高層民用建筑暖通空調設計的幾個關鍵點分析

文/劉紅芹 河北銘銳工程咨詢有限公司 河北廊坊 065000

我國建筑行業的發展離不開國家政策的扶持和各行業的支持。目前，建筑行業提倡發展綠色建筑，這就要求建筑設計中要融入可持續發展概念，堅持低碳生產、綠色建筑目標。暖通空調設計在高層民用建筑設計中更要堅持一定的原則，不斷采取先進的設計理念和技術，實現高效、實用、環保、節能的暖通空調設計目標。

1、空調系統設計原則

暖通空調設計的環保節能原則是目前建筑行業設計的發展新趨勢，也是緩解我國目前嚴峻的生態環境問題的有效途徑之一。在暖通空調設計中遵循節能環保性原則，要實現這一設計目標，在暖通空調工程中更多利用新技術、新設備是必然要求。但是這樣無疑是增加了預算和成本，因此，國家和政府財政部門要加大對于暖通空調節能設計的投資，給予一定的財政和政策支持。此外，要實現暖通空調設計的環保節能原則，還需要在設計中注重對于光熱資源、空氣、水等生態環境因素的科學把握，做到設計中能夠更好的利用生態資源，實現節能減耗的建筑目標。

2、高層民用建筑暖通空調設計的幾個關鍵點

2.1 空調負荷計算

根據現行《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》要求：施工圖設計階段應對空調區的冬季熱負荷和夏季逐時冷負荷進行計算，這也是進行空調系統設計的第一步。對空調區的夏季冷負荷，應按空調區各項逐時冷負荷的綜合最大值確定。對空調系統的夏季冷負荷，當末端設備設有溫度自動控制裝置時，空調系統的夏季冷負荷按所服務各空調區逐時冷負荷的綜合最大值確定；末端設備無溫度自動控制裝置時，空調系統的夏季冷負荷按所服務各空調區冷負荷的累計值確定；應計入新風冷負荷、再熱負荷以及各項有關的附加冷負荷；還應考慮所服務各空調區的同時使用系數?？照{負荷組成包括以下幾個部分：首先應確定工程室內外設計參數，其次，滿足國家及當地節能設計標準的建筑圍護結構參數，然后，設備、照明、人員密度均應考慮進去。現在鴻業負荷計算軟件能完美地幫我們完成這項工作。施工圖設計階段，一些大的公共建筑由于業態及裝飾裝修條件不能確定，可能導致負荷會由偏差，會存在二次深化設計中復核糾正。除以上要求外，空調熱負荷還應注意：空調建筑室內通常保持正壓，一般不計算由門窗縫隙滲入室內的冷空氣和由門、孔洞等侵入室內的冷空氣引起的熱負荷；室內人員、燈光和設備產生的熱量會抵消部分熱負荷；考慮建筑物內區冬季余熱，需要常年供冷的情況。

2.2 冷熱源設計

根據現行《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》要求：供暖空調冷源與熱源應根據建筑物規模、用途、建設地點的能源條件、結構、價格以及國家節能減排和環保政策的相關規定等，通過綜合論證確定。除非有供電政策支持、低俗電利用、無集中供熱且采用其他燃料受到嚴格限制、有再生能源發電等情況下，不得采用電直接加熱設備作為空調系統的供暖熱源和空氣加濕熱源?？照{系統熱源配置一般采用市政熱源換熱設置換熱機房，或獨立設置鍋爐房。鍋爐房及換熱機房，均應要求設置供熱量控制裝置。空調冷源，有廢熱或廢氣利用時可采用吸收式冷水機組，電動壓縮式冷水機組利用率最高。 電動壓縮式冷水機組的總裝機容量，應根據計算的空調系統冷負荷值直接選定，不另作附加；在設計條件下，當機組的規格不能符合計算冷負荷的要求時，所選擇機組的總裝機容量與計算冷負荷的比值不得超過1.1。冷水機組的選型應采用名義工況制冷性能系數（COP）較高的產品，并同時考慮滿負荷和部分負荷因素，其性能系數應符合現行國家建筑節能設計標準的有關規定。合理選用機組裝機容量，避免出現大馬拉小車的現象，杜絕能源浪費。這也是暖通設計人員的職責所在。

2.3 空調風系統設計

根據現行《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》要求：選擇空調系統原則： 根據建筑物的用途、規模、使用特點、負荷變化情況、參數要求、所在地區氣象條件和能源狀況，以及設備價格、能源預期價格等，經技術經濟比較確定； 功能復雜、規模較大的公共建筑，宜進行方案對比并優化確定；干熱氣候區應考慮其氣候特征的影響?，F階段空調風系統一般采用兩種形式，全空氣空調系統和風機盤管+新風系統。我們在設計高大空間的空調時，如商場的中庭、酒店的大堂、宴會廳，會采用全空氣空調系統；像辦公室、會議室一般會采用風機盤管+新風系統。無論采用哪種形式，均應從滿足人員舒適度，提升人員生活品質為前提，合理確定新風比，滿足人員最小新風量的要求，過渡季應考慮全新風運行的可行性。合理確定氣流組織，合理確定送、回、排風口的形式及位置。

2.4 空調水系統設計

中央空調水系統包括冷卻水系統和冷凍水系統，中中央空調工程設計的主要內容之一，正確優化設計和利用中央空調水系統，關系到整個中央空調工程設計的安全性、節能性和可靠性。冷凍水系統可按歸多種方式進行分類，最常用的方式是一級泵變流量系統，又可按照供回水管流程長度和布置方式采用同和或異程系統，做到水力平衡的條件下均可選用；也可按供、回水管的數量分為兩管制和四管制水系統。一級泵變流量空調冷水系統是指空調末端設水路兩通調節閥的一級泵系統，使用自控設備在分水器與集水器之間旁通部分冷凍水，從而做到冷源側定流量負荷側變流量，節省輸送能效。使選配的空調冷水系統循環水泵滿足規范規定的耗電輸冷比EC(H)R的要求。需要注意的量，在系統的供回水管之間設置電動旁通調節閥，旁通調節閥的設計流量宜取容量最大的單臺冷水機組的額定流量。空調水系統布置和選擇管徑時，應減少并聯環路之間壓力損失的相對差額。當設計工況時并聯環路之間壓力損失的相對差額超過15%時，應采取水力平衡措施。空調熱水管道還應考慮補償措施，當自然補償不能滿足要求時，應設置補償器。應設置排氣和泄水裝置。保證空調水系統的良性循環狀態。還有的工程師沒有注意到冬季與夏季的流量差，導致冬季的循環水流量遠遠低于了夏季，造成了大面積的能源浪費，因此在實際設計過程之中，一定要根據不同的時間段以及不同的場合設計出不同的合理方案，要對測量結果進行準確的預報，應當通過控制變頻泵的整個速度，去保證各種條件下進行穩定循環狀態，避免資源的浪費，保證效率的提高。

結語：

總之，我國經濟文化都在大幅度的進行發展，科技也在逐步發展。當然也正是因為有這樣的基礎，才能夠為高層建筑暖通空調的發展提供更多的平臺，為了能夠保證暖通空調系統整體的質量以及未來科學的合理運用，一定要做好設計方面的工作，在這期間每一個工作者都應該以認真負責的態度對待各項任務，進行全方面的考慮，要考慮到每個人甚至每個區域的安全隱患問題，制定出合適的方案。