高層建筑暖通空調設計分析

安克思

（西安建筑科技大學建筑設計研究院，陜西 西安 710055）

1 高層建筑暖通空調類型及設計原則

1.1 高層建筑暖通空調類型

高層建筑中暖通空調系統種類繁多，要結合各高層自身特點選擇最為合理實用的空調系統。第一，全空氣系統，冷熱介質不進入各個空調房間只進入空調機房，各空調房間的冷熱負荷全由經過處理的冷熱空氣承擔，常見的一二次回風空調系統。該系統常用于高層建筑裙房部分的大廳、多功能廳等大空間場所。第二，空氣—水系統，冷熱介質和被處理過后的空氣均送至空調房間，空氣解決房間的通風換氣和滿足房間新風量的要求，冷熱介質承擔房間冷熱負荷，該系統在高層酒店以及辦公樓中得到了廣泛的應用。第三，直接蒸發系統，該系統利用冷媒直接與空氣進行一次熱交換，換熱效率大幅度提高，最為常見的就是VRV空調系統。該系統簡單、設置靈活，在部分負荷下具有較高的節能特性，越來越多的高層辦公樓開始采用該系統。

1.2 高層建筑暖通空調的設計原則

首先，要遵循設計方案合理性原則。設計單位設計的方案一定要具有較高的合理性才能滿足高層建筑的需求，要結合高層建筑的用途特征，安裝設備及施工材料必須嚴格按照國家相關標準，各項設計參數要具有較高的科學性合理性，制定切實可行的系統方案，以確保施工完成后暖通空調系統能夠投入使用并取得良好的使用效果。其次，要遵循設計方案經濟性原則。暖通空調方案的設計首先要考慮的就是空調安裝中的材料、設備等方面及后期投入使用的經濟問題，采購材料要在多家銷售商之間做好等產品對比，在確保施工材料質量的前提下選購性價比較高的材料，在施工中盡量較少浪費材料的現象從而降低投資成本。在施工設備使用方面要按章操作，禁止違章作業，以免造成安裝設備的損壞。設計合理的空調安裝結構，避免在后期投入使用時因結構不合理造成的資源浪費與經濟損失。最后，要遵循暖通空調系統可調節性原則。暖通空調的可調節性能夠適應隨著季節變化、區域不同及負荷變化情況下自動或者人工進行調控，使室內環境長久保持舒適，增強人們的體驗效果。

2 暖通空調的設計要點

2.1 設計方案

在低能耗與良好的室內環境的前提下，通過對風量的調節設置置換式送風系統、吊頂的冷輻射系統、空調去濕系統、低溫冰蓄冷送風系統，是當前比較主流的設計方案。在高層建筑中，各種設備形成了輻射熱量，為平衡輻射熱量采取輻射型制冷方式，在冷輻射吊頂系統設置過程中，要結合置換式送風，只有如此才能保證室內優質的空氣質量，再根據室內對空氣濕度的要求設計去濕系統。在具體設計過程中，經濟性能也要作為衡量指標，暖通空調設計對經濟性能的考慮比較多，因此，兼具科學性、合理性、經濟性等多方面考慮后，相關設計人員才會敲定最終的設計方案。如今，暖通空調裝置是否為一次性投資是投資者比較關心的問題，因此，設計過程中要求對投資進行全方位核算。在暖通空調的設計過程中，一次性投資內容包括管道投資、配電控制的投資、材料投資、設備投資、安裝調試、室外管線費用、機房土建、工程管理費等費用。

2.2 良好的室內環境與低能耗條件下的設計方案

良好的室內環境與低能耗條件下，裝置能調節風量的冷輻射吊頂系統、替換式送風系統、去濕空調系統、低溫送風系統，再通過輻射方式制冷，消除多設備造成的熱輻射。值得注意的是，在裝置冷輻射系統時，一定要結合替換式送風系統，這是室內良好空氣環境的保障。去濕系統屬于相對獨立的系統，主要功能是滿足室內空氣的濕度。在規劃過程中，經濟性也是考量的重點，比如工程管理費、設備投資、配電控制投資、管道投資、機房土建費、材料投資、安裝調試費用、室外管線費用等眾多項目，都要做好科學計算，發揮出重要的經濟性能。

2.3 操作性與調節性

暖通空調系統的容量參考全年氣象條件最不利的極端時期，因此，要求暖通空調的調節性能應對全年的氣象變化。調節性能比較好的方案，雖然一次性投資比較高，但是耗能小是其最大的優點，應平衡經濟因素合理設計方案。此外，是否采用自動控制系統，要結合實際要求和經濟性來綜合判斷，自動控制系統有管理方便、減少系統管理人員的數量、降低勞動強度、縮小管理費用等優點，同時也增加了一次性投資的數額，而且對相關操作人員也有著較高的要求。

2.4 通風系統的防煙、防火設置

在通風和空調系統的送回風管路上安裝防火閥，防火閥處于開啟狀態，起到了阻火隔煙的功能。排煙防火閥則安裝在排煙管道上，一般情況下處于關閉狀態，火災發生時通過電動和手動的方式開啟，起到了排煙作用。但在實際設計過程中，大部分暖通空調要么設置了排煙防火閥，要么設置了防火閥，但在設計過程中忽視了配套閥門的設計。

3 結語

高層建筑暖通空調設計質量在很大程度上影響著高層建筑設計的整體水平，更影響著日后投入使用時人員的生活工作環境質量。高層建筑暖通空調系統設計要從以人為本的觀點出發，設計出科學合理的系統結構，不斷優化完善設計水平，高層建筑暖通空調設計推向另一個高端，使設計單位在建筑行業中長久不衰，為人們打造更為舒適的生活工作環境。