高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)分析

王健 劉磊

摘要：隨著城市建設(shè)的不斷加快，土地資源持續(xù)減少，高層建筑不斷增加，同時(shí)對(duì)高層民用建筑工程質(zhì)量也有了更高的要求。在高層民用建筑中，暖通空調(diào)作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，其設(shè)計(jì)也直接影響著整個(gè)建筑的工程質(zhì)量。目前高層民用建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)主要針對(duì)空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計(jì)，對(duì)能源進(jìn)行合理選擇，并確保能源利用率實(shí)現(xiàn)最大限度的提高，另外通過(guò)空調(diào)水泵等的合理選擇，對(duì)舒適的室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行營(yíng)造，并實(shí)現(xiàn)環(huán)境不良影響最小化，使高層民用建筑舒適性需求得以有效滿足。本文就高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：高層民用建筑;暖通空調(diào)設(shè)計(jì);關(guān)鍵點(diǎn)

一、暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則分析

根據(jù)目前建筑行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)以及節(jié)能減排等戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，需要通過(guò)環(huán)保節(jié)能原則的運(yùn)用，使日益嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題得到有效緩解^[1]。遵循節(jié)能環(huán)保原則，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，要對(duì)新設(shè)備、新技術(shù)加強(qiáng)運(yùn)用，同時(shí)也會(huì)使成本及預(yù)算增加，所在一方面在設(shè)計(jì)中還應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)原則，另一方面相關(guān)部門(mén)應(yīng)加大節(jié)能設(shè)計(jì)的扶持力度，有效推動(dòng)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。另外還應(yīng)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，對(duì)空所、光熱資源、水等生態(tài)環(huán)境因素的利用加強(qiáng)重視，通過(guò)科學(xué)合理的應(yīng)用措施，使生態(tài)資源利用率有效提高，使節(jié)能減耗目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

二、高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)分析

（一）確定空調(diào)負(fù)荷

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要計(jì)算空調(diào)區(qū)域的夏季逐時(shí)冷負(fù)荷和冬季熱負(fù)荷。在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)先確定空調(diào)區(qū)域各項(xiàng)逐時(shí)冷負(fù)荷的綜合最大值，再對(duì)空調(diào)區(qū)域的夏季冷負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，空調(diào)系統(tǒng)的夏季冷負(fù)荷應(yīng)通過(guò)末端設(shè)備所設(shè)置的溫度自動(dòng)控制裝置，根據(jù)所服務(wù)的各空調(diào)區(qū)域逐時(shí)冷負(fù)荷的綜合最大值進(jìn)行確定;如末端設(shè)備未進(jìn)行溫度自動(dòng)控制的設(shè)置時(shí)，根據(jù)所服務(wù)的各空調(diào)區(qū)域冷負(fù)荷的累計(jì)值對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的夏季冷負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算和確定;應(yīng)對(duì)再熱負(fù)荷、新風(fēng)冷負(fù)荷、各項(xiàng)有關(guān)的附加冷負(fù)荷進(jìn)地充分考慮;對(duì)所服務(wù)各空調(diào)區(qū)域的同時(shí)使用系數(shù)進(jìn)行充分考慮。在進(jìn)行空調(diào)熱負(fù)荷計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的關(guān)鍵點(diǎn)為：應(yīng)確保空調(diào)建筑室內(nèi)處于正壓狀態(tài)，通常對(duì)由門(mén)、孔洞等侵入室內(nèi)的冷空氣及門(mén)窗縫隙滲入的室內(nèi)冷空氣所引起的熱負(fù)荷不納入計(jì)算范圍;部分熱負(fù)荷會(huì)被室內(nèi)燈光、人員、設(shè)備產(chǎn)生的熱量所抵消;對(duì)建筑物內(nèi)冬季余熱及常年供冷的情況進(jìn)行考慮^[2]。

（二）冷熱源設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑物的用途、規(guī)模、建設(shè)地點(diǎn)的能源結(jié)構(gòu)、條件、價(jià)格，以及環(huán)保及節(jié)能減排政策等，對(duì)供暖空調(diào)的冷源與熱源進(jìn)行綜合論證予以確定。通?？照{(diào)系統(tǒng)的空所加濕熱源和供暖熱源不能使用電直接加熱設(shè)備，除非特殊情況或受到嚴(yán)格限制的情況下。通常采用市政熱源換熱裝對(duì)空調(diào)系統(tǒng)熱源的換熱機(jī)房或鍋爐房進(jìn)行配置，無(wú)論換熱機(jī)房還是鍋爐房都需進(jìn)行供熱量控制裝置的配置。在對(duì)冷水機(jī)組進(jìn)行選型時(shí)，應(yīng)對(duì)名義工況制冷性能系數(shù)較高的產(chǎn)品進(jìn)行選擇，并對(duì)滿負(fù)荷和部分負(fù)荷因素進(jìn)行充分考慮，確保其性能系數(shù)與現(xiàn)行國(guó)家建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求相符合。另外對(duì)機(jī)組裝機(jī)容量進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)能源浪費(fèi)的情況。

