高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計要點研究

孫鵬來

摘要：暖通空調(diào)屬于高層建筑中的一個核心組成部分，能有效地調(diào)節(jié)高層房屋室內(nèi)的空氣質(zhì)量與溫度。在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，如何提升高層建筑暖通空調(diào)的設(shè)計水平是當前高層建筑設(shè)計人員必須要解決的一個問題。文章從目前高層建筑的暖通空調(diào)的主要類型展開分析，深入研究暖通空調(diào)的設(shè)計要點，以期提升高層建筑暖通空調(diào)的設(shè)計質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高層建筑；暖通空調(diào)；設(shè)計要點

前言

現(xiàn)階段，隨著國內(nèi)城市化進程的速度不斷加快，各個城市的高層建筑層出不窮，而暖通空調(diào)作為高層建筑中一個關(guān)鍵的部分，高層建筑快速發(fā)展的同時，為暖通空調(diào)設(shè)計的發(fā)展提供很多機會，但也面臨著一定的挑戰(zhàn)。因此，建筑企業(yè)設(shè)計人員應(yīng)充分了解高層建筑的暖通空調(diào)設(shè)計要求，不斷創(chuàng)新設(shè)計方法，及時掌握暖通設(shè)計的關(guān)鍵點，進而提升暖通空調(diào)設(shè)計水平，以便將其在高層建筑當中的作用充分發(fā)揮出來。

一、高層建筑中暖通空調(diào)的基本類型

（一）全空氣的暖通空調(diào)系統(tǒng)

在大型高層建筑，尤其是酒店、金融、商業(yè)寫字樓中，全空氣系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用。全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)是利用組合式空調(diào)機組來實現(xiàn)溫度、濕度等一系列的調(diào)節(jié)。由于一些高層建筑主要是利用空氣為介質(zhì)來調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境要素，使得全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)得到了較好的應(yīng)用。

（二）空氣一水暖通空調(diào)系統(tǒng)

空氣-水暖通空調(diào)系統(tǒng)采用冷水、空氣作為介質(zhì)來實現(xiàn)熱質(zhì)交換，并通過熱質(zhì)交換的過程將余熱余濕帶走，達到降溫除濕目的。采用空氣-水暖通空調(diào)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、制冷速度快等優(yōu)點，因此在一些高層建筑中得到了重點考慮。并獲得了較大應(yīng)用。

（三）全水暖通空調(diào)系統(tǒng)

全水暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠適應(yīng)高層建筑穩(wěn)定性高的需求，且結(jié)構(gòu)靈活，方便根據(jù)建筑物的特點進行改造。采用全水暖通空調(diào)系統(tǒng)以冷卻水或冷凍水作為交換介質(zhì)實現(xiàn)對室內(nèi)溫度場和空氣質(zhì)量的有效調(diào)節(jié)。

二、高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計要點分析

本文主要分析高層建筑的暖通空調(diào)設(shè)計的方案，并研究其設(shè)計要點，以期提升高層建筑暖通空調(diào)的性能，設(shè)計人員經(jīng)不斷研究分析，總結(jié)出暖通空調(diào)的設(shè)計要點，主要包括以下幾個方面：

（一）暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

節(jié)能設(shè)計屬于高層建筑的暖通空調(diào)進行設(shè)計的核心部分。在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下，高層建筑不斷發(fā)展，因其規(guī)模較大、樓層較高，造成暖通空調(diào)需要消耗大量的能源，因此，設(shè)計人員應(yīng)在節(jié)能理念的基礎(chǔ)上，優(yōu)化暖通空調(diào)的設(shè)計。例如：某個高層建筑把暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計要點，考慮到熱源的輸送中，提升熱源的利用率，使得該建筑在設(shè)計過程中，采用相應(yīng)的保溫機制，關(guān)鍵是降低在整個熱源進行傳輸時能源的損耗，進而保證暖通空調(diào)得以有效運行。并且此高層建筑在進行節(jié)能設(shè)計時，加入了相關(guān)的智能控制，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的保溫測試，有效地控制好熱源在輸送中遇到的所有閥門，且不斷規(guī)劃動力的傳輸設(shè)計，以便提高暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計質(zhì)量，此項目主要采用動力傳輸?shù)姆椒ㄟM行設(shè)計，充分應(yīng)用動力設(shè)計的低流、高效特點，以便輔助熱源輸送過程的智能控制及節(jié)能設(shè)計。

