高层建筑暖通空调设计要点分析张国培

高层建筑暖通空调设计要点分析张国培

张国培

广东广州510000

摘要：暖通空调的应用可以对房屋内部的温度进行调节，从而改善人们的生活条件，因此在高层建筑中被广泛应用。但是高层建筑暖通空调在使用过程中会消耗大量能源，严重增加建筑工程的成本，基于此，本文对高层建筑暖通空调设计要点进行详细探讨，以期促进高层建筑的可持续性发展。

关键词：高层建筑；暖通空调；设计要点

1方案设计要统筹解决设计中的问题

暖通空调设计方案的问题是很重要的，影响到全局，不仅关系到是否能对高层建筑室内起到改善环境的作用，还关系到整个建筑的工程投资以及系统上的一些问题，比如对系统的可行性和安全性都有影响。而且对建筑外形以及建筑面积来说影响也很大，不可忽略。因此，一旦方案设计出现任何问题，总体影响是比较大的，并且不易修改，花费时间也比较长。

1.1可靠性与可行性

在设计方案中我们第一个要考虑的问题就是是否能够满足高层建筑空调通风采暖的使用要求，并且设计方案也必须符合当地和我们国家的规范要求，不违背保护环境、减少能耗的宗旨。设计方案必须是能够满足供冷、通风以及供热这些基本要求的，并同时考虑到这些要求的周期变化性。如果一个项目对温度以及湿度有更高的标准，这个时候我们的设计方案就应该对整年的情况做分析，保证空调系统在全年任何天气情况下都可以满足要求。

1.2经济性比较

在合理可行的基础上还有必须要考虑的就是经济性的问题。我们需要在同样的设计要求和条件下进行对比，选择更经济的，才能保证设计方案是最优方案。投资方最在意的问题就是一次性投资的问题，这就要求在计算的时候要全面，不能丢项。其中一次性投资包括项目的所有设备和调试的费用以及各种管线的费用都包括在内。因为同一种设备在不同的厂家可能在价格上就有很大的差异，所以我们在计算经济性的时候要取设备的平均价格。在考虑经济性的时候有一个非常重要的指标参数就是运行能耗和运行费用，这两点是非常重要的。空调主机设备的耗能问题在考虑时候必须是考虑到全年气候的变化下才行。对于办公写字楼建筑物，我们应该考虑主机运行的时间长短以及假期主机不运行，才能更准确的判断空调的能耗。因为实际影响能耗的因素很多，包括气候、运行管理、各主机和水泵等实际运行功率等等，怎样精准的计算暖通空调的实际耗能情况和产生的费用，现在还是一个技术难题。目前我们能做的是将相关影响尽量考虑周全，使计算结果与实际运行结果尽量接近。

1.3调节性与操作性

暖通空调系统的调节性必须要灵活，只有这样才能适应全面气候负荷的变化。拿高层建筑为例子，空调系统的容量是根据一年当中最不好的气象条件来决定的。调节性能好的系统方案，一次性投资虽然比较多但是节省能源，全年设备消耗能源可以大大减少，因此在考虑经济性的时候既要考虑一次性投资也要考虑长期运行费用带来的影响。此外，空调系统的管理操作方便性和是否采用自动控制直接挂钩，在研究设计方案时需要考虑到实际情况以及经济性的变化再来确定。空调系统如果采用自动控制，优点是我们可以适应的减少管理人员的数量，劳动量相对于来说也不大，在节约运行费用时也可以减少一部分的人工管理费用；但缺点是它对工作人员的自身素养要求比较高，且一次性投资也比较多。因此，在正常情况下大型的空调系统我们还是优先选择采用自动控制，但是我们要尽可能的简化自动控制系统，使经济性和可靠性都有了进一步的保障。

