超高層建筑暖通空調設計要點分析

侯會忱 戚大偉

摘 要：現在國家的經濟和社會進一步發展，出現了很多建筑工程。為了充分利用土地資源，高層甚至是超高層建筑在逐漸增多。這也給相應的施工帶來了難度。文章就超高層中的暖通空調設計要點進行了探討，在現有的超高層建筑暖通設計的基礎之上進行了總結，對存在的問題進行了探討。希望能夠給大家提供一些參考。充分利用各種輔助工具，提高獨立超高層暖通的設計。

關鍵詞：超高層建筑；暖通空調；防排煙；設計

1 引言

現在國家的經濟不斷發展，隨著土地價格的增長，高層建筑或者是超高層的建筑非常受歡迎?？茖W技術不斷發展，世界第一高樓的高度也在不斷刷新。隨著超高層的增多，對技術也提出了更高的要求，在超高層的建筑中要提高暖通空調的水平，給日后修建超高層做好技術的儲備。文章對現在的超高層暖通的空調設計進行了分析和闡述，希望對相關的工作提供一些參考。

2 超高層建筑暖通空調系統的研究

2.1 超高層建筑中的冷、熱負荷

現在超高層建筑修建增多給相關的技術提出了更高的要求，但是現在在對超高層建筑暖通空調設計的時候，很多還都是常規的設計方案。這樣就很沒有針對性。我們知道，溫度低會對技術提出更高的要求，所以在寒冷的地方要考慮煙囪效應和風壓的影響。有的研究者曾經研究過不同氣候分區的典型的代表城市相關在設計暖通空調的時候，發現高層上的風速和溫降會產生綜合的作用，降低的冷負荷能夠給空調的冷負荷提供安全的余量。冬天氣溫比較低，熱負荷會受到高層風速和溫降帶來的巨大影響，這種影響在北方要比南方還明顯。實際進行設計工作的時候要對K值進行修正。還有的研究者利用WRF模擬了北京的超過千米摩天建筑氣候環境，這樣得到了一些參數的變化規律，比如干球溫度tw、相對濕度φ。然后他們又通過使用計算機模擬軟件對空調的動態負荷和空調的負荷概算進行了模擬。有關超高層建筑冷熱的負荷研究的不是很多。大多都是利用計算機模擬軟件進行計算，對于真實情況的計算非常少。所以作者認為要對現在的超高層建筑測試，多積累一些實際的經驗。

2.2 超高層建筑冷、熱源的選擇

對于冷，熱源的選擇非常重要，因為這會直接給暖通空調系統的正常工作帶來影響。有研究者對北京某建筑物的冷、熱源和空調方案進行了系統的介紹。在超高層建筑的熱源選擇的時候，首先考慮城市的熱網，制冷方面要考慮 電制冷，這也是比較安全的。還有研究者對直燃機和地下水源熱泵、還有地埋管熱泵，多聯機等不同的方案進行了比較，總結發現城市熱網和冷水機組這樣的方式效果比較理想。另外，還有研究者提出了超高層綜合體的概念，也就是說，冷熱源的選擇要根據項目具體情況進行選擇。筆者認為，超高層建筑的技術難度很大，另外對城市環境也有很大的影響，所以熱源選擇要慎重，一定要把對城市的影響降低到最小。

2.3 超高層建筑暖通空調水系統的超壓

超高層建筑和普通的建筑物有很大的區別，單就在管道承壓和豎向風井的高度上就有很大的區別。另外在系統的高壓和低壓上面的劃分來說也要滿足不同設備的要求。經過對很多實際情況的研究筆者發現在設置設備上的轉換層和有關壓力的隔斷層的時候，大都和避難層進行結合，把系統的布置簡化。供暖和空調的水系統在豎向的分區上是進行設計的重點，因為這些設計要求工程的安全性能，經濟性能，環保性能都要達到一定的指標。所以設計者要根據具體情況綜合考慮，選擇不同的方案進行比較，找到比較好的方案。

2.4 超高層建筑的防、排煙設計

現在對于超高層的建筑來說，安全性能是大家最關心的問題。有關超高層火災的報道也有一些，所以發生火災以后超高層建筑上面的損失會更大，大家逃生相對困難。在對超高層建筑的防排煙在設計的時候，一定要充分了解當地的氣候，有關風速和風向等參數要掌握。并且要用專業的煙氣傳播的模擬軟件來優化自己的設計方案?，F在一般要在設備層的旁邊布置寬度是1.5m的一個通風走廊，用這個走廊來把風速過大的問題抵消。

3 做好超高層建筑暖通空調設計的方案

筆者研究了現在國內的超高層建筑暖通空調相關設計方案，對現狀進行了總結，提出了幾點合理的建議，希望能給大家提供一些幫助。

3.1 充分考慮綠色和節能

超高層建筑耗能問題是大家比較關注的，所以在設計的時候要充分考慮超高層建筑物的節能措施，采取合理的設計降低其能耗。比如現在常用的設計有變流量系統、提高供回水上的溫差、設置熱回收的機組、采用變頻調節、利用集中的檢測檔案等。另外也有一些設計者充分考慮了具體的情況，進行了創新，和以往方案不同，取得了良好的節能效果。有研究者通過在建筑物里面布置上下開口的天井，然后把渦輪的能量回收系統安裝在天井里面。經過計算，如果建筑的高度是二百米，那么這個系統能夠輸出供熱能耗大概在 23%的能量；夏天的時候，這個系統的制冷效果能夠達到空調的一半。

3.2 提高全面性

超高層建筑進行設計的時候會用到很多方面的知識是一個比較困難的系統設計。所以要和建筑知識，設備知識，結構知識配合使用。 暖通空調的技術能夠保證大家的室內環境比較舒適，另外再設計的時候也要充分考慮到經濟性和安全性。這就對相關相關專業的工作人員提出了要求，一定要掌握暖通空調設計方面的知識和建筑設計方面的知識，增強和各個部門之間的聯系，提高先進空調的使用，增強超高層建筑設計的科學技術，為做好相關的設計工作服務，為超高層建筑的質量打下基礎。

3.3 利用輔助設計工具

以前暖通空調設計的時候大都靠積累經驗，現在已經不能夠滿足需要了。設計師在面對復雜的設計問題的時候，要善于利用先進的設計公路，比如BIMCFD，Energy plus，TRNSYS等工具提高自己的工作，進行更加精細化的設計。

4 結語

現在我們國家在相關方面包括超高層建筑設計等方面取得了一定的成績。但是還存在一些問題。需要我們相關的工作人員提高自己的水平，利用先進的模擬軟件，進行更加精細的系統設計。實現綠色節能的目的。

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