高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)探討

于爭(zhēng)先　柏蕾　龐建旭

摘要：現(xiàn)代暖通空調(diào)有效改善了人們的生產(chǎn)，生活，也是現(xiàn)代生活環(huán)境的必須品。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)隨著建筑結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜、高層建筑日益增多、用途區(qū)分更加明顯也面臨新的挑戰(zhàn)。在設(shè)計(jì)工作中，必須結(jié)合實(shí)際情況以及當(dāng)前社會(huì)對(duì)節(jié)能環(huán)保的具體要求開展設(shè)計(jì)工作。本文在此根據(jù)工作實(shí)踐，就高層建筑中的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑;建筑暖通空調(diào);設(shè)計(jì)

引言：如今高層建筑不斷增多，民眾生活水平不斷提高，暖通空調(diào)在良好的社會(huì)發(fā)展形勢(shì)以及不斷提升的市場(chǎng)需求下穩(wěn)步發(fā)展、不斷改進(jìn)技術(shù)，提高效率比。建筑暖通設(shè)計(jì)會(huì)直接影響到暖通使用效果，要符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保要求，也需要進(jìn)一步強(qiáng)化設(shè)計(jì)，解決設(shè)計(jì)中的問題，生產(chǎn)廠家要不斷提高工藝水平，暖通設(shè)計(jì)也要跟上時(shí)代，更加注重節(jié)能減排，走可持續(xù)發(fā)展之路。

1 當(dāng)前暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的問題

1.1暖通空調(diào)規(guī)劃設(shè)計(jì)

各個(gè)工程順利進(jìn)行的前提是做好前期的設(shè)計(jì)規(guī)劃，暖通空調(diào)工程也必須做好規(guī)劃設(shè)計(jì)。當(dāng)前暖通工程的設(shè)計(jì)還不夠完善，節(jié)能減排效果不佳，設(shè)計(jì)缺乏整體性，大多數(shù)暖通空調(diào)只注重外觀，并沒有踐行低碳環(huán)保理念，對(duì)于這些問題我們必須著手解決。

1.2設(shè)計(jì)實(shí)施階段

在設(shè)計(jì)規(guī)劃方面，存在設(shè)計(jì)理念與實(shí)際不吻合或在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中存在一些未解決的困難，這些問題與設(shè)計(jì)理念不合理有很大關(guān)系，是不按照設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)的必然結(jié)果。在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中也有一些不合理操作現(xiàn)象，雖達(dá)到了暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)要求，但與國(guó)家當(dāng)前相關(guān)規(guī)定不符，違背了暖通空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)施工要求，從而可能嚴(yán)重影響暖通空調(diào)實(shí)際使用質(zhì)量，給暖通空調(diào)工程留下安全隱患。

1.3節(jié)能減排設(shè)計(jì)

目前我國(guó)許多暖通工程設(shè)計(jì)師并沒有全面做好節(jié)能減排工作的能力，在節(jié)能減排方面的知識(shí)儲(chǔ)備不足或經(jīng)驗(yàn)不足，必然導(dǎo)致暖通設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)被忽視。

2 設(shè)計(jì)原則

根據(jù)當(dāng)前社會(huì)需求以及發(fā)展要求總結(jié)設(shè)計(jì)工作需要注意以下內(nèi)容：

2.1整體性

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)必須考慮全面，明確暖通工程在實(shí)現(xiàn)建筑功能性中的重要性，明確暖通設(shè)計(jì)在建筑物整體功能性中的價(jià)值，從整體視角全面看待問題，權(quán)衡利弊，優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)合理方案，要求設(shè)計(jì)師在專業(yè)知識(shí)方面的掌握程度要高、接受過專業(yè)培訓(xùn)。

2.2動(dòng)態(tài)性

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，在實(shí)際操作中需要不斷優(yōu)化。想要做好這項(xiàng)設(shè)計(jì)，需要有發(fā)展眼光，立足發(fā)展形勢(shì)，預(yù)留一定的改造余量并與實(shí)際情況相結(jié)合，及時(shí)調(diào)整暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)思路。

2.3注重技術(shù)革新

空調(diào)系統(tǒng)的改善是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效措施，研發(fā)新的設(shè)計(jì)方案，減少資源浪費(fèi)，提供高效供暖，是研發(fā)設(shè)計(jì)方案的最終目標(biāo)?？照{(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用在不斷進(jìn)步，接下來暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作必須更加注重實(shí)現(xiàn)低碳，低消耗。

3 高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

結(jié)合當(dāng)前發(fā)展要求以及行業(yè)發(fā)展情況，在此就如何提高高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)合理性進(jìn)行探索。

3.1暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

空調(diào)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)能有效減少能源消耗。要進(jìn)一步加大暖通空調(diào)系統(tǒng)研發(fā)力度，使暖通空調(diào)能夠適應(yīng)日益復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境?？照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響其使用性。一般空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是以最大標(biāo)準(zhǔn)制定的，在實(shí)際運(yùn)行中只承載部分負(fù)荷，如在設(shè)計(jì)中沒有滿足運(yùn)行要求，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)承載過大負(fù)荷，消耗過多能源。新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要根據(jù)室外氣溫參數(shù)變動(dòng)改變風(fēng)量，以此有效減少主機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。

