高层建筑暖通空调设计探析

1、高层建筑暖通空调设计探析摘要：因地制宜的合理选择能源资源，充分冇效的用能，提高高层 建筑用能系统的效率，合理设计创造舒适的室内环境而同时尽可能减少对 室外环境的负面影响，是高层建筑暖通空调设计中必须解决的问题。本文 探讨了高层建筑的暖通空调设计。关键词：高层建筑；暖通空调；设计中图分类号：tu97文献标识码：a文章编号：高层建筑结构中的暖通系统是最大的耗能系统，因此做好了建筑中的 暖通工程的设计工作，真止的制定了科学并旦合理的设计方案，才能利用 最少的投入从而获得最大的收益，才能真正的实现节能和节材，从而为用 户创造最大的取暖空间和最佳的取暖效果，从而真正促进高层建筑行业的 健康发展。一、高层

2、建筑暖通空调设计的基本原则1、弄清该建筑物在总图中的位置，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、日照等因素的参考，还可 以根据主要入口的朝向，确定人门的做法。2、层数、层高及建筑物的总高度，看其是否属于高层建筑。按现行 的规范规定：1 0层及1 0层以上的住宅；建筑高度超过2 4 m的其他民用建筑，应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。3、弄清建筑物内的人员数量，使用时间，有无废气要排等。作为计 算负荷及划分系统的依据。4、防火分区的划分，防烟分区的划分及防火墙的位置及火灾疏散路 线。不了解这

3、些问题就无法设计防烟排烟系统，也不知道该在什么位置设 防火阀门。二、高层建筑的暖通空调设计1、可靠性与可行性能够满足使用要求，这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案 应符合国家和当地政府有关法规和规范的耍求，包括有关环境保护的耍 求；设计方案应能满足有关方面的要求（如供电、供气、供水、供热等）, 并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于一些无法采用标准设备的 特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求 应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的 问题，尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些 要求全年保证室内空气参数的重要工程以及

4、空调系统故障停机将产生严 重损失的场所，应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题，进行系统工 作可靠性分析。2、经济性比较经济性比较是高层建筑暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。应 在相同的设计要求与条件下进行比较，这样才能确保方案比较结果的合理 性和科学性。一次性投资是投资方最为关注的，在计算时应全面准确、不 能漏项。暖通空调设计方案的一次投资包括各种设备、材料、管道的投资, 和相应的安装、调试和工程管理费用，相关水处理和配电与控制投资，机 房土建投资与相应室外管线的费用等。由于同一种设备的生产厂家价格不 同，因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。 运行能耗和运行费用是

5、暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重 要参数。运行能耗应计算暖通空调主机（锅炉和制冷机等）和其他辅助设备 （如风机和水泵等）的能耗。计算时必须考虑在全年季节变化的情况下，建 筑物实际负荷的变化，以及设备非标准状态下的效率。高层办公楼、教学 楼、写字楼等建筑物能耗比较时，考虑暖通空调设备运行时间应扣除停机 时间，不同地区、不同时期、不同时段各种能源的价格可能不同。由于影 响因素和不确定因素较多，如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实 际能耗和运行费用，目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。3、调节性与操作性建筑的暖通空调系统是季节性的，所以要考虑具有灵活的调节性能, 满足冬夏季节负荷的变

6、化。目前我国的建筑空调系统调节性能好的设计方 案有vav空调系统和vrv变频空调系统，这两种系统的控制性较高。虽然 在安装时的一次投资费用较高，但投入使用后运行能耗较小，设计方案的 选择应该综合考虑设备的一些因素，从而确立最恰当的设计方案。特别是 一些公共建筑，不是全天24小时使用空调，调节性就更显得重要，这是 从节能介度考虑的。日前普遍采用的空调系统自动化控制，是节能和节 约成本的因素。一次性投资增加了，后续使用中的成本减少了，当然这 种情况对运行工作人员素质的要求也相应的高了。具体方案的确定，应根 据建筑的实际情况和要求来确定，综合考虑设计的经济型和技术性。一 些需要自动控制的大型空调系统

7、，设计方案要从简，这样减少操作人员的 工作量，尽量提高自动化程度，提高系统的经济性和可靠性。空调系统中, 只是季节转换时才需要进行操作的阀门尽量设置为手动。而且还要考虑建 筑中不同单位分量计算空调费用的具体情况。4、安全性问题高层建筑物暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火 安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方 面的问题，比如空气传染性疾病和冇毒冇害气体在空调系统中的扩散和蔓 延。暖通空调系统的安全性的提高途径要在通过工程设计、设备研制、运 行管理、规范和技术措施等诸多方面的改进加以实现。比如设计库房、煤 矿和弹药厂房等易燃易爆工程的通风空调系统时，安全

8、性是必须考虑的重 要因素，应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应 考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题，应设置可燃性气体泄漏报 警系统和事故通风系统，并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计 规范来考虑，设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全等。三、高层建筑暖通空调设计的节能1、方案设计现在非常流行的空调设计方案是：在低能耗，高室内坏境品质的前提 下，风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送 风系统以及去湿空调系统。为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源 形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊项应结合置换式送风，将新 风采用下送风方式送入室内，

9、既保证室内空气品质，又保证良好的室内热 环境。而采用空调去湿方案，首先可以保证室内空气品质；其次采用去湿 保证了绿色建筑对室内湿度控制在6 0 %以下的要求。2、具备良好的通风系统新风的作用某些建筑由于装修材料含有挥发性有害物质造成室内空 气污染。因此，绿色建筑中的暖通空调应该具备良好的通风系统，实现合 理的自然通风，因为新风在室内的流动对健康是必不可少的。3、蒸发冷却技术蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术，包括间接蒸发冷却（i ec）和直接蒸发冷却（dec）。该系统采用水作为制冷剂，实现空调 运行对环境无污染，另外，蒸发冷却系统的cop值比机械制冷大得多， 口它的制冷不消耗压缩功，它是一

10、种节能环保型绿色空调技术。4、地源热泵空调系统地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种 高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源，其温度适宜、稳定，蓄热性能 好且到处都有。地源热泵全年运行t况稳定，不需要其他辅助热源及冷却 设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的cop值可达4. 0以上。 対于采用深井回灌方式的水源热泵，由于地下水抽出后经过换热器回灌至 地下，属全封闭方式。因此不使用任何水资源，也不会污染地下水源。5、免费供冷空调系统免费供冷技术通过水系统来利用口然冷源。它也称冷却塔供冷，是一 种节能降耗的系统形式。免费供冷的实现方式是:当室外空气湿度温度下 降到某值以下时关闭冷水机组，以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向 空调系统供冷，提供建筑空调所需要的冷负荷。在空调系统中，冷水机组 的能耗占有极高的比例，如用冷却塔供冷技术可少开或不开