（三）空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)結(jié)合建筑物規(guī)模是、用途、負(fù)荷變化情況、使用特點(diǎn)、所在地區(qū)氣象條件、參數(shù)要求、能源狀況、能源預(yù)期價(jià)格以及設(shè)備價(jià)格等進(jìn)行確定，同時(shí)需要確保技術(shù)經(jīng)濟(jì)性;在規(guī)模較大、功能復(fù)雜的公共建筑中，需要通過(guò)方案對(duì)比的方式，使其進(jìn)一步優(yōu)化;在干熱氣候區(qū)域，需要對(duì)氣候特征所產(chǎn)生的影響進(jìn)行充分考慮。目前空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)主要采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管配合新風(fēng)系統(tǒng)以及全空氣空調(diào)系統(tǒng)兩類(lèi)^[3]。全空氣空調(diào)系統(tǒng)適用于商場(chǎng)中庭、宴會(huì)廳、酒店大堂等寬敞空間，風(fēng)機(jī)盤(pán)管與新風(fēng)系統(tǒng)配合的方式適合于辦公室、會(huì)議室等。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，基于提高人信生活品質(zhì)，對(duì)新風(fēng)比進(jìn)行合理確定，使人們最小新風(fēng)量的要求得以滿足，在過(guò)渡季需要對(duì)新風(fēng)運(yùn)行的可行性進(jìn)行考慮。另外還應(yīng)對(duì)氣流組織進(jìn)行合理確定，對(duì)送、排、回風(fēng)口的形式及位置進(jìn)行合理確定。

（四）空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在中央空調(diào)水系統(tǒng)中，涉及到冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩類(lèi)，其中對(duì)中央空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和利用是中央空調(diào)工程設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，這直接影響著整個(gè)中央空調(diào)工程設(shè)計(jì)的節(jié)有性、安全性、可靠性。根據(jù)多種方式能夠?qū)鋬鏊到y(tǒng)進(jìn)行分類(lèi)，其中一級(jí)泵變流量系統(tǒng)為最常見(jiàn)的方式，其主要根據(jù)供回水管流程長(zhǎng)度和布置方式，在確保水力平衡的情況下都可適用;根據(jù)供、回水管的數(shù)量可分為四管制和兩管制水系統(tǒng)。一級(jí)泵變流量空調(diào)冷水系統(tǒng)主要是指將水路兩通調(diào)節(jié)閥設(shè)置在空調(diào)末端設(shè)的一級(jí)泵系統(tǒng)，在集水器和分水器之間利用自控設(shè)備關(guān)現(xiàn)部分冷凍水的旁通，使輸送能效有效節(jié)約。在空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行布置時(shí)，需要對(duì)管徑進(jìn)行選擇，應(yīng)使并聯(lián)環(huán)路之間壓力損失的相對(duì)差額盡可能減少。當(dāng)壓力損失相對(duì)差額大于15%時(shí)，需要加強(qiáng)水力平衡措施的應(yīng)用^[4]。在進(jìn)行空調(diào)熱水管道設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)補(bǔ)償措施進(jìn)行考慮，如自然補(bǔ)償無(wú)法滿足要求，則應(yīng)對(duì)補(bǔ)償器進(jìn)行設(shè)置。通過(guò)泄水、排氣裝置的設(shè)計(jì)，使空調(diào)水系統(tǒng)的良性循環(huán)狀態(tài)得以有效保證。另外對(duì)冬季與夏季的流量差也應(yīng)予以考慮，避免因冬季循環(huán)水流量遠(yuǎn)低于夏季而出現(xiàn)能源浪費(fèi)的情況。因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同場(chǎng)合、不同時(shí)間對(duì)不同的方案進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果，對(duì)變頻泵的速度加強(qiáng)控制，確保各種條件狀況下，系統(tǒng)的穩(wěn)定循環(huán)狀態(tài)得以有效保證，使資源浪費(fèi)最大限度減少，效率有效提高。

結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的合理、設(shè)計(jì)，能夠使其整體的質(zhì)量和功效提高，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)保持認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，對(duì)各方面因素進(jìn)行充分考慮，并對(duì)各區(qū)域可能存在的安全隱患進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而對(duì)合適的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制定。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 劉紅芹. 高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)分析[J]. 中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2019，000（010）：78.

[2]? 周文瑾. 關(guān)于高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)分析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，000（016）：1191.

[3]? 黃恩磊. 高層民用建筑中暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)芻議[J]. 住宅與房地產(chǎn)，2018，No.493（08）：103.

[4]? 陳偉漫. 高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)[J]. 建材與裝飾，2019，000（009）：76-77.

（作者單位：黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院）