（二）暖通空調(diào)的規(guī)劃設(shè)計

若高層建筑室內(nèi)對能源的消耗較低、環(huán)境好，則設(shè)計人員了將一些調(diào)風(fēng)功能較好的送風(fēng)、去濕以及冷輻射吊頂?shù)认到y(tǒng)應(yīng)用到設(shè)計中，并采用輻射形式的制冷技術(shù)，平衡設(shè)備在運行時所散發(fā)出的部分熱量。同時設(shè)計人員在裝置冷輻射的吊頂系統(tǒng)時，應(yīng)和替換式的送風(fēng)系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，保障空氣質(zhì)量與標準相符，且去濕的空調(diào)系統(tǒng)需和室內(nèi)的濕度標準相符。此外，設(shè)計人員在進行暖通空調(diào)設(shè)計時，應(yīng)在事先制定一個設(shè)計方案，確保實用性與經(jīng)濟性，特別是對整個配電系統(tǒng)內(nèi)的線路布置、資金投入、管理費用等，進行有效的核算與控制，以便在設(shè)計過程中造成經(jīng)濟浪費。且設(shè)計人員要合理設(shè)計高層建筑的通風(fēng)系統(tǒng)，一般高層建筑內(nèi)的暖通空調(diào)的設(shè)計和機組的實際容量之間具有很大的出入，造成和暖風(fēng)空調(diào)在通風(fēng)的規(guī)定方面相悖，造成這一偏差主要因設(shè)計人員在設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)時，沒有考慮到不同設(shè)計環(huán)節(jié)，其安全系數(shù)也存在差異，造成冷機的容量超出冷負荷的結(jié)果，導(dǎo)致冷量的損失。

（三）暖通空調(diào)的熱源設(shè)計

高層建筑中暖通空調(diào)的熱源設(shè)計，應(yīng)和建筑內(nèi)的其他系統(tǒng)相互匹配，避免互相影響。暖通空調(diào)能利用熱源設(shè)計的種類非常多，且熱源泵自身類型也較多，因此，設(shè)計人員在進行熱源設(shè)計的過程中，應(yīng)盡量滿足建筑設(shè)計的需求。暖通空調(diào)的熱源設(shè)計最關(guān)鍵選用熱源泵，這和熱源系統(tǒng)的經(jīng)濟效益具有很大聯(lián)系，設(shè)計人員所選用的熱源泵應(yīng)以一些建筑建設(shè)作為實例，多列舉一些市場上較為常見的熱源泵，例如，地源熱泵，它屬于一種比較節(jié)能的熱源泵，對于熱源系統(tǒng)的要求較高，在高層建筑暖通空調(diào)的熱源設(shè)計過程中較為常見；熱電站，可以提供一個更高效率間的熱能轉(zhuǎn)化，屬于一種普通的熱源泵；熱泵，主要用來吸收大自然的熱能，環(huán)保性非常強，作為一種高源化的速率，和前面兩者對比較慢，但不會出現(xiàn)污染物，有助于朝著更加綠色、環(huán)保的方向發(fā)展。因此，對于高層建筑的暖通空調(diào)當中的熱源設(shè)計，屬于設(shè)計的重點，應(yīng)從高層建筑的實用性、經(jīng)濟性、安全性等方面綜合考慮，進而確定好設(shè)計方案。

（四）選擇合適的暖通空調(diào)循環(huán)水泵

現(xiàn)階段，暖通空調(diào)循環(huán)水泵的容量較大，這也是國內(nèi)暖通空調(diào)設(shè)計過程中存在的一個問題，部分暖通空調(diào)循環(huán)的水泵容量要比實際的需求大很多，嚴重浪費了使用的資金與能源。循環(huán)水泵的容量較大的原因較多，最核心的原因是所設(shè)計的冷負荷較大以及阻力的計算結(jié)果不夠精確，凈水的壓力與水力平衡出現(xiàn)不穩(wěn)定等。因此，設(shè)計人員在設(shè)計暖通空調(diào)時，應(yīng)科學(xué)、合理的選擇暖通空調(diào)的循環(huán)水泵，并按照冷負荷與揚程變化情況做出適當?shù)恼{(diào)整，不斷增強對定速泵的數(shù)量控制與變頻泵的速度調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計的目的。

