高层建筑暖通空调设计原则与注意问题

顾阳

【摘 要】本文介绍了暖通空调的各个种类，同时阐述了其设计方案的重要性以及设计原则，其次也提出了设计中要特别注意的问题。

【关键词】高层建筑；暖通空调；种类；原则；设计

0.前言

随着城市化的不断发展，住宅、写字楼等各种类别的高层建筑如雨后春笋般拔地而起。由于新的建筑使用功能对设备提出了更高的要求，暖通空调产业的发展已经进入了黄金发展期。合理的选择能源，提高用能系统的效率同时也要减少对室外环境的影响，都是目前设计中必须解决的问题。

1.暖通空调系统的主要分类

暖通空调原理都是相通的，虽然说种类比较多，如常见的有：全空气系统、空气一水系统和全水系统。此外还有：分散式供暖、热泵系统等等。空间的所有要求都靠送风来满足的是空气系统；空气一水系统，这类系统通常是用冷水带走空间的显热负荷，用空调空气保证空气质量，同时带来湿气，当然空气还要提供显热冷却；全水系统，这类系统指那些室内末端的系统，未调节的空气通过通风口进入，最大的优点就是能适应多种要求，并且能够灵活应用。

2.暖通空调方案设计的重要性和原则

设计方案是要具备全方位、全局性的，不仅关系到室内环境而且直接关系工程投资、舒适性、安全性等各个方面。同时也会影响到环境，机房面积等众多指标。如果设计不合理损失将会非常的大。

2.1可靠、可行原则

方案可行性首先要考虑的问题是通风采暖的效果。设计方案要符合相关规范要求，以及要有利于环境保护。方案要能满足供水、供电等各方面要求，同时还要考虑到这些条件的长期性。要确保它在一年当中的适应性，就必须对设计方案进行全年工况分析。对于特殊情况要有详细的参数要求，同时要求需要合理可行。对于某些改造工程和面积比较紧张的情况，机房面积是必须要考虑的问题。

2.2经济原则

在设计方案中考虑最多的就是经济性。要在相同的条件下比较，才能确保方案的合理性和科学性。一次性投资是建设方最关注的，因此在计算时要精准全面，设计方案的投资包括设备、材料、安装等各种投资以及费用。此外，还有相关水处理，机房土建等等。由于各种设备价格不同，所以在不同方案进行比较时要采用评均价格。设计方案经济性比较的重要参数是能耗和费用。能耗要计算主机和其他辅助设备的能耗，计算时必须考虑季节变化，负荷变化等因素。办公楼、教学楼等能耗比较时要考虑运行的不同时间、地区、时期等等价格可能不同，不同的能源也会因为时期价格也不同。由于影响因素比较多，所以如何准确计算能耗和费用，目前仍然是需要待以解决的难题。

2.3调节、操作原则

暖通空调容量是要根据最不利的气象条件来确定的，所以暖通系统要有能适应全年负荷的调节性能。好的系统方案在分析时要综合考虑，因为投资高的同时能耗要减小。此外，它的方便性跟是否采用自动控制有很大关系，设计时要进行技术经济比较来确定。如果采用自动控制的话，就能减少人员数量和劳动强度等，但由于投资增加，对人员素质要求也要提高。应遵循的原则是：大的系统和较复杂的工程要采用自动控制，同时也要尽可能减化，这样来提高经济和可靠性。

2.4安全原则

该系统的安全性主要有五个方面：防火、人员、设备、系统、易燃易爆等的安全。比如说要防止有害气体在空调系统中的扩散和蔓延。暖通空调系统安全性能提高主要有通过工程设计、运行管理、技术措施等方面途径。如设计库房、弹药等工程的空调系统是，由于其属于易燃易爆环境，安全性则必须要考虑，所以应采取相应的防爆措施。在设计锅炉房时要考虑液体泄露可能带来的问题，要设置相应的报警和通风系统，同时要相互联锁。防火问题要按照规范考虑，设备安全方面主要是制冷系统方面的安全。总而言之，高层建筑暖通空调系统要调节的量包括温度湿度的调节、水泵转速调节、风机转速调节、水量风量调节、工况监控等等。

3.暖通空调设计中应注意的问题

3.1循环水泵的选型

目前循环水泵普遍存在容量过大的问题，这将造成极大的浪费，主要原因有：冷负荷偏大、阻力计算结果偏大、净水压力偏大、系统水力平衡计算偏差大等问题。在具体设计中，要能够满足不同条件优化运行，可以采用一些控制方法，如采用变频泵或者控制定速泵数量，以达到节能的目的。

3.2供暖方面

入户装置要按照相关规定，在供回水总管上设置温度计等，必要时要装热量计。而有时工作人员只注重入户装置忽略了入口装置，这样就会造成设计漏洞。入户数量问题要考虑到开发商的后续管理问题，工作人员不仅要考虑到室内的合理性，还要考虑到室外的合理性，不能顾此失彼；在楼梯间或其他冻结危险场所要独立供热，同时不得装设调节阀；在工程中共用一根立管的会因为密闭性得不到保证而引发故障，这样会直接影响供暖效果；根据相关规定，对公共用房公用空间，要单独设置采暖系统和热计量装置；如果有的还是单独设装置，这将对以后使用造成很多麻烦；对于高层住宅要根据系统的水平力平衡、散热设备等因素进行坚向分区设置，同时要考虑到热补偿问题；还有的时候如果忽略伸缩器的设置，没有认真校核热膨胀量等，就会因为立管热胀伸缩拉裂支管。

3.3通风方面

根据相关标准，酒店办公类的冷负荷指标为94w/m2～163w/m2，商场类的夏季冷负荷指标为210w/m2～240w/m2。在设计过程中，会有两种情况会使容量偏大，一种是各种安全系数、单位空调面积的制冷机容量比冷负荷概算偏大，这远大于峰值冷量。二是在设计过程中，有的工作人员用负荷指标估算方法，使装机容量偏大，造成初投资大量浪费，甚至影响冷机效率。另外水泵扬程选择不当是比较常见的问题，扬程选择会存在较大的差异，例如冷却塔在60m高的屋顶，而工作人员误将高程加进了水泵的扬程中，导致水泵扬程高达65m。还有的设计者忽略了夏季与冬季流量的差异，例如：夏季所需7℃/12℃冷冻水的循环流量是400m3/h，冬季则是50℃/60℃热水循环量为200m3/h，可见夏季的循环量要比冬季大的多，所以不同季节就要根据分别设置冷、热水泵，千万不能合用一台。

4.结论

在高层建筑暖通空调的设计中，方案选择和后期施工图纸的设计质量的好坏直接关系到项目的成败和经济效益，二者相互联系，缺一不可。因此要重视并多方面比较方案，科学合理开展图纸设计，并杜绝图纸审查出现形式主义，同时要坚持三审制度，确保设计质量。 [科]

【参考文献】

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