暖通空調(diào)設(shè)計優(yōu)化策略研究

陳路路 馬明梅

摘要：隨著人們生活水平的不斷提高，對建筑安全性和舒適性的要求也越來越高。作為決定建筑室內(nèi)環(huán)境的重要組成部分，暖通空調(diào)設(shè)計的正常運行至關(guān)重要。因此，有必要采取有效措施解決設(shè)計中存在的問題，以保證暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全可靠運行。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);設(shè)計優(yōu)化;策略

建筑暖通設(shè)計質(zhì)量對建筑設(shè)計有著重要的影響，也關(guān)系到建筑工作人員的生活質(zhì)量。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計需要以人為本，設(shè)計科學的系統(tǒng)架構(gòu)，提高設(shè)計水平，使設(shè)計單位更受建筑行業(yè)的歡迎，為人們創(chuàng)造更適宜的生活和工作環(huán)境。

1. 暖通空調(diào)系統(tǒng)的概念

暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑工程的重要組成部分，屬于建筑機電工程的子內(nèi)容。雖然暖通空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)量相對較少，但其重要性不容忽視。它可以改善室內(nèi)環(huán)境，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，改善空氣質(zhì)量。目前高層建筑對暖通空調(diào)系統(tǒng)的依賴性很大，暖通空調(diào)系統(tǒng)也是高層建筑不可缺少的一部分。暖通空調(diào)系統(tǒng)具有多種特點，在具體設(shè)計過程中，需要結(jié)合高層建筑的實際需要，合理確定暖通空調(diào)系統(tǒng)的類型，從而充分發(fā)揮暖通空調(diào)系統(tǒng)的重要作用。暖通空調(diào)系統(tǒng)可以在夏季溫度較高時調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，以消除室內(nèi)多余的熱量，在冬季溫度較高時對室內(nèi)空氣進行加熱。另外，現(xiàn)代暖通空調(diào)系統(tǒng)不僅具有溫度控制功能，還具有空氣濕度調(diào)節(jié)和風速調(diào)節(jié)功能，這在暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行過程中非常重要，制冷技術(shù)是核心技術(shù)，這是實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)重要功能的關(guān)鍵。隨著制冷技術(shù)的應(yīng)用，人們的生活環(huán)境質(zhì)量得以顯著提高，特別是在高層建筑中，暖通空調(diào)系統(tǒng)發(fā)揮著越來越重要的作用。

2. 暖通空調(diào)設(shè)計優(yōu)化的策略

2.1注重暖通空調(diào)設(shè)計的可行性

針對暖通空調(diào)設(shè)計的可行性不足，設(shè)計人員需要遵循行業(yè)標準，加強對暖通空調(diào)設(shè)計標準規(guī)范的貫徹執(zhí)行。對于暖通空調(diào)的特殊部分，設(shè)計人員需要結(jié)合區(qū)域氣候條件分析暖通空調(diào)的年運行工況，確定適用于不同外部環(huán)境的暖通空調(diào)參數(shù);對于難以配置標準暖通空調(diào)設(shè)備的情況，設(shè)計人員需要結(jié)合標準規(guī)范，明確設(shè)備的參數(shù)要求，并根據(jù)高層建筑的氣候條件和地質(zhì)條件，提高設(shè)計的可行性，選擇最佳的設(shè)備。

2.2做好消防排煙設(shè)計

1）高層建筑結(jié)構(gòu)復雜，內(nèi)部管線分布緊密有序。立墻設(shè)置時，在滿足規(guī)范的前提下，盡量減少立墻的設(shè)置。根據(jù)目前常規(guī)的高層建筑高度，受凈高和單體排煙量的影響，儲煙倉的厚度一般較大，且立墻接近地面。對于封閉式吊頂，卷簾箱應(yīng)直接設(shè)在吊頂板上方，暗裝在吊頂內(nèi)或吊頂外結(jié)合精裝;對于未封閉式吊頂或未封閉式吊頂，在管道通過處或未封閉吊頂上方采用固定式擋煙垂壁，以方便管道穿越，然后在固定式擋煙垂壁下方設(shè)置電動擋煙垂壁，以滿足火災(zāi)時貯煙的要求。

2）與空氣相比，火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧較輕，大部分聚集在建筑物頂部。針對這一特點，設(shè)計人員在設(shè)計排煙口時，將其設(shè)計放在較高的位置。在滿足設(shè)計要求時，排煙口應(yīng)盡量設(shè)置在風管的側(cè)面或頂部，以增加排煙口與貯煙倉底部之間的高度，減少排煙口的數(shù)量，排煙口的風速不應(yīng)大于10m/s，當排煙口設(shè)在風管頂部時，排煙口與地面的距離不宜過近，且不應(yīng)小于風口當量直徑的2倍，否則排煙口的排煙量將減半。

