超高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計探討

【摘要】隨著我國城市的不斷發(fā)展，城市人口數(shù)量越來越多，而城市的土地資源又是非常有限的，因此要求城市住房具有高容積率，超高層建筑也由此產(chǎn)生，在現(xiàn)代化城市中，超高層建筑隨處可見，已經(jīng)成為了現(xiàn)代化城市的標志。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑；暖通空調(diào)；系統(tǒng)設(shè)計

1、超高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計的基本原則

第一，精確進行負荷計算，準確計算超高層建筑中的總?cè)藬?shù)并進行風量平衡計算，為空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計容量提供依據(jù)；第二，核查所設(shè)計的高樓樓層的層數(shù)、樓層和建筑物的總高度，以確定按照什么樣的規(guī)格與標準進行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，然后嚴格按照設(shè)計標準的有關(guān)規(guī)定進行設(shè)計流程；第三，工程設(shè)計師必須充分了解和掌握暖通空調(diào)系統(tǒng)安裝位置附近的建設(shè)情況，整體把握超高層建筑施工圖在供電、供水、供暖、管道的鋪設(shè)方法和界面位置等方面細節(jié)，作為空調(diào)管線的設(shè)計基礎(chǔ)。

2、暖通空調(diào)系統(tǒng)的類型

第一，空氣-水暖通空調(diào)系統(tǒng)在多種類型的超高層建筑中非常普遍，對于超高層建筑室內(nèi)的環(huán)境、溫度以及濕度的調(diào)節(jié)是通過冷水與空氣的熱交換來實現(xiàn)的，將空調(diào)中的熱量交換出來。在熱交換的過程中，還能改善室內(nèi)環(huán)境。第二，全水暖通空調(diào)系統(tǒng)對超高層建筑空氣的調(diào)節(jié)主要是通過水的熱能交換來實現(xiàn)的，不僅可以調(diào)節(jié)超高層建筑內(nèi)部環(huán)境的溫度高低和濕度的大小，同時還能改善空氣的質(zhì)量，對于大部分的超高層建筑都能適用。第三，全空氣暖通空調(diào)系統(tǒng)是應(yīng)用非常普遍的一種空調(diào)系統(tǒng)中，空調(diào)系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)以及濕度調(diào)節(jié)都是通過空壓機來實現(xiàn)的，對于室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)基本就是通過空氣的變化來實現(xiàn)，空氣是室內(nèi)溫度和濕度的主要要素。

3、方案設(shè)計要統(tǒng)籌解決設(shè)計中的問題

3.1設(shè)計應(yīng)具有可行性和可靠性

就暖通工程的設(shè)計和施工等方面，各地區(qū)相關(guān)部門均有明確的規(guī)范要求，以及有關(guān)環(huán)境保護的要求，暖通設(shè)計具有可行性，即要充分滿足當?shù)叵嚓P(guān)部門的規(guī)范要求，也要提供水和電來保證暖通設(shè)備正常運行的基本工作條件，所以，暖通設(shè)計方案應(yīng)當充分滿足上述基本工作條件，并且還需要全面考慮到長期供水、供電條件的變化狀況，部分建筑工程情況比較特別，不能提供標準的暖通設(shè)備，此時在設(shè)計暖通方案時，需要對非標準的暖通設(shè)備制定出合理、可行的參數(shù)標準。

