高層民用建筑暖通空調設計的關鍵點分析

王健 劉磊

摘要：隨著城市建設的不斷加快，土地資源持續減少，高層建筑不斷增加，同時對高層民用建筑工程質量也有了更高的要求。在高層民用建筑中，暖通空調作為重要的基礎設施，其設計也直接影響著整個建筑的工程質量。目前高層民用建筑的暖通空調設計主要針對空調負荷進行科學合理設計，對能源進行合理選擇，并確保能源利用率實現最大限度的提高，另外通過空調水泵等的合理選擇，對舒適的室內環境進行營造，并實現環境不良影響最小化，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設計原則及設計關鍵點進行分析和探討。

關鍵詞：高層民用建筑;暖通空調設計;關鍵點

一、暖通空調系統設計原則分析

根據目前建筑行業發展趨勢以及節能減排等戰略發展目標，需要通過環保節能原則的運用，使日益嚴峻的生態環境問題得到有效緩解^[1]。遵循節能環保原則，在暖通空調設計中，要對新設備、新技術加強運用，同時也會使成本及預算增加，所在一方面在設計中還應遵循經濟原則，另一方面相關部門應加大節能設計的扶持力度，有效推動環境可持續發展目標的實現。另外還應在暖通空調設計中，對空所、光熱資源、水等生態環境因素的利用加強重視，通過科學合理的應用措施，使生態資源利用率有效提高，使節能減耗目標得以實現。

二、高層民用建筑暖通空調設計幾個關鍵點分析

（一）確定空調負荷

在暖通空調設計時，首先需要計算空調區域的夏季逐時冷負荷和冬季熱負荷。在進行計算時，應先確定空調區域各項逐時冷負荷的綜合最大值，再對空調區域的夏季冷負荷進行計算，空調系統的夏季冷負荷應通過末端設備所設置的溫度自動控制裝置，根據所服務的各空調區域逐時冷負荷的綜合最大值進行確定;如末端設備未進行溫度自動控制的設置時，根據所服務的各空調區域冷負荷的累計值對空調系統的夏季冷負荷進行計算和確定;應對再熱負荷、新風冷負荷、各項有關的附加冷負荷進地充分考慮;對所服務各空調區域的同時使用系數進行充分考慮。在進行空調熱負荷計算時應注意的關鍵點為：應確?？照{建筑室內處于正壓狀態，通常對由門、孔洞等侵入室內的冷空氣及門窗縫隙滲入的室內冷空氣所引起的熱負荷不納入計算范圍;部分熱負荷會被室內燈光、人員、設備產生的熱量所抵消;對建筑物內冬季余熱及常年供冷的情況進行考慮^[2]。

（二）冷熱源設計

根據建筑物的用途、規模、建設地點的能源結構、條件、價格，以及環保及節能減排政策等，對供暖空調的冷源與熱源進行綜合論證予以確定。通?？照{系統的空所加濕熱源和供暖熱源不能使用電直接加熱設備，除非特殊情況或受到嚴格限制的情況下。通常采用市政熱源換熱裝對空調系統熱源的換熱機房或鍋爐房進行配置，無論換熱機房還是鍋爐房都需進行供熱量控制裝置的配置。在對冷水機組進行選型時，應對名義工況制冷性能系數較高的產品進行選擇，并對滿負荷和部分負荷因素進行充分考慮，確保其性能系數與現行國家建筑節能設計標準和要求相符合。另外對機組裝機容量進行合理設計，避免出現能源浪費的情況。

（三）空調風系統設計

對空調系統進行選擇時，應結合建筑物規模是、用途、負荷變化情況、使用特點、所在地區氣象條件、參數要求、能源狀況、能源預期價格以及設備價格等進行確定，同時需要確保技術經濟性;在規模較大、功能復雜的公共建筑中，需要通過方案對比的方式，使其進一步優化;在干熱氣候區域，需要對氣候特征所產生的影響進行充分考慮。目前空調風系統主要采用風機盤管配合新風系統以及全空氣空調系統兩類^[3]。全空氣空調系統適用于商場中庭、宴會廳、酒店大堂等寬敞空間，風機盤管與新風系統配合的方式適合于辦公室、會議室等。在實際設計中，基于提高人信生活品質，對新風比進行合理確定，使人們最小新風量的要求得以滿足，在過渡季需要對新風運行的可行性進行考慮。另外還應對氣流組織進行合理確定，對送、排、回風口的形式及位置進行合理確定。

（四）空調水系統設計

在中央空調水系統中，涉及到冷凍水系統和冷卻水系統兩類，其中對中央空調水系統進行優化設計和利用是中央空調工程設計的重要內容之一，這直接影響著整個中央空調工程設計的節有性、安全性、可靠性。根據多種方式能夠對冷凍水系統進行分類，其中一級泵變流量系統為最常見的方式，其主要根據供回水管流程長度和布置方式，在確保水力平衡的情況下都可適用;根據供、回水管的數量可分為四管制和兩管制水系統。一級泵變流量空調冷水系統主要是指將水路兩通調節閥設置在空調末端設的一級泵系統，在集水器和分水器之間利用自控設備關現部分冷凍水的旁通，使輸送能效有效節約。在空調水系統進行布置時，需要對管徑進行選擇，應使并聯環路之間壓力損失的相對差額盡可能減少。當壓力損失相對差額大于15%時，需要加強水力平衡措施的應用^[4]。在進行空調熱水管道設計時，需要對補償措施進行考慮，如自然補償無法滿足要求，則應對補償器進行設置。通過泄水、排氣裝置的設計，使空調水系統的良性循環狀態得以有效保證。另外對冬季與夏季的流量差也應予以考慮，避免因冬季循環水流量遠低于夏季而出現能源浪費的情況。因此在進行設計時，應根據不同場合、不同時間對不同的方案進行合理設計，準確預報相應的測量結果，對變頻泵的速度加強控制，確保各種條件狀況下，系統的穩定循環狀態得以有效保證，使資源浪費最大限度減少，效率有效提高。

結束語：

通過對暖通空調系統的合理、設計，能夠使其整體的質量和功效提高，在實際設計工作中，相關設計人員應保持認真負責的態度，對各方面因素進行充分考慮，并對各區域可能存在的安全隱患進行預測，從而對合適的設計方案進行制定。

參考文獻：

[1]? 劉紅芹. 高層民用建筑暖通空調設計的幾個關鍵點分析[J]. 中國房地產業，2019，000（010）：78.

[2]? 周文瑾. 關于高層民用建筑暖通空調設計的關鍵點分析[J]. 建筑工程技術與設計，2018，000（016）：1191.

[3]? 黃恩磊. 高層民用建筑中暖通空調設計的關鍵點芻議[J]. 住宅與房地產，2018，No.493（08）：103.

[4]? 陳偉漫. 高層民用建筑暖通空調設計的關鍵點[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研究院）