高層建筑暖通空調設計闡述

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摘要：本文主要介紹高層建筑暖通空調系統種類，并分析了暖通空調設計中方案設計的重要性和需要重點遵循的規則，其次根據工作經驗闡述暖通空調施工圖設計中應特別需要注意的問題，給予暖通空調業同行借鑒。

關鍵詞：高層；暖通；空調；建筑設計

由于城市化的發展，一些大城市多為高層建筑，由賓館酒店到商業金融建筑，文化體育和醫療保健建筑，辦公寫字樓和商業一些辦公樓，一些功能類別的高層建筑拔地而起。現代建筑、現代使用功能對建筑設備有了、更高的要求，暖通空調是現代化建筑的重要設施，暖通空調產業進入了快速發展的時期。因此合理運用能源資源，有效運用能源，提高高層建筑用能系統的工作效率，好的設計創造舒適的室內環境同時盡量減少對室外環境的不好影響，是高層建筑暖通空調設計需要重點分析的問題。

1 暖通空調類型

暖通空調系統類型很多，基本原理都是相通的。其常見的 n 種類型是：全空氣系統、空氣一水系統和全水系統。另外還有：分散式供冷或供暖、熱泵系統、熱回收系統和蓄冷。全空氣系統：在這類系統中，空調空間的所有要求（如加熱、加濕、冷卻及除濕等）都靠送風來滿足。空氣 - 水系統：這類系統通常是用冷水帶走空調空間的大多數顯熱負荷，而用空氣提供通風以保證空氣質量并帶走由于空間的潛熱負荷造成的濕氣，當然空氣也提供一些額外的顯熱冷卻。全水系統：這類系統指那些具有風機一盤管、組合通風裝置或重力循環式室內末端的系統，未節的流通空氣通過墻上的通風口送入或滲入。其最大的優點在于能夠適應許多建筑物空氣調節要求，并且可靈活地應用在空調系統的改造中。

2 暖通統籌解決設計一些問題

暖通空調設計方案的問題是方向性、全局性的 問題，不僅關系到高層建筑的室內環境參數能否滿 足使用要求，而且直接關系到建筑的工程投資、維護 費用、舒適性、系統可靠性、安全性和可操作性。并影 響到環境、建筑層高、建筑美觀、機房面積等諸多指 標參數。方案設計不合理所造成的損失通常較大，而 且修改困難、影響時間長。

2.1 可靠性與可行性

能夠滿足高層建筑通風采暖的使用要求是方

案可行性應考慮的首要問題。設計方案應符合國家 和當地政府有關和規范的要求，包括有關環境保護 的要求。設計方案應能滿足相關方面的要求（如供電、供氣、供水、供熱等），并應特別顧及這些條件的長期、

變化情況。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊 的工藝性暖通空調設計項目，應對設計方案進行全 年工況分析，以確保其在全年各種室外氣象條件下 的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況，對非標準設備應提出詳細的參數要求，并且所提出 的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也 是評判設計方案可行性必須考慮的問題，尤其是對 于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。

2.2 經濟性比較

經濟性比較是高層建筑暖通空調方案比較中考慮多的一個問題。應在相同的設計要求與條件下 進行比較，這樣才能確保方案比較結果的合理性科學性。一次性投資是投資方最為關注的，在計算時 應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投 資包括各種設備、材料、管道的投資，和相應的安裝、調試和工程管理費用，相關水處理和配電與控制投 資，機房土建投資與相應室外管線的費用等。

2.3 調節性與操作性

調節性能好 的系統方案，一次性投資較高但同時卻有運行能耗較 小的優點，在經濟性分析時應綜合考慮衡量。另外，空調系統的管理操作方便性跟是否采用自動控制關 系較大，設計時應根據實際情況和要求，經技術經濟 性比較來確定。空調系統采用自動控制，能減少系統 管理人員的數量和勞動強度，降低人工管理費，但工 程的一次性投資增加，對操作人員素質的要求也相應 提高。設計時遵循的一般原則為，大型空調系統和需 要經常調節控制的設備較多的工程宜采用自動控制，但自動控制系統應盡可能簡化，以提高系統的經濟性 和可靠性。

