高层建筑暖通系统设计方案探究

1、高层建筑暖通系统设计方案探究 摘要：在暖通空调系统的整个生命周期中，方案设计是其中最关键的环节，它决定着系统后续工作的顺畅性与可行性。先介绍了暖通空调设计的原则，进而阐述了高层建筑暖通空调系统设计中应注意的问题。 关键词：高层建筑；暖通系统；设计 随着我国城市化进程的加快，建筑业得到了迅速的发展，各种功能的高层建筑在城市中越来越多。新的建筑类型和新的使用功能对建筑设备的质量和革新提出了更高的要求，因此暖通空调已经成为现代化建筑不可缺少的设施。暖通空调使人民生活生活舒适性得到提高，但是这对其经济性和节能性也提出了较高的要求，那么该如何对高层建筑暖通空调设计方案进行科学的比较和选优至关重要。本文根

2、据实际案例和多年经验，对高层建筑暖通系统设计进行探讨。 1.暖通空调设计的原则分析 1.1首先核实好该建筑物在设计总图中的位置，注意朝向、周边区与内区、 使用功能的差异，四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可作为本建筑物设计供热入口时的客观条件，也可作为计算负荷时考虑风力、日光等因素的参考，提供分开设置或分环设置的依据，以便于控制、调节及管理， 避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象，使其与系统能够相互配合达到最佳效果，从而达到既经济又节约的目的。 1.2设计人员要认真进行设计计算。应根据工程具体情况对空调运行进行全过程的分析计算，得出一个比较合理的设计方案

3、，使空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行，为在运行中节能奠定基础。其次，确定合理的系统冷热负荷和风、水管道阻力，选择出合适的冷热源设备和水泵等动力设备。确保所选择的各项设备能恰好处在最佳工况状态下运行，不能不经计算而根据水泵或风机的特性曲线选择设备，这会导致设备运行中造成不必要的能量损耗。 1.3.以节能为原则，温度、湿度、平均辐射温度、风速以及劳动强度是影响热舒适指标的主要因素，可通过寻找这六个热舒适指标的合适比例来指导工程中的节能设计的实际应用，达到舒适和节能的协调，抵抗室外气候的变化，使得房间内产生舒适的微气候。管路系统设计应简单、管材消耗量少，从而达到节能。 2.

4、高层建筑暖通空调系统设计方向 2.1调节性与操作性 暖通空调系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，如采用vav空调系统和vrv变频空调系统的方案。对于部分时间使用的办公建筑暖通，设计方案应能满足其夜间不工作时的调节要求。空调系统自动化水平的提高，一方面能够减少劳动定员，使人力资源成本降到最低，另一方面也能够最大程度的降低劳动强度。但是自动化的水平越高，暖通空调设计时的一次性投入也就越高，对于相关操作人员的业务知识和操作水平要求也就越高。对于民用建筑的暖通空调设计来说，自动控制系统应尽可能简化，用来达到经济和可调节性的最佳结合。

5、2.2节能环保性 节能环保性，对于高层建筑暖通空调系统设计来说也非常重要。随着社会经济的不断发展，能源危机日渐恶化，能耗问题已经成为人们普遍关注的重要话题，加强能源节约，降低能源消耗是各个行业所研究的重要领域。高层建筑在暖通空调系统设计过程中，必须要强调建筑的节能性，实现节能减排的目的。当前以地热作为热泵装置的热源或热汇来对建筑进行采暖或制冷的技术被成为地源热泵技术。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），既可实现低温热源向高温热源的转移。在冬季和夏季，分别将地热能作为高温热源和低温热源，在冬季将地热“取”出来用于采暖或热水供应，在夏季将室内的热量提取后释放到地层中去。目前在自然界和工业生

6、产中，存在大量的低温位热源，储藏于空气、土壤、水，以及工业废气、废水中，利用热泵可以回收这些低温位热源，产生高温位热量来供应生产和生活之用。达到保护环境的目的。 2.3经济性 暖通空调项目设计方案除了满足需求的可行性之外，考虑的最多的就是经济性的比较性。在对经济性进行比较的时候第一要注意的是相比较的基本标准要一致，即设计要求，使用情况，能源价格，美观情况，设备档次，舒适状况等都形同的基础上比较，投资方最为关注的是一次性投资，设计应保证比较的合理性和科学性，否则就有失公平，从而导致比较丧失权威性。如果建筑项目同时要求具备供暖与空调的要求，还要分析冬、夏设备的综合利用问题，综合比较冬夏的经济性等。

7、 3.设计高层建筑暖通空调系统时应该注意的问题 3.1空调泵选型 ；1）系统循环阻力计算结果偏大。2）设计冷负荷偏大。3）净水压力问题。错误的将净水压力算作系统的循环阻力，造成系统循环阻力计算偏大。4）系统水力平衡计算问题。水力平衡计算不精确，正式投入使用前又没进行全面的调试，会造成水力失调。在具体的设计过程中，应该随不同时刻冷负荷及扬程的变化而变化，能够满足不同条件下优化运行的要求，通过对定速泵的台数控制及变频泵的速度调节达到节能的目的，控制方法简单，节能效果明显。 3.2供暖方面 ；1）高层建筑暖通入口入户装置根据采暖通风与空气调节设计规范规定，热水采暖系统，应在热力入口的供回水总管上设置

8、温度计、压力表及除污器，必要时应装热量计。而设计人员往往只注意入户热力装置的设置，忽略了入口装置，造成设计失误。入口数量问题应考虑开发商后续管理方便的基础上，设计人员不仅要考虑室内供暖系统的合理性，又要考虑室外管线衔接的合理性，不能顾此失彼。 2）规范规定楼梯间或其他有冻结危险的场所，散热器应由独立的立支管供热，且不得装设调节阀。工程中共用一根立管一侧连接邻室房间散热器另一侧连接楼梯间散热器的做法，因密闭性难以得到保证，供暖发生故障，将影响邻室的供暖效果。带有底层商铺的住宅设计规范明确规定，对建筑内的公共用房和公用空间，应单独设置采暖系统和热计量装置。但设计中总存在商铺未单独设热计量装置，或与

9、住宅采用共用系统，都将对以后使用后引起不必要的麻烦。 3）采用共用立管系统的高层住宅，设计中要根据系统水力平衡、承压能力、散热设备及化学管材的特性等因素对供暖系统及共用立管进行竖向分区设置，并应考虑管道热补偿问题。工程上忽略伸缩器设置、未认真校核热膨胀量以决定补偿器的位置、在补偿器上下的位置安装固定支架消弱补偿器作用等会因立管的热胀伸缩拉裂了支管的现象。 3.3空调通风方面 ；在高层建筑暖通空调通风设计中一般存在两种问题致使空调装机容量偏大。一是由于设计时考虑各种各样的安全系数，从而使单位空调面积的制冷机装机容量大比手册中冷负荷概算偏大，远大于实际运行中单位空调面积峰值冷量。二是目前在空调系统设计过程中，部分设计人员采用负荷指标估算方法，使得制冷机装机容量普遍偏大，也明显造成初投资的大量浪费，甚至影响部分负荷下的冷机效率。水泵扬程选择不当也是暖通空调中比较常见的一个问题。水系统扬程选择因设计差异而存在较大差异。 4 结束语 总之，暖通空调工程设计员必须对设计方案中涉及到的种种因素进行综合考虑，在此基础上进行科学设计，以寻找到符合最大经济效益和功能