大型公共建筑暖通空調系統設計探究

南聯建

（中國核電工程有限公司鄭州分公司，河南 鄭州 450052）

暖通空調系統是建筑使用功能的重要組成部分，受到了設計人員的高度重視。隨著社會的不斷發展與進步，大型公共建筑設計越來越多，其暖通空調系統設計需要順應時代發展的步伐，加強對社會、環境、資源的協調發展，降低暖通空調系統的能耗，實現環保節能目標，充分發揮大型公共建筑的使用功能，提高建筑單位的經濟效益與社會效益。

一、大型公共建筑暖通空調系統設計現狀

（一）設備選型

在暖通空調系統設計中，普遍存在著設備選型不恰當的問題，沒有對系統負荷與設備性能進行全面的考慮。通過有關調查顯示，在最熱的室外條件下，大部分建筑的制冷機組依然存在閑置的問題，并且大部分建筑都沒有達到滿負荷狀態。現階段，設計人員在設計暖通空調系統的時候，經常借助設計手冊提供的設計方案或者冷熱負荷估算、熱負荷指標等，直接作為設計依據，對冷熱負荷進行確定。因為總負荷較大，致使裝機容量較大、水泵配置較大、管道直徑較大、末端設備較大，進而增加了暖通空調系統的能耗。

（二）水系統

在暖通空調系統設計中，水系統一般均是定水量系統，因為在設計水流時，按照最大負荷與5℃供回水溫差決定的，然而在實際運行過程中，出現最大負荷的情況較少，一般都不是在最大負荷下運行，所以，出現了大流量小溫差的現象。

（三）冷熱源選擇

暖通空調冷熱源選擇較為單一。因為我國電力與燃氣負荷不均衡，夏季電力經常短缺，而燃氣資源無法得到充分利用，冬季正好相反，出現了和電力季節相反的“峰谷差”。除此之外，復合能源利用較少。

（四）熱回收

在暖通空調系統設計中，很多設計人員都忽視了系統熱回收問題，事實上，因為新風引入，必然要排出一些室內空氣，排氣溫度與大氣溫度之間有著一定的差距，比如，制冷室溫度是27℃，室外溫度是34℃，那么將27℃的氣體排到35℃的空氣中，就會產生能量損失，通過熱回收交換設備的運用，使新風在處理前，先和排氣進行了熱交換，降低了新風溫度，進而降低了新風機組負荷，降低了能耗。

表1 室內設計參數

二、大型公共建筑暖通空調系統設計原則

（一）生活舒適原則

具有舒適的生活環境，是人們選擇建筑的主要因素之一，同時，光、色、聲也是選擇生活環境的重要因素。為此，設計人員在設計暖通空調系統的時候，必須予以充分考慮，讓人們可以在心理上感覺到舒適，增加一些暖色設計，適當降低室內溫度，減少能耗。

（二）整體局部原則

一般而言，集體供暖效應要遠遠大于個人供暖。集體供暖不僅可以有效提升每個房間的溫度，還可以實現能源節約。為此，在選擇建筑的時候，集體供暖也是一項重要的考慮因素。然而，需要注意的是，每個房間的溫度是能夠自由調配與控制，不可以出現“一把抓”的現象。

（三）節能原則

隨著社會經濟的快速發展，能源、環境問題越來越突出，建筑暖通空調系統設計受到了人們的高度重視。所以，在設計暖通空調系統的時候，設計人員必須重視管路系統的設計，達到簡單化、科學化的標準，減少管材使用量，降低設計成本。除此之外，設計人員也可以加強對濕度、溫度、風速、勞動強度等方面的控制，制定適合的比例，實現環保節能目標。

（四）合理利用室內通風量原則

在暖通空調系統設計中，合理利用室內通風量，是改善室內空氣品質的重要手段。室內通風不僅可以凈化室內空氣，還可以排出空氣中存在的塵埃、雜質等，有效改善了人們的生活環境，對環保節能目標的實現有著積極意義。

三、大型公共建筑暖通空調系統設計實例

（一）工程概述

此工程項目由4座超過100m的裙房、塔樓組成，是一座超高層綜合建筑。此樓群主塔樓的有效高度是260m，建筑最高點是270m。其設計情況：7-23層是辦公樓；27-45層是五星級酒店，25層是酒店大堂；47-57層是高檔公寓。地下1-2層設有鍋爐房、制冷站等；地下3-5層是裙房，大部分是酒店區域服務。

1-2層設有3個入口大廳，分別設有3組空調系統；3、4、6層是酒店服務的餐飲、健身、游泳等；5、24、26、46、58層是設備層。

（二）設計參數

室外設計參數：夏季溫度是30.6℃，平均風速是4.7m/s；冬季溫度是-8℃，平均風速是3.2m/s，，大氣壓力是102.1hPa。室內設計參數見表1。

（三）暖通空調系統設計

1 冷熱源設計

此建筑1-6層、25-45層使用地下室酒店專用制冷站供冷，冬季的時候，使用鍋爐供熱；7-23層是辦公樓，使用地下室辦公制冷站供冷，冬季的時候，使用市政熱水二次換熱供熱；46層之上是公寓，每個房間設置一個水環熱泵空調系統，提供冷源，冬季的時候，由市政供熱。

2 水系統設計

酒店部分實施四管制，冷凍水系統使用一次泵變流量，低層由制冷站提供冷水，由鍋爐房換熱器提供熱水；高層（25-45層）由25層換熱站提供冷源，由25層設備層換熱器提供熱源。辦公部分實施二管制，由風機盤管與新風共同管理，使用一次泵變流量，由辦公制冷站提供冷源，由市政換熱站提供熱源。公寓部分由市政換熱站提供一次熱源，之后由25層設備層換熱器提供二次熱源。

（四）機械通風及防排煙系統設計

地下室都根據防火分區進行排風、排煙、補風系統設計，將塔樓分成三個區域，進行加壓送風。在廚房、餐廳、健身、泳池等位置單獨設置排油、排風系統。在設計衛生間排風系統的時候，可以和空調新風系統進行結合，實現排風熱回收，降低空調能耗。

（五）自控系統設計

首先，加強聯鎖控制，按照預設順序對冷凍房設備、空調機組設施進行操作。其次，加強冷凍水的壓差旁通控制，在決定水泵啟停數量的時候，主要取決于冷凍水的供水壓差。最后，加強冷卻水水溫控制，通過對水溫的調節，明確風機運行狀態，進而達到水溫穩定。

結語

總而言之，隨著人們生活水平的不斷提高，對建筑使用功能要求越來越多，而暖通空調系統設計作為建筑基礎設施的重要組成內容，得到了設計人員的高度重視。在設計暖通空調系統的時候，必須對建筑使用功能進行充分考慮，在此基礎上，采取有效的設計、管理措施，實現暖通空調系統設計的合理性、科學性，提高建筑使用的經濟效益與社會效益。

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