（五）遵照有關(guān)規(guī)范要求來設(shè)計暖通空調(diào)

一般情況下，高層建筑的暖通空調(diào)設(shè)計具有十分嚴格的規(guī)范化要求，因此，設(shè)計人員應(yīng)遵照規(guī)范化的要求來設(shè)計暖通空調(diào)。例如，可在樓梯間或可能出現(xiàn)凍結(jié)的地方，暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的散熱器不能裝設(shè)調(diào)節(jié)閥，以確保暖通空調(diào)能夠穩(wěn)定運行；對于帶有一些底層商鋪小型住宅，在公開建筑空間當中，設(shè)計人員可以設(shè)計一些比較獨立的計量裝置與采暖的系統(tǒng)。總之，設(shè)計人員在設(shè)計高層建筑的暖通空調(diào)的時候，可嚴格按照有關(guān)規(guī)范化的要求進行設(shè)計。

三、高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計需注意的問題

（一）暖通空調(diào)的實用性及可靠性

高層建筑的暖通空調(diào)設(shè)計，應(yīng)與國家有關(guān)規(guī)定及要求相符，尤其是與社會環(huán)保需求相符的要求，設(shè)計人員在設(shè)計的時候，應(yīng)充分顯示出暖通空調(diào)能夠長時間運行的趨勢，應(yīng)用可靠、可行的設(shè)計方法，保證高層建筑中暖通空調(diào)設(shè)計水平。而且，設(shè)計人員在設(shè)計時，應(yīng)對有關(guān)設(shè)計參數(shù)、標準要求等進行科學(xué)、合理的評價，使得高層建筑中的暖通空調(diào)的設(shè)計更加合理，進而提升暖通空調(diào)的實用性。實用性與可靠性屬于暖通空調(diào)的設(shè)計過程中，比較基礎(chǔ)的兩個基本點，設(shè)計人員必須要結(jié)合實際的設(shè)計工作，對設(shè)計過程進行高效的整合與統(tǒng)一。

（二）暖通空調(diào)的操作性及調(diào)節(jié)性

高層建筑的暖通空調(diào)會隨著季節(jié)的變化與氣象的差異，在運行功能與程序上發(fā)生很大的變化，為保障暖通空調(diào)得以穩(wěn)定、正常的運行，設(shè)計人員在設(shè)計時，應(yīng)有效地調(diào)整整個系統(tǒng)的運行負荷，經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)充分發(fā)揮有效的作用，并對高層建筑的暖通空調(diào)負荷進行合理、科學(xué)的調(diào)整，這樣既能節(jié)約能源，又可對高層建筑的室內(nèi)環(huán)境進行調(diào)整。此外，設(shè)計人員在進行暖通空設(shè)計時，應(yīng)充分顯示出可操作性，根據(jù)暖通空調(diào)的實際運行情況，對整個高層建筑的暖通空調(diào)進行連續(xù)性的控制及自動化的控制，以便滿足人們對于高層建筑的暖通空調(diào)產(chǎn)生差異性的需求。

四、結(jié)語

總而言之，暖通空調(diào)作為高層建筑的一個核心組成部分，高層建筑的不斷發(fā)展為暖通空調(diào)帶來了很多的發(fā)展機會，但也面臨著很多挑戰(zhàn)。因此，設(shè)計人員在設(shè)計高層建筑的暖通空調(diào)時，應(yīng)充分明確設(shè)計類型與設(shè)計需求，嚴格遵照暖通空調(diào)的設(shè)計要求，了解設(shè)計要點，積極做好設(shè)計前之前的準備工作，選擇合適的暖通空調(diào)的循環(huán)水泵，規(guī)范化的設(shè)計高層建筑暖通空調(diào)，進而有效地提升其設(shè)計質(zhì)量。

參考文獻：

[1]龍雨，萬傳奇.高層住宅建筑室內(nèi)采暖設(shè)計的探討[J].中華民居（下），2014（04）.

[2]譚文嘉.建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計分析[J].江西建材，2015（12）.

[3]李素映.淺談現(xiàn)代高層建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計整體構(gòu)思[J].建設(shè)科技，2013（24）.

[4]張利臣.高層樓宇建筑暖通空調(diào)節(jié)能降耗技術(shù)措施探討[J].硅谷，2014（13）.

（作者單位：河北拓為工程設(shè)計有限公司）