高层建筑暖通空调设计要点探析

徐康译 刘媛

摘 要：在高层建筑中，暖通空调是为建筑提供基础功能和舒适性的重要设施，所以在暖通空调设计的过程中，要保证设计的质量。暖通空调设计的质量直接影响到建筑的功能，所以文章对于暖通空调的设计要点进行了分析。

关键词：高层建筑；暖通空调；设计

随着城市化的发展，新的建筑、新的使用功能对建筑设备提出了新的、更高的要求，暖通空调已成为现代化建筑必不可少的重要设施，暖通空调产业进入了黄金时期。因地制宜的合理选择能源资源，充分有效的用能，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。

1 暖通空调系统的类型

暖通空调系统种类繁多，但是基本原理都是相通的。其常见的几种类型是：全空气系统、空气-水系统和全水系统。另外还有：分散式供冷或供暖、热泵系统、热回收系统和蓄冷。全空气系统：在这类系统中，空调空间的所有要求（如加热、加湿、冷却及除湿等）都靠送风来满足。空气-水系统：这类系统通常是用冷水带走空调空间的大多数显热负荷，而用空气提供通风以保证空气质量并带走由于空间的潜热负荷造成的湿气，当然空气也提供一些额外的显热冷却。全水系统：这类系统指那些具有风机一盘管、组合通风装置或重力循环式室内末端的系统，未调节的流通空气通过墙上的通风口送入或渗入。其最大的优点在于能够适应许多建筑物空气调节要求，并且可灵活地应用在空调系统的改造中。

2 方案设计要统筹解决设计中的问题

暖通空调设计方案的问题是方向性、全局性的问题，不仅关系到高层建筑的室内环境参数能否满足使用要求，而且直接关系到建筑的工程投资、维护费用、舒适性、系统可靠性、安全性和可操作性。并影响到环境、建筑层高、建筑美观、机房面积等诸多指标参数。方案设计不合理所造成的损失通常较大，而且修改困难、影响时间长。

2.1 可靠性与可行性

暖通空调的设计方案首先必须经过充分的论证具有可行性，才能够应用到建筑工程中，方案中所设计的设备要符合国家的标准要求，能够满足建筑内的环境条件，在相关的参数方面要有具有的数据可以提供。对于一些比较特殊的工艺性空调安装，需要提供具体的参数。只有对方案的可行性做出了判断，而且具有可靠的特点才能够将其应用到工程建设中。

2.2 经济性比较

在设计方案的比较中，除了在方案的可行性和可靠性方面进行比较外，还要对方案的经济性进行比较，在对经济性进行比较的过程中，首先设计方案要在相同的条件下进行比较。其中包括了设备、材料、管道和安装调试的各项费用，这些都是硬件方面的比较，此外还要对空调在运行期间的能耗进行比较，根据建筑所处地区的季节气候，环境特点，建筑的性质等作出综合比较。将不同的方案进行综合性的比较，选择经济合理的性价比高的设计方案。

2.3 调节性与操作性

在高层建筑的暖通空调设计的过程中，应该按照建筑所处的最不利的环境来进行容量的确定，然后对于建筑在全年不同的时段都可以很好的控制和调节，以能够满足建筑的荷载为准。在调节性方面较好的空调系统，需要很大的一次性投资，但是在后期的运行时的能耗较小，所以在进行经济性比较时应该考虑到这点。对于暖通系统的操作性是否方便主要是取决于是否是自动化控制，自动化控制需要耗费较高的投资，但是在人员数量上可以减少投入，对于系统的运行效率也有所提升，但是因为所投入的资金较大，所以一般很少会用到自动控制系统。如果是大型的空调系统和需要经常调节的暖通系统的话就需要利用自动化控制系统，但是对于人员素质的要求也就高了，所以在进行经济性比较时应该充分的考虑到这些因素。

3 高层建筑暖通空调系统设计中应注意的问题

根据目前审图部门对暖通空调工程设计，特别是高层建筑暖通空调中提出的一些常见问题，对照设计规范、规定及标准，列举了在系统设计、设备选型、管道布置等几个方面应注意的问题。

3.1 空调循环水泵的选型问题

目前我国对于空调循环水泵在选择上普遍存在容量过大的问题，造成了空调系统在运行时的浪费，并且超大负荷的运行也增加了系统的负担，加速了设备的损坏和老化程度。造成容量过大的原因主要是在设计的过程中对于系统的计算不够准确，过分的估算了相关的运行参数，以至于在设计后全部超出实际状况。所以说在设计的过程中，应该对系统的运行环境有详细的了解，对于和设备相关的参数都要准确的计算，符合实际运行状况。

3.2 供暖方面

在对建筑的供暖方面进行设计的过程中，设计人员经常只是重视入户热力计量方面的装置，却忽视了入户装置的设计，所以导致了在设计时的失误。在对供暖系统进行设计的过程中，不仅要对室内部分进行考虑，同时还要考虑到与外部系统的连接问题，达到有效的协调。在对供暖系统进行设计的过程中，还要将建筑内公共部分的供暖系统单独设计，满足供暖需求，对于楼梯间的管道设计，还要充分的考虑到因为温度原因而产生的冻结等现象。对于楼下是商服的建筑，要对商服进行单独的热计量装置，这是在实际中经常忽略的问题，对于以后的运行和管理都带来了很大麻烦。

3.3 空调通风方面

空调与制冷技术手册、采暖空调制冷手册等明确给出的旅馆办公类的冷负荷指标为94w/m2～163w/m2，商场类建筑夏季冷负荷的概算指标应为210w/m2～240w/m2。但在实际设计过程中，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。如某工程冷却塔放置在80m 高的屋顶，冷却水为闭式循环系统，而设计者在选择水泵扬程时误将高程加进了水泵的扬程中，致使所选水泵扬程高达95m。有的设计在选择冷冻水泵时，忽视了冬、夏季流量的之间的差异，如某工程夏季空调所需7℃/12℃冷冻水的循环流量是400m3/h，而冬季所需50℃/60℃热水循环量为200m3/h，可见夏季空调冷冻水循环量要比冬季采暖热水循环量大得多，所以冬夏季冷水泵热水泵应分别设置，合用一台是不合适的。

4 结束语

高层建筑的发展速度非常快，由此对建筑的功能和舒适性也就提出了更高的要求，暖通空调是建筑中比较重要的基础设施，所以要对暖通空调的设计质量给予重视。在对暖通空调的设计方案进行选择的过程中，要对方案的可行性、可靠性和经济性进行比较，选择性价比高的设计方案。在方案选择时，不仅要从技术方面考虑，还要从经济效益等方面综合考虑，选出适合高层建筑的设计方案。

参考文献

[1]李娥飞.暖通空调设计通病分析手册[K].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[2]李竹光.暖通空调规范实施手册[K].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[3]华东建筑设计研究院.高层公共建筑空调设计实例[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.

[4]GB50019-2003 采暖通风与空气调节设计规范[S].