境。因此，高程建筑通常會(huì)使用吊裝或墻裝風(fēng)機(jī)的方式進(jìn)行選點(diǎn)，還要對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行防水處理，避免發(fā)生短路漏點(diǎn)的狀況，在某些狀況下，可以為吊裝風(fēng)機(jī)安裝擋雨設(shè)施。

5 結(jié)語

綜上所述，為保障居民擁有更好的居住環(huán)境，需要提高對(duì)暖通空調(diào)安裝的重視程度，促使安裝的暖通空調(diào)與高層建筑的需求和提點(diǎn)相符合，與此同時(shí)，將各種技術(shù)相互融合，提高暖通空調(diào)的質(zhì)量。因此，在實(shí)際安裝過程中，最關(guān)鍵的就是設(shè)計(jì)對(duì)高層居民使用建筑暖通空調(diào)的方案，積極主動(dòng)的引入先進(jìn)的技術(shù)和成熟的經(jīng)驗(yàn)，保障設(shè)計(jì)方案具備一定的科學(xué)性，確保暖通空調(diào)的安裝可以達(dá)到預(yù)期的效果。