2.4 安全性問題

高層建筑物暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安重要設備 物品環境安全、系統設備運行安全 5 個方面的問題，比如空氣傳染性疾病有毒有害氣體在空調系統中 的擴散和蔓延。暖通空調系統的安全性的提高途徑 要在通過工程設計、設備研制、運行管理、規范和技術 措施等諸多方面的改進加以實現。

3暖通空調系統設計問題

根據目前審圖部門對暖通空調工程設計，特別是建筑暖通空調中提出的一些常見問題，對照設計規范、規定及標準，列舉了在系統設計、設備選型、管道布置等幾個方面應注意的問題。

3.1 空調循環水泵的選型

循環水泵容量過大在我國是普遍存在的問題，其容量通常能達到實際需要的 2 倍，這將造成極大的投資費用和運行費用的浪費，究其原因主要是：①設計冷負荷偏大。②系統循環阻力計算結果偏大。③凈水壓力問題。錯誤的將凈水壓力算作系統的循環阻力，造成系統循環阻力計算偏大。④系統水力平衡計算問題。水力平衡計算不精確，正式投入使用前又沒進行全面的調試，會造成水力失調。

3.2 供暖方面問題

高層建筑暖通入口入戶裝置根據采暖通風與空氣調節設計規范規定，熱水采暖系統，入口的供回水總管上設置溫度計、壓力表及除污器，必要 時應裝熱量計。而設計人員往只注意入戶熱力裝 置的設置，忽略了入口裝置，造成設計失誤。入口數 量問題應考慮開發商后續管理方便的基礎上，設計 人員不僅要考慮室內供暖系統的合理性，又要考慮 室外管線銜接的合理性，不能顧此失彼。規范規定樓梯間或其他有凍結危險的場所，散 熱器應由獨立的立支管供熱，且不得裝設調節閥。工程中共用一根立管一側連接鄰室房間散熱器另一側連接樓梯間散熱器的做法，因密閉性難以得到保證，供暖發生故障，將影響鄰室的供暖效果。帶有底層商 鋪的住宅設計規范明確規定，對建筑內的公共用房 和公用空間，應單獨設置采暖系統和熱計量裝置。但設計中總存在商鋪未單獨設熱計量裝置，或與住宅采用共用系統，都將對以后使用后引起不必要的麻 煩。采用共用立管系統的高層住宅，設計中要根據系統水力平衡、承壓能力、散熱設備及化學管材的特性等因素對供暖系統及共用立管進行豎向分區設置，并應考慮管道熱補償問題。工程上忽略伸縮器置、未認真校核熱膨脹量以決定補償器的位置、在補償器上下的位置安裝固定支架消弱補償器作用等會因立管的熱脹伸縮拉裂了支管的現象。

3.3 空調通風問

空調與制冷技術手冊、采暖空調制冷手冊等明確給出的旅館辦公類的冷負荷指標為 94w/m2 ～163w/m2，商場類建筑夏季冷負荷的概算指標應為210w/m2～240w/m2。但在實際設計過程中，一般存在兩種問題致使空調裝機容量偏大。一是由于設計時考慮各種各樣的安全系數，從而使單位空調面積的制冷機裝機容量大比手冊中冷負荷概算偏大，遠大于實際運行中單位空調面積峰值冷量。二是目前在空調系統設計過程中，部分設計人員采用負荷指標估算方法，使得制冷機裝機容量普遍偏大，也明顯造成初投資的大量浪費，甚至影響部分負荷下的冷效率。

4 結論

暖通空調設計的選擇是關系到暖通空調工程項目的成敗和經濟效益優劣的重中之重的問題，因施工圖設每個細節處理的是否完善也是關系整個暖通空調設計的成功與否，相輔相成。需要重視 多方案比較，給出合理的設計。圖紙審查要規范不能流于形 式。應堅持三審制，保證設計質量避免出錯。所以，一個好的暖通空調工程設計，需要綜合效益最高的方案設計，與設計細節完善的施工圖設計。

參考文獻：

[1]李娥飛.暖通空調設計通病分析手冊[K].北京：中國建筑工業出版社，2004.

[2]李竹光.暖通空調規范實施手冊[K].北京：中國建筑工業出版社，2006.