高層建筑暖通空調設計要點分析研究

李建成

【摘要】隨著建筑工程的發展，高層建筑更為廣泛，而暖通空調系統的設計是重要組成部分，對于室內溫度和濕度的調節具有重要作用。介紹了高層建筑暖通空調系統的基本類型，針對設計問題闡述了基本要求以及設計要點，旨在提高高層建筑暖通空調設計的質量。

【關鍵詞】高層建筑；暖通空調；設計要點

高層建筑逐步進入人們生活的視線，面對現代化社會的發展，暖通空調成為人們生活必不可少的一部分。就目前的情況而言，各方面的設計造成不穩定和成本和運行費用的浪費，因此如何設計來提高高層建筑暖通空調系統的質量成為焦點。

1、高層建筑暖通空調系統的基本類型

1.1 全空氣暖通空調系統。全空氣暖通空調系統被廣泛應用于金融類、酒店類、商業類等高層建筑中，主要是因為此類建筑利用空氣作為介質，通過空氣的變化來調節室內環境。而全空氣暖通空調系統正是利用組合式空調機組，也稱空壓機，來實現室內溫度、濕度的調節。正因這個特點，采用此類系統的空調稱為全空氣暖通空調。

1.2 空氣-水暖通空調系統。空氣-水暖通空調系統采用空氣、水作為介質進行熱質交換，主要原理是利用冷水調節室內溫度帶走余熱，用空氣調節濕度，去除余濕，從而保障空氣質量。此空調系統具有結構簡單、制冷速度快、成本適宜的特點，在高層建筑中廣受青睞。

1.3 全水暖通空調系統。全水暖通空調系統主要利用冷卻水或冷凍水作為介質，通過水的熱能交換來實現對室內溫度和空氣質量的調節，能夠適應絕大部分高層建筑對空氣溫度、濕度調節的要求。而且，全水暖通空調系統最大的優點是結構靈活，方便改造，以便更適應于不同建筑。

2、高層建筑暖通空調設計的基本要求

暖通空調的設計，不僅僅是一個設計，更重要的是應用與造價成本。暖通空調是否滿足設計的原則，能否滿足客戶的使用需求，以及建筑工程的相關費用等問題。

2.1 可行性。可行性是暖通空調設計過程中首要考慮的問題，是最基本的要求。暖通空調的設計方案，應符合國家和當地政府的要求，尤其是環保方面的要求，對于相關參數要詳細給出，對機械和標準進行綜合研究，顧及暖通空調的長期運行趨勢，確保設計質量。保證方案切實可行，且更加趨于合理化，逐步提高暖通空調設計的可行性。

2.2 安全性。安全性是暖通空調設計過程中不容忽視的問題。暖通空調的安全性主要包括人員環境安全、防火安全、易燃易爆環境安全、系統設備安全和設備物品安全這五個方面。針對以上問題，可以從工程的設計技術與規范、設備的研制以及安裝運行管理等方面保障人員、環境、設備的安全，整體提高暖通空調的安全性。

2.3 調節性和可操作性。高層建筑暖通空調系統，在調節性方面要求極高，即使在最不利的氣象環境下，也依然要做到方便快捷的進行調節，這樣才能保證面對全年負荷的變化，仍能正常工作不出現功能性損壞或運行出錯。因此需要預期整體負荷的最大化和最小化，通過調節系統實現高層建筑暖通空調系統負荷的合理調整，達到節約能源和環境調整的目的。另外，可操作性也是暖通空調系統的一個要點。根據實際的具體情況和需求，確定是否采用自動控制，以便增加暖通空調系統的管理操作的方便性。一般采用自動控制的工程，多為大型空調系統工程和需要經常調節控制的設備較多的工程。

2.4 經濟性。經濟性是高層建筑暖通空調設計中考慮最多的一個問題。不僅是制造方面設備、材料、管道等的成本，還有能耗和運行的費用。為了在保證暖通空調可正常運行的情況下，最大程度的降低成本，減少能耗，就要在相同的設計要求與條件下，對各種不同類型的設計方案進行比較和分析，確保設計方案結果的合理與科學。

3、高層建筑暖通空調的設計要點

高層建筑暖通空調的設計是一項復雜的工程，涉及方方面面，必須做好前期準備，考慮好關鍵技術。

3.1 前期準備。充分的前期準備工作，能夠大大提高高層建筑暖通空調的設計質量。前期工作主要包括以下幾方面：首先，了解建筑物以及周邊環境，包括基礎設施的填埋方式等，考慮風力、日照等環境因素，并針對這些因素進行分析研究，綜合各種因素來設計暖通空調的入口朝向。其次，確定建筑物的樓層數，如果為10層或超過10層，則為高層建筑，因此要按照高層建筑的要求進行設計，考慮眾多因素。然后，了解分析建筑物的內部情況，依據建筑物的裝修材料、內部的人員數量、廢氣的排放等計算暖通空調的運轉負荷。最后，防火防煙區的設計必不可少，保證人員在緊急事件中快速安全撤離。

3.2 循環水泵的選型。目前，暖通空調系統設計中普遍存在的問題是循環水泵容量過大，比實際需求大1倍多，甚至是2倍，在投資和運行費用上造成了極大的浪費。究其原因主要有冷負荷計算過大、系統循環阻力計算結果不準確、凈水壓力計算錯誤、水力平衡計算不精確等。因此，在設計過程中，嚴格對待暖通空調循環水泵的選取，依照冷負荷和揚程的變化做出相應調整，保證能夠滿足不同條件下運行的要求。同時合理控制定速泵的臺數和變頻泵的速度，達到節能的目的。

3.3 供暖通風問題。供暖方面，主要考慮暖通入口入戶裝置，應用熱水采暖系統，室內供暖與室外管線連接的合理性等，如圖2設計。設計人員往往會忽略入口裝置與室外的設計，造成設計上的失誤。通風方面，由于設計時考慮的安全系數與設計人員對負荷指標的估算方法，致使空調冷負荷偏大，裝機容量偏大，造成極大的浪費，甚至影響冷機效率，因此要合理設計供暖通風系統。

4、結語

隨著建筑行業的發展，高層建筑越來越普遍，且類型各異，因此暖通空調的設計也要跟上時代的步伐。在符合設計的基本要求下，科學合理的增強暖通系統的穩定性，提高質量，減少成本，達到經濟性的目的，并改善人們的生活質量。

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