新形勢下高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

郝玉苗

中國建筑上海設(shè)計(jì)院有限公司，中國·上海 200061

1 引言

近年來中國的社會經(jīng)濟(jì)水平快速提高，城市化的速度明顯加快，但是有限的土地資源難以承受當(dāng)前的城市化速度，因此高層建筑數(shù)量增多就成為城市發(fā)展的必要現(xiàn)象。其次人們對于居住環(huán)境提出了更好的要求，這也就意味著高層建筑的配套設(shè)施要齊全，暖通空調(diào)作為其中的重要系統(tǒng)能夠有效地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度，改善人們的居住和工作環(huán)境。但是值得注意是的高層建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和施工的過程中往往會受到多方面的因素的影響，高層建筑安裝和運(yùn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)往往需要較大的能源作為動力，一定程度上增加了成本。因此在為高層建筑設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的同時(shí)還需要兼顧經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)、熱源設(shè)計(jì)等多方面的因素以此滿足設(shè)計(jì)要求。

2 高層建筑暖通空調(diào)類型分析

目前中國高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要可以分為三種類型：第一種是全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)類型，這類系統(tǒng)主要用于各類大型高層建筑，例如大型體育館以及寫字樓等，主要原理在于通過空壓機(jī)改變室內(nèi)的溫度和濕度從而達(dá)到調(diào)節(jié)室溫以及濕度的作用，相對來說較為經(jīng)濟(jì)，并且能夠滿足人們的對于溫度濕度調(diào)節(jié)的需要。第二種是空氣——水暖通空調(diào)系統(tǒng)的類型，這種系統(tǒng)主要原理在于利用空氣與交換水促進(jìn)高層建筑室內(nèi)循環(huán)，排除室內(nèi)熱氣的同時(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)的濕度[1]。相對于第一種系統(tǒng)來說，該種系統(tǒng)的原理較為簡單，能夠適用于大多數(shù)高層建筑。第三種是全水暖通系統(tǒng)類型，主要是利用系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)水以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度的作用，與第二種系統(tǒng)有類似的地方。

3 高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則

高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)受到多種因素的影響與制約，在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)首先遵循綠色環(huán)保的原則，設(shè)計(jì)中的設(shè)備以及材料均需要按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以保護(hù)業(yè)主健康以及減少排放為準(zhǔn)。另外暖通空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)還需要考慮建筑節(jié)能參數(shù)、光照以及風(fēng)力、實(shí)際分區(qū)運(yùn)行及系統(tǒng)高度等方面的影響，此外在實(shí)際管理運(yùn)行的過程中還會產(chǎn)生一定的成本開銷，應(yīng)當(dāng)遵循經(jīng)濟(jì)的原則，盡可能減少成本支出。

4 高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

做好高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作對于后期的施工能夠起到積極的鋪墊作用。首先，需要認(rèn)真分析高層建筑物的內(nèi)外環(huán)境，對建筑內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行科學(xué)地測量，注意高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中高度、光照、風(fēng)力等因素的影響，用數(shù)據(jù)說話保障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠滿足合理性的要求。其次，還需要定期探討內(nèi)部的使用情況，分析系統(tǒng)的工作運(yùn)行情況，并分析廢氣的排放情況，掌握大概的負(fù)荷量。最后，還需要將系統(tǒng)的防火、防煙分區(qū)劃分清晰，和建筑專業(yè)合理配合設(shè)計(jì)考慮好火災(zāi)發(fā)生時(shí)的疏散距離和范圍，合理考慮更有力的防排煙效果，降低各種安全事件對建筑物人員及財(cái)產(chǎn)安全的影響，同時(shí)考慮避免結(jié)露的產(chǎn)生。

5 高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

5.1 節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

隨著近年來中國高層建筑數(shù)量的不斷增多，對于暖通空調(diào)系統(tǒng)的需求也在不斷增多，為高層建筑安裝暖通空調(diào)系統(tǒng)通常需要消耗較多的資源，并且在運(yùn)行過程中也會消耗較多的資源，因此在高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中需要盡可能遵循節(jié)能設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，并將其作為設(shè)計(jì)的核心。首先，高層建筑的設(shè)計(jì)人員需要了解整個(gè)高層建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員之間需要密切配合，在設(shè)計(jì)的過程中探討各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接工作，在保障暖通系統(tǒng)工程能夠正確施工的同時(shí)降低施工的成本[2]。其次，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思的同時(shí)應(yīng)當(dāng)融入當(dāng)下最為流行的節(jié)能設(shè)計(jì)理念，低碳節(jié)能的觀念已經(jīng)逐漸深入人心，智能化應(yīng)當(dāng)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中得以體現(xiàn)。系統(tǒng)能夠根據(jù)室內(nèi)環(huán)境和溫度的變化自動調(diào)節(jié)其熱源輸送以起到節(jié)能的目的。最后，針對空氣——水暖通空調(diào)系統(tǒng)以及全水暖通空調(diào)系統(tǒng)還應(yīng)當(dāng)確定水泵的數(shù)量并做好水泵之間的距離設(shè)計(jì)，使空調(diào)水微循環(huán)能夠得到最為科學(xué)地運(yùn)用，在保障溫度和濕度調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上使成本控制最優(yōu)化，具體見表1。

