高层建筑暖通空调设计要点探究

邓日强

辉达设计股份有限公司

1 引言

随着时代的发展，人们生活水平显著提高，因此，人们对建筑环境的要求也在不断提高。暖通空调在高层建筑中是最为重要的机电设备，在对人们生活环境进行优化的同时，极易出现能源浪费的状况。

2 高层建筑暖通空调设计原则

第一，设计暖通空调时，要加大对设计方案经济性的重视程度，在一定条件下，要对设备、材料以及安装等方面确保资金的使用要具有合理性和科学性，与此同时，需要加大对空调运行时产生能耗问题的重视程度，以当地节能部门和实际情况的详细要求作为基础，设计不同的方案，将方案进行对比，挑选最合理、最科学、最经济的设计方案。

第二，高层建筑暖通空调设计方案需要确保方案自身的可行性，将高层建筑服务的愿望实现。设计方案内，各项设备的指标要以我国相关标准和规定相符合，与此同时，设计的方案还需要考虑高层建筑的实际状况。设计方案中各项设备的参数还需要具备科学数据支持，对于空调的安装相对特殊、复杂的工作，使用设计方案中的参数进行计算，确认设计方案是否具有可行性，确保高层建筑中安装暖通空调的可行性。

第三，以范围为基础对高层建筑安装的暖通空调系统进行调节，该调节范围包括：部分负荷使用下或过渡季节调节、分区调节、末端房间独立启停等内容。大型高层建筑安装的供暖系统的调节范围分为南区和北区、外区和内区分、低区和高区别进行调节和设计；过渡季节时，要想降低能耗可以使用冷却塔免费供冷、开窗通风、可调新风或全新风的调节空气方式；部分负荷使用时，观察冷热源机组容量的台数和配置、机组IPLV 指标的部分负荷性能符合部分控台系统负荷的条件，将系统的能耗降低；末端房间使用独立启停的方式，禁止出现房间未使用却出现能源浪费的情况。

高层建筑安装暖通空调系统时，以调节方式可以分为手动调节和自动调节。自动调节的方式，在安装时需要投入很高的成本，但在后期会逐渐使人力的投入成本降低，并且自动调节的暖通空调系统调节效果远好于自动调节方式，且在近几年逐渐得到人们的认可，与此同时，各个地方的节能部门都开始对自动调节方式大力推广和支持。

3 高层建筑暖通空调设计存在的问题

首先，高层建筑供暖方面的问题。高层建筑要在入口处的供水管和回水管生按照相关标准严格设置压力表、温度计、除污器等暖通设备。通常设计人员对入口处热力装置上的设计工作关注度较高，忽略对入口装置的设计，最后由于设计方案中存在问题导致用户体验效果受到严重的影响。除此之外，在冬季可能出现由于温度过低导致水管结冰或冻裂的状况出现，因此，在设计时，可以把楼梯间的散热器使用一条支管互相连接，并且将调节阀门安装在散热器支管上，但是会影响暖通空调的密封性，供暖发生问题时，也将影响附近的供暖状况。

其次，缺少设计图纸的内容。在所有工程项目中最重要的就是图纸的设计。高层建筑安装暖通空调时，设计图纸不完善将会对工程效果造成严重的影响，甚至会在后续工作中造成不必要问题的出现。如设计图纸上对安装阀门的设计在每个分环上，加大施工难度的同时，增加后续对系统检修工作的难度，对空调系统后续使用造成一定的影响；没有在回水管和供水管上安装排气阀，致使空调系统在使用时，由于空调系统中存在气体，也对空调的使用有影响。

再次，水系统设计压力、分区不合理和不合适的空调循环水泵型号。水系统设计压力、分区不合理往往造成水力失衡、水泵选用偏大甚至管道或设备泄漏等风险。因此合理的进行竖向系统分区、合理划分水系统并进行详细计算和分析是非常必要的。使用不合适的空调循环水泵型号，会导致水泵容量大于实际需求量，甚至会两倍的超过实际需求量。挑选的水泵容量过大将会造成成本增加以及在维护与安装等方面不必要经济投入增加的情况出现。工作人员在调试空调系统过程中，会出现由于对水力平衡数据的计算不准确，导致空调系统水力失调的情况出现。还有可能出现攻错人员对暖通空调系统使用过程中的负荷进行计算时将循环阻力与静水压力混淆。