3）在超高層建筑中，樓梯的分段設(shè)置導致避難層交通核心區(qū)的內(nèi)部樓梯無法滿足規(guī)范要求。頂層設(shè)1.0m2固定窗。根據(jù)經(jīng)驗，可考慮在避難層設(shè)置夾層，將1.0m2固定外窗與內(nèi)部樓梯連接，或設(shè)置符合耐火等級的風管，將1.0m2的固定外窗與內(nèi)樓梯連接，本實用新型的固定外窗與樓梯連接。

2.3引進先進節(jié)能技術(shù)

1）儲能空調(diào)在建筑領(lǐng)域，儲能空調(diào)的使用與電能在建筑中的應(yīng)用相互配合，不是直接實現(xiàn)節(jié)能，而是移峰填谷，提高電廠的一次性能源利用效率，進而降低能耗發(fā)電廠的能源消耗，達到節(jié)能減排的目的。

蓄能空調(diào)技術(shù)并不是從高層建筑本身著手節(jié)約其能耗，而是從整體上降低區(qū)域內(nèi)的能耗，促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展。在高層建筑的高層水系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的板式換熱方式屬于封閉循環(huán)，將失去能量等級。多次換熱后，高層冷凍水溫度較高，空調(diào)調(diào)溫效果降低。為了解決這一問題，在超高層建筑中引入冰蓄冷技術(shù)，用低溫冷水代替?zhèn)鹘y(tǒng)的換熱方式。但該技術(shù)將引入乙二醇冷卻和冷卻系統(tǒng)，增加能耗，投資成本高。該高層建筑在采用蓄冰技術(shù)的同時，進行了溫濕度獨立控制設(shè)計。采用新風獨立除濕干風機盤管的暖通空調(diào)系統(tǒng)，降低了蓄冰技術(shù)帶來的輸配能耗，避免了層高對暖通空調(diào)系統(tǒng)溫濕度調(diào)節(jié)效果的影響。

2）智能控制與家用空調(diào)設(shè)備或小型中央空調(diào)相比，高層建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)更為復雜。采用先進的智能控制技術(shù)可以協(xié)調(diào)空調(diào)的制冷、制冷和制冷子系統(tǒng)，最大限度地降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗。如超高層建筑采用西門子PLC自動控制系統(tǒng)：在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中，可以通過送風量的變化來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度?？照{(diào)系統(tǒng)末端靜壓箱、軟管、出風口一體化設(shè)計。調(diào)整軟管的布置、敷設(shè)方向和長度，保證不同出風口的風量差小于10%，并根據(jù)室內(nèi)CO2濃度，調(diào)整新風量，使暖通空調(diào)系統(tǒng)控制更靈活，降低設(shè)備能耗。

2.4對比多項設(shè)計方案

在高層建筑的暖通設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)注意項目的經(jīng)濟效益，根據(jù)規(guī)范和標準提出多種設(shè)計方案，保證設(shè)計方案的可行性、可操作性和安全性，計算不同設(shè)計方案的造價，比較能源價格，選擇綜合效益最高的設(shè)計方案，為工程建設(shè)提供保障和指導。在這座超高層建筑中，為了驗證設(shè)計方案的可行性，設(shè)計人員采用BIM技術(shù)對設(shè)計方案進行模擬。根據(jù)仿真結(jié)果，計算了設(shè)計方案的成本，選擇了最佳設(shè)計方案。

另外，在暖通設(shè)計中，可以利用BIM技術(shù)對管道的碰撞情況進行校核，輸入相應(yīng)的標高設(shè)計，明確系統(tǒng)管道的配置，使設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，為設(shè)計人員優(yōu)化設(shè)計方案提供技術(shù)幫助。在超高層建筑施工中，設(shè)計人員將對暖通空調(diào)系統(tǒng)與其他子項目管道進行碰撞檢測，發(fā)現(xiàn)管道存在交叉現(xiàn)象，及時修改設(shè)計方案的相應(yīng)部分，提高設(shè)計方案的可行性。

總之，在高層建筑的總體設(shè)計中，合理的暖通空調(diào)設(shè)計可以大大提高空調(diào)運行的可靠性，因此工作人員必須綜合考慮各種因素，遵循經(jīng)濟可行的原則，科學制定設(shè)計方案。

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