表1 空調(diào)負(fù)荷影響因素

5.2 冷熱源設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

冷熱源設(shè)計(jì)是高層建筑暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格按照高層建筑設(shè)計(jì)相關(guān)的規(guī)范要求進(jìn)行系統(tǒng)的、合理的計(jì)算設(shè)計(jì)。一方面熱源的選擇要嚴(yán)格按照工程的情況，并符合暖通空調(diào)的運(yùn)行要求進(jìn)行。另一方面設(shè)計(jì)人員在選擇熱源系統(tǒng)時(shí)還需要充分了解整個(gè)高層建筑的設(shè)計(jì)意圖，和當(dāng)?shù)睾蛯?shí)際氣候情況。

5.3 規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)要點(diǎn)分析

高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照高層建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)執(zhí)行，通常需要滿足以下幾個(gè)方面：一是高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要針對區(qū)域的不同能源消耗情況適當(dāng)加入一些能夠提高室內(nèi)舒適程度的輔助功能，例如部分能源消耗相對較低的室內(nèi)可以在設(shè)計(jì)的過程中加入送風(fēng)的功能。同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)當(dāng)應(yīng)用輻射技術(shù)，滿足高層建筑室內(nèi)對于制冷的需求，將暖通系統(tǒng)的熱平衡達(dá)到最佳效果。二是需要保障暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性，高層建筑的設(shè)計(jì)與施工通常受到例如施工環(huán)境、工期以及成本等方面的制約，因此可行的方案才是規(guī)劃設(shè)計(jì)的重點(diǎn)[3]。設(shè)計(jì)的方案既要滿足不同建筑對于暖通空調(diào)系統(tǒng)的需求，滿足實(shí)用性強(qiáng)的要求，還需要盡可能減少浪費(fèi)情況的發(fā)生，滿足經(jīng)濟(jì)性的要求。三是要重視暖通空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

5.4 實(shí)用調(diào)節(jié)性設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的目的在于能夠調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度，根據(jù)業(yè)主的要求對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，系統(tǒng)實(shí)用可調(diào)節(jié)性是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一大要點(diǎn)，也是近年來中國相關(guān)領(lǐng)域正在開展研究的內(nèi)容。以往中國的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)和施工一直都無法突破這一技術(shù)難題，隨著近年來科學(xué)水平的提升以及研究的不斷開展，這一難題得以解決。

5.5 防排煙設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

高層建筑防排煙設(shè)計(jì)應(yīng)和建筑專業(yè)配合設(shè)計(jì)，合理設(shè)計(jì)避難層的防排煙系統(tǒng)，保證窗戶的可開啟面積。地下車庫按照煙層厚度考慮最大排煙量，準(zhǔn)確地劃分系統(tǒng)布置排煙口，更好地保證人員和財(cái)產(chǎn)的安全。

5.6 科學(xué)性設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

除了上述幾點(diǎn)以外，高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還需要符合科學(xué)性的要求，確保暖通空調(diào)系統(tǒng)在安裝后能夠正常發(fā)揮其供暖、通風(fēng)等一系列的基本功能，是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容[4]。在高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中不僅要滿足國家和行業(yè)內(nèi)的法律法規(guī)和相關(guān)政策，結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工要求，還需要考慮到當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境情況，做好對環(huán)境的保護(hù)工作。

6 結(jié)語

綜上所述，高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠滿足業(yè)主對于室內(nèi)溫度濕度等調(diào)節(jié)的需要，滿足人們對于舒適生活的需求。但是高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)往往會受到多種因素的影響，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對建筑情況以及建筑內(nèi)外因素進(jìn)行全面分析，保障暖通空調(diào)系統(tǒng)滿足實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性等要求，促進(jìn)高層建筑實(shí)際質(zhì)量的提高[5]。