高層民用建筑暖通空調設計的關鍵

張利康

（浙江華洲國際設計有限公司，浙江 杭州 310023）

【摘 要】民用建筑中的暖通空調系統有保證居住舒適度的作用。與一般的建筑比較，高層建筑對暖通空調系統的設計以及施工有著更高的要求，所以，進行設計的時候確保設計的質量是非常重要的。本文將對高層民用建筑中暖通空調設計的幾個要點進行研究與分析。

【關鍵詞】高層民用建筑；暖通空調設計；關鍵點

近些年我們國家城市化進程加快，帶動了建筑業的發展，同時也對建筑的舒適度提出了更高的要求，暖通空調已成為當前建筑中十分關鍵的設施。對高層民用建筑的暖通空調進行設計的時候，怎樣設計空調負荷，怎樣選擇空調水泵，怎樣選擇利用能源，來增大能源使用效率，怎樣在建造舒適的室內環境的同時不對室外的環境帶來太多的不良影響，是設計的關鍵點。

一、設計前的準備工作

（一）分析建筑物外部環境與內部環境

對暖通空調進行設計之前，應先全面的觀察與分析高層建筑四周的外部環境以及基礎設施埋設方式，從而設計科學的供熱入口；對空調負荷進行設計的時候，應對高度以及日照和風力等外部環境進行綜合的分析，再聯系室內人員以及設備和照明等內部環境，根據設計步驟一步步的計算，從而推算出合理的空調負荷。

（二）分析建筑物內部使用狀況

綜合考慮和分析建筑物的基本使用狀況、廢氣排放的情況以及居住人員的數量，對建筑內部的有關情況有了足夠的了解以后，再對每個區域真實的運轉負荷進行計算，以此為依據來科學的劃分暖通空調系統區域。

（三）劃分防煙區與防火區

因為高層建筑有很多樓層，如果發生火災，若不能快速的疏散居民，則會產生極大的安全事故。所以進行設計的時候，應當規劃出具體的防煙區與防火區，科學的設計防火區和防火墻、防煙區，保證在發生火災的時候，居民能夠在最短時間內離開危險區。

二、設計中的幾個關鍵點

（一）空調負荷設計

相關的空調技術資料指出，商用建筑在夏季冷負荷概算指標是210W每平米到240W每平米，旅館辦公方面的冷負荷指標是94W每平米到163W每平米。但是在進行具體計算的時候，通常會因為某些問題造成空調裝機容量加大，使得空調系統在初期的投資金額增多。進行空調系統設計的時候，有些設計工作者僅應用符合指標估算的方式進行計算，使得制冷機裝機容量增大，產生了很多投資浪費，甚至還會給一些負荷下的冷機效率帶來一定影響；另外，在進行設計的時候，會考慮多種安全系數，就造成了空調單位制冷面積超過了上述資料中的冷負荷概算，也超過了實際運行時單位空調面積的峰值冷量。通過全年的觀察，發現建筑負荷實際上處于峰值的時間不長，所以在很多時間段內，冷機負荷率都很低，COP不高。根據以往的經驗，通常辦公室單位冷負荷指標在70W每平米到90W每平米，商場單位冷負荷指標在100W每平米到150W每平米就能夠保證日常所需。

（二）選取空調循環水泵

現在較為關鍵的問題就是空調循環水泵的容量較大。一般在對空調的水泵容量進行設計的時候會超出真實需求量的2倍，使得運行費用與投資費用產生很多浪費。發生該種狀況的主要原因有冷負荷設計偏大以及靜水壓力計算錯誤和系統水力平衡計算錯誤等。還有一些設計在選取冷水泵的時候，沒有足夠的重視夏季流量與冬季流量的差異性。所以，在設計的時候應該按照每個時間段中揚程與冷負荷的變化來對設計實行校準，對變頻泵的速度和定速泵的數量進行控制，以此來確保在每種條件下都能夠維持在最佳的運行狀態。采用該種方法進行設計，能夠取得較好的節能效果。

在對暖通空調進行設計的時候有一個比較重要的點就是水泵揚程的選擇。比如，一項工程的冷卻塔放置在80米高的屋頂，采用的是閉式循環系統，進行設計的時候，設計工作者錯誤的把高程也加入進了水泵的揚程中，使得選擇水泵的揚程要高于93米。對水泵進行選取的時候，應當按照詳細的系數和計算方法來選取出合適的水泵；應當加強對中央空調水循環的流量變化狀況的重視程度，因為循環水流量不恒定，應確保選取的水泵其水量變化范圍在高效區內；在冬季與夏季水量存在較大的變化時，應將冷水泵與熱水泵進行分別設置，以此來確保系統能夠穩定運行。

（三）選取供回水總管上的壓差旁通閥與旁通管

為使通過冷水機組的水量能夠維持在一個恒定狀態，給冷水機組供回水總管建立了一個旁通管，同時安裝了控制壓差的調節閥。按照一部冷水機組實際的冷凍水量來判定旁通管道最大設計流量，通過對冷凍水管所能允許的最大流速進行了解來計算旁通管直徑，不可以不進行計算就決定管道直徑，選取ZAPC和ZAPB型的電動調節閥來作旁通閥，在末端設備管道阻力達到0.2MPa的時候，可以根據相關標準來對冷水機組旁通閥通徑進行選取。

（四）風口安裝施工技術

實施風口安裝前要細致的審查裝飾施工圖與暖通施工圖，針對一些天花板造型較為豐富的大堂和多功能廳以及會議室等要格外的注意，飾面造型要與布置的消防噴頭和燈具、風口保持和諧的狀態，并且類似于此類房建的風口風管安裝要在設計圖紙與裝飾圖紙通過會審以后再實行開孔。有的項目為了能夠在實際的施工中可以得到理想的飾面造型，縮小風口管道的截面，或者僅按照裝修圖進行風口定位，造成了通風阻力的升高，加大了風口噪聲，還應對管道進行額外彎頭的設置，給風口送風量造成了一定的影響，影響了正常使用。要防止此種現象的發生，就要將風口送風量和飾面造型聯系起來綜合考慮，首先要保證空調功能。并且在實際施工的過程中，為避免風口管道開孔位置有錯誤產生，暖通安裝機構要將標注詳細的風口位置和風口尺寸裝飾圖交給裝修機構。

（五）供暖方面的設計

對供暖方面進行設計的時候，設計工作者通常單單設計計算戶內供暖，而沒有對戶外供暖有足夠的重視，使得設計供熱負荷和實際符合產生了一些誤差，不能達到理想的供暖效果。對供暖系統進行設計的時候，不僅要考慮室內因素，還應重視公共部分的供暖；對樓梯管道進行設計的時候，應當考慮溫度原因造成的凍結現象；對于商務建筑，應當對熱計量進行單獨設置。但上述問題在實際設計的時候往往會被忽視，給后期管理與運行都帶來了麻煩。

三、結論

在當前這種國民經濟與社會經濟迅速發展的情境下，高層建筑暖通空天取得了很大的進步。暖通空調的設計對于良好質量的保證是非常重要的，進行設計的過程中，設計工作者應當綜合考慮多方面因素，保證設計質量符合規定標準，從而使暖通空調在使用價值以及使用質量方面得到保障，這樣才有利于暖通空調的長遠發展。

【參考文獻】

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