3.2經(jīng)濟性比較

在合理可行的基礎(chǔ)上還有必須要考慮的就是經(jīng)濟性的問題。我們需要在同樣的設(shè)計要求和條件下進行對比，選擇更經(jīng)濟的，才能保證設(shè)計方案是最優(yōu)方案。投資方最在意的問題就是一次性投資的問題，這就要求在計算的時候要全面，不能丟項。其中一次性投資包括項目的所有設(shè)備和調(diào)試的費用以及各種管線的費用都包括在內(nèi)。因為同一種設(shè)備在不同的廠家可能在價格上就有很大的差異，所以我們在計算經(jīng)濟性的時候要取設(shè)備的平均價格。在考慮經(jīng)濟性的時候有一個非常重要的指標參數(shù)就是運行能耗和運行費用，這兩點是非常重要的。空調(diào)主機設(shè)備的耗能問題在考慮時候必須是考慮到全面氣候的變化下才行。辦公寫字樓和教學樓在建筑物耗能相比較的話，我們應(yīng)該拋開停機的時間長短，因為在不同的地方和不同的時間每一種能源的價格可能都會差異很大。因為不可控因素太多，怎樣精準的計算暖通空調(diào)的實際耗能情況和產(chǎn)生的費用，成為了我們目前沒有解決的一個技術(shù)難題。

3.3調(diào)節(jié)性與操作性

暖通空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性必須要靈活，只有這樣才能適應(yīng)全面氣候負荷的變化。拿超高層建筑為例子，空調(diào)系統(tǒng)的容量是根據(jù)一年當中最不好的氣象條件來決定的。調(diào)節(jié)性能好的系統(tǒng)方案，一次性投資雖然比較多但是節(jié)省能源，設(shè)備消耗能源少，因此在考慮經(jīng)濟性的時候看具體情況在做選擇。此外，空調(diào)系統(tǒng)的管理操作方便性和是否采用自動控制直接掛鉤，在研究設(shè)計方案時需要考慮到實際情況以及經(jīng)濟性的變化再來確定?？照{(diào)系統(tǒng)如果采用自動控制，優(yōu)點是我們可以適當?shù)臏p少管理人員的數(shù)量，勞動量相對于來說也不大，也可以減少一部分的人工管理費用；但缺點是它對工作人員的自身素養(yǎng)要求比較高，且一次性投資也比較多。因此，在正常情況下大型的空調(diào)系統(tǒng)我們還是優(yōu)先選擇采用自動控制，但是我們要盡可能的簡化自動控制系統(tǒng)，使經(jīng)濟性和可靠性都有了進一步的保障。

4、超高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)電采暖的優(yōu)勢和條件

第一，在特定的供暖區(qū)域內(nèi)，不需要修建鍋爐房和換熱站，可以減少占地面積和總的投資；第二，運行調(diào)控方便易操作，可采取分區(qū)、分時的采暖方式，以節(jié)約能耗和減少運行費用；第三，集中供暖，處理廠對燃料灼燒產(chǎn)生的污染物的集中處理，可以降低對環(huán)境的污染，在采暖區(qū)域內(nèi)對環(huán)境不會造成不利影響；第四，散熱器的降溫慢，可以更好地確保室內(nèi)溫度的均衡。雖然電采暖有這些明顯的優(yōu)勢，但是要想廣泛應(yīng)用電采暖的取暖方式，還必須要滿足一些條件：第一，建筑物應(yīng)該是節(jié)能建筑。節(jié)能建筑會使得該結(jié)構(gòu)的保溫性能較好，所以采用電加熱可以更好地節(jié)約能源，節(jié)約能源。第二，建筑物的入住率和供暖升溫率都要高。對于居民區(qū)的建筑物，如果你周圍的業(yè)主不采暖的話，一定會對你的室溫產(chǎn)生影響。所以為了更好地發(fā)揮電加熱的優(yōu)點，占用率和加熱使用費率是必需要達到要求的。第三，電價便宜，電力資源具有穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的特點。這也是最重要的，電加熱的消耗品就是電，因為電力需求量大，所以電量和質(zhì)量的要求高，另外，電價的問題使得電加熱成為大規(guī)模被使用的采暖方式，應(yīng)該使大多數(shù)人在經(jīng)濟上可以接受，解決他們的后顧之憂。

結(jié)語：

為了進一步提升我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)速度，就必須要加強對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工作的重視，采取有效的節(jié)能措施，力爭取得更好的節(jié)能效果，使暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠在人們的生活中發(fā)揮出更大的作用，為我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提升做出更多的貢獻。

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作者簡介：

張明輝，華東建筑設(shè)計研究院有限公司大連分公司，遼寧大連。