最后，不完善的空调通风设计。高层建筑安装的暖通空调系统对大型建筑均有着明确规定的指标，但是在实际安装的过程中，对于高层建筑的空调装机都会安装相对较大的容量，该种状况出现的原因主要是在设计的过程中，设计人员会将各项安全系数互相结合，因此，选择的空调制冷装机的容量将会超过标准的冷负荷值；同时设计人员也将估算符合的标准，没有按照规定指标计算空调冷热符合值，导致最终的结果出现偏差，根本不具备科学合理性，因此，选择的制冷机容量将大于实际需要的容量。这种状况间造成大量资源浪费的状况出现，增加经济的投入，还会对制冷机运行效率造成影响。

在碧桂园华东总部大楼空调系统方案设计过程中，通过对建筑功能是全面梳理，对空调水系统合理划分，提高该空调工程设计质量。通过利用设计软件对空调系统进行精细的负荷计算分析、水力计算分析，并根据计算分析对系统进行相应优化，使整个空调系统满足建筑功能需求又适当减少了系统承担压力、减小了选用水泵扬程，提高了空调工程的可靠性和经济性。

4 高层建筑暖通空调设计要点

4.1 准备工作要做好

高层建筑暖通空调的设计工作人员在设计前，必须详尽的对建筑内部状况以及周边环境进行了解。将建筑内部设施特点以及周边环境互相结合，再挑选最合适的供暖入口，而且要对高层建筑的风力状况和日照情况进行考量，与空调系统使用过程中负荷的准确数据结合，作为暖通空调挑选供暖入口的根据。与此同时，了解高层建筑的内部状况，高层建筑的层数会对设计效果有一定的影响。高度不同的建筑要使用不同的设计方案，对高层建筑的使用人数和使用状况准确计算空套系统运行负荷。最关键的就是要科学划分防火分区与防烟分区，并且对挡烟垂壁和防火墙进行设置，如发生意外时保证居民可以迅速撤离，有效防止经济损失以及居民出现伤亡的状况出现。

4.2 设计规划要合理

人们对工作环境和生活质量的需求逐渐提高，为满足人们的需求进而对暖通空调进行设计，需要完善暖通空调设计中供暖制冷系统。现阶段，高层建筑的设计方案大部分选择辐射式，与吊顶系统和替换送风系统相结合，最终实现调节灵活的目的，一年四季保持室内温度符合人们的需求。但是，暖通空调安装时，管道和暖通设备将占用部分室内的空间，因此设计人员要详细的了解高层建筑室内结构，合理规划管道和暖通设备的铺设，保障室内温度稳定的同时可以减少资金的投入。

4.3 挑选合适的空调循环水泵

以高层建筑实际需求为基础，挑选合适的空调循环水泵。如挑选的水泵容量过大，将会造成投入成本和运行成本过大的状况出现。使用暖通空调系统前，需要准确计算水利平衡数据，禁止出现水利失调的状况；有效的对循环阻力和静水压力进行区分，减少出现由于数据混淆出现问题的状况。设计过程中，要对不同时间冷负荷以及水泵扬程进行调整，对定速泵台数进行调节和控制降低水泵速度，最终达成节能减排的目的。

4.4 供暖系统设计要合理

设计人员对暖通供暖入口设计时，要安装除污器、温度计以及压力表等暖通设备，对于有要求的部分高层建筑还需要安装热量计，保障暖通系统在使用过程中的安全性和数据的准确性。以高层建筑的实际需要来设置暖通空调系统供暖入口的数量，确保运行时分布合理以及方便快捷。在冬季天气寒冷时，可能发生的冻结状况，因此，需要对可能发生结冻状况的区域安装独立的立支管散热器，需要注意的是调节器不能安装在立支管散热器上。

4.5 改良空调通风性能

暖通空调设计过程中最重要的部分就是对空调通风系统的设计，空调通风设计将对人们工作环境和生活质量造成一定的影响。通风设计有着保障室外空气和室内空气流通的作用，始终确保室内空气的新鲜程度。在室内引入室外空气的过程中，需要对空气进行制冷或制热的处理，在充分发挥空调系统作用的同时，也为人们创造健康的生活环境。因此，高程建筑通常会使用吊装或墙装风机的方式进行选点，还要对通风系统进行防水处理，避免发生短路漏点的状况，在某些状况下，可以为吊装风机安装挡雨设施。

5 结语

综上所述，为保障居民拥有更好的居住环境，需要提高对暖通空调安装的重视程度，促使安装的暖通空调与高层建筑的需求和提点相符合，与此同时，将各种技术相互融合，提高暖通空调的质量。因此，在实际安装过程中，最关键的就是设计对高层居民使用建筑暖通空调的方案，积极主动的引入先进的技术和成熟的经验，保障设计方案具备一定的科学性，确保暖通空调的安装可以达到预期的效果。