要加強(qiáng)系統(tǒng)控制，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度參數(shù)，盡量減少空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，舒適性高的空調(diào)系統(tǒng)是根據(jù)空氣的溫濕度，空氣流速及輻射進(jìn)行調(diào)節(jié)的，而人類的體感也是根據(jù)以上因素做出的反應(yīng)。以往的空調(diào)系統(tǒng)主要是根據(jù)空氣溫濕度進(jìn)行控制，不過這一做法如今難以適應(yīng)發(fā)展要求。例如空調(diào)系統(tǒng)不能完全適應(yīng)人體環(huán)境需求，當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，不能及時(shí)做出調(diào)節(jié)，這種空調(diào)系統(tǒng)的控制方式難以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。熱濕環(huán)境研究報(bào)告為空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)提供了有效參數(shù)，使空調(diào)在保證人體舒適的情況下耗能也可減少30%左右。

3.2控制方式選擇

選擇合理的控制方式可有效減少空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的耗能。近年來，變頻空調(diào)在節(jié)能和舒適度上的優(yōu)勢(shì)正不斷被推廣，例如小天鵝的自然風(fēng)系統(tǒng)。目前變頻空調(diào)占日本市場(chǎng)空調(diào)銷售額的80%以上。變頻空調(diào)是空調(diào)系統(tǒng)的一大發(fā)展方向，可以降低空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗。中央空調(diào)耗能過大，更應(yīng)使用變頻技術(shù)減少能源消耗，其變頻技術(shù)主要分為兩種：利用變速泵或變速風(fēng)機(jī)替代原有的調(diào)節(jié)閥，有效減少空調(diào)的內(nèi)部消耗，提高空調(diào)整體的工作效率。也可使用變流量技術(shù)，根據(jù)空調(diào)所承載的負(fù)荷隨時(shí)改變水流量和風(fēng)流量，達(dá)到節(jié)能減排的效果。變風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，空調(diào)整體的出風(fēng)量是依據(jù)房間的具體需求隨時(shí)變化的，送出的風(fēng)量可滿足房間的整體需求。

隨著我國(guó)空調(diào)系統(tǒng)的高速發(fā)展，目前我國(guó)的風(fēng)機(jī)盤已達(dá)到世界領(lǐng)先水平，但在空調(diào)系統(tǒng)的其他方面還有待提高，例如耗電量和噪音管理問題、國(guó)產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤中風(fēng)輪與電機(jī)的配置問題等。要有效提高盤管的傳熱效率，減少盤管的使用頻率，使盤管和風(fēng)機(jī)合理匹配，達(dá)到良好的運(yùn)行效果。

3.3優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)

空調(diào)的能源消耗除了和環(huán)境，建筑結(jié)構(gòu)及散熱量有關(guān)，室內(nèi)的溫濕度變化也是直接影響空調(diào)負(fù)荷的重要因素。影響人體舒適度的原因很多，不同的環(huán)境參數(shù)提供的舒適度是不同的，不同的熱環(huán)境會(huì)導(dǎo)致空調(diào)的耗能也存在差別。據(jù)相關(guān)報(bào)告顯示，在確保生產(chǎn)工藝和人體舒適度的情況下，夏季空調(diào)溫度提高1℃，可有效減少空調(diào)初投資額的6%，減少運(yùn)行費(fèi)用的8%左右。另外新風(fēng)系統(tǒng)的負(fù)荷占空調(diào)總負(fù)荷的30%左右，對(duì)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定與節(jié)能有著密切的關(guān)系，大力引進(jìn)新風(fēng)系統(tǒng)，主要是為了滿足人們對(duì)環(huán)境的高需求及彌補(bǔ)空調(diào)的室外壓差。新風(fēng)量的出風(fēng)直接影響空調(diào)的整體負(fù)荷量，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)主機(jī)及水泵等耗電量增加。

3.4改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能

對(duì)暖通系統(tǒng)來說，空調(diào)負(fù)荷量和圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能有很大關(guān)系，圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱效果直接影響傳熱系統(tǒng)的運(yùn)行，如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能不足，則空調(diào)生產(chǎn)的熱風(fēng)、冷風(fēng)會(huì)更快散逸到室外，反之則可以更好的保持室內(nèi)溫度，從而達(dá)到節(jié)能效果。所以在國(guó)家規(guī)定的節(jié)能設(shè)計(jì)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中，加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能是重要工作之一。

3.5利用新型能源

空調(diào)系統(tǒng)能耗大，也應(yīng)注重新能源的開發(fā)利用。要采用節(jié)能環(huán)保、健康的空調(diào)運(yùn)行方式，舒適環(huán)境參數(shù)不同但被組合起來后可得到同等的熱舒適性效果，但不同環(huán)境參數(shù)的組合會(huì)直接影響空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗。在氣溫較低的環(huán)境中，如使用傳統(tǒng)的空調(diào)運(yùn)行方式，可將室內(nèi)溫度整體提高，通過改變室內(nèi)空氣的溫度來改變?nèi)梭w的舒適度，此種方法需要空氣的溫度比較高，這時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損及新風(fēng)系統(tǒng)的熱損消耗程度都較大。如改變傳統(tǒng)空調(diào)的運(yùn)行方式，加強(qiáng)輻射熱度，降低空氣溫度，相對(duì)前者更能達(dá)到節(jié)能的效果。

結(jié)語

現(xiàn)如今建筑使用者對(duì)建筑暖通空調(diào)的要求日益提升，設(shè)計(jì)是暖通空調(diào)使用質(zhì)量?jī)?yōu)劣的第一關(guān)，在設(shè)計(jì)工作中必須結(jié)合當(dāng)前發(fā)展要求與客戶需要不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，力求在滿足客戶要求的同時(shí)兼顧節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性，走可持續(xù)發(fā)展之路。

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