1.4安全性问题

还有最重要的一个问题就是高层建筑物暖通空调系统的安全性。它的安全性可以大致被分为五个方面，分别是：括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全和重要设备物品环境安全以及系统设备运行安全。保证安全性我们需要从运行管理方面以及技术规范方面等等入手。举个例子说，我们在对库房和煤矿区域做设计方案的时候，就必须要考虑到煤矿具有易燃易爆的特性，我们所采取的方案也必须是防爆的才可以，以保证安全。还有在涉及到气体锅炉房暖通空调的时候，就要考虑到一旦发生气体泄露所引起的安全性问题，我们就需要有可燃性气体泄漏报警系统来保证安全。总而言之，安全问题是最重要的问题，我们一定要严格把关，考虑到各种可能会发生的情况在来确定空调系统的设计方案。

2高层建筑暖通空调设计要点

2.1对合理设置水力平衡装置的分析

因高层建筑空调水路较多较复杂，水力难以平衡。因此除了合理规划好水管管路后，需要通过设置平衡阀来满足高层建筑的水力平衡要求。在设计的时候，设计人员要针对不同的管路情况来设置平衡阀。例如通常在集水器的回水管路上设置静态平衡阀，使各个大环路满足总体的水力平衡；在每层水平接管的回水支管上设置动态压差平衡阀或者静态平衡阀，使每个支路总体满足平衡需求；除此之外，把动态平衡调节阀安于新风机组、空调机组的管路上，这样可以确保工作更加全面，系统的调节更到位，运行更成功。

2.2空调循环水泵的选型问题

我们国家目前普遍存在的一个问题就是循环水泵容量过大，它的水泵容量已经超过了我们实际所需要的，这不仅造成了资源上的浪费也带来了费用的增加，循环水泵容量过大主要是由于：静水压力问题，错误的将静水压力算作系统的循环阻力，致使系统循环阻力计算出的结果也会偏大。另外部分空调水管走管不太合理，产生太多弯头，水力损失较大，也导致水泵扬程较高，水泵耗电量增加。

2.3对空调通风设计合理性的重视

因高层建筑高度高，合理的划分空调以及通风系统，对减少空调管井尺寸以及降低风阻能耗有很大的帮助。高层建筑一般设置避难层，对于空调新风机和排风机设置于避难层的做法，新风机和排风机可以分别负责避难层上下几层楼层区域，这样可以减少风井管井面积，同时减少风管长度，降低风阻阻力。当高层建筑带裙楼时，冷却塔优先设置在裙楼区域，以降低冷却水系统承压，减少冷却水管长度，同时降低水泵扬程降低能耗。

2.4对调节性和可操作性问题的分析

在设计前，一定要充分考虑到它在一年四季气候变化时是否能够有较好的调节，避免全年负荷的变动无法满足，使得装备的使用效率非常的低。如果不是常年居住的楼房，就像写字楼、办公楼以及教学楼等类型的，对其夜间不工作的情况，也要考虑到，调节和操作的性能一定要做好。

2.5空调装机容量计算

在对高层建筑暖通空调进行设计过程中，很容易出现空调装机容量过大的现象，而导致这一现象出现的主要原因有两种：一种是在设计的过程中设计人员因考虑相关安全问题，而将空调制冷机装机容量扩大，导致其远远高于实际运行中单位空调峰值冷量；另一种是很多设计人员往往采用复合指标估算方式来对装机容量进行估算，这就很容易导致制冷装机容量过大的现象，使建筑能源消耗量大幅提高，不利于实现建筑节能目标。因此在对负荷进行计算时，设计人员必须要综合多方面情况，认真、细致、系统地的进行计算，同时在计算完成之后还需要进行检验，以此来保证计算结果的准确性，同时也能够使能耗控制在一个合理的范围之内。

3总结语

总而言之，高层建筑暖通空调在应用时会消耗大量能源，严重影响到高层建筑工程的成本，所以对高层建筑暖通空调进行设计至关重要。设计人员在进行暖通空调设计时需要严格按照资源可持续性、方案可行性原则进行设计，并对暖通空调的各个设计要点进行严格把握，从而保证高层建筑暖通空调的运行质量，进一步促进高层建筑的可持续发展。

参考文献

[1]丁乐.高层建筑暖通空调设计要点探讨[J].新材料新装饰，2016（2）：387.

[2]曹树桃.高层建筑暖通空调设计要点之我见[J].建筑工程技术与设计，2015（13）：449.