高层建筑暖通空调设计要点研究

孙鹏来

摘要：暖通空调属于高层建筑中的一个核心组成部分，能有效地调节高层房屋室内的空气质量与温度。在社会经济飞速发展的今天，如何提升高层建筑暖通空调的设计水平是当前高层建筑设计人员必须要解决的一个问题。文章从目前高层建筑的暖通空调的主要类型展开分析，深入研究暖通空调的设计要点，以期提升高层建筑暖通空调的设计质量。

关键词：高层建筑；暖通空调；设计要点

前言

现阶段，随着国内城市化进程的速度不断加快，各个城市的高层建筑层出不穷，而暖通空调作为高层建筑中一个关键的部分，高层建筑快速发展的同时，为暖通空调设计的发展提供很多机会，但也面临着一定的挑战。因此，建筑企业设计人员应充分了解高层建筑的暖通空调设计要求，不断创新设计方法，及时掌握暖通设计的关键点，进而提升暖通空调设计水平，以便将其在高层建筑当中的作用充分发挥出来。

一、高层建筑中暖通空调的基本类型

（一）全空气的暖通空调系统

在大型高层建筑，尤其是酒店、金融、商业写字楼中，全空气系统被广泛的应用。全空气暖通空调系统是利用组合式空调机组来实现温度、湿度等一系列的调节。由于一些高层建筑主要是利用空气为介质来调节室内环境要素，使得全空气暖通空调系统得到了较好的应用。

（二）空气一水暖通空调系统

空气-水暖通空调系统采用冷水、空气作为介质来实现热质交换，并通过热质交换的过程将余热余湿带走，达到降温除湿目的。采用空气-水暖通空调系统具有结构简单、制冷速度快等优点，因此在一些高层建筑中得到了重点考虑。并获得了较大应用。

（三）全水暖通空调系统

全水暖通空调系统能够适应高层建筑稳定性高的需求，且结构灵活，方便根据建筑物的特点进行改造。采用全水暖通空调系统以冷却水或冷冻水作为交换介质实现对室内温度场和空气质量的有效调节。

二、高层建筑暖通空调设计要点分析

本文主要分析高层建筑的暖通空调设计的方案，并研究其设计要点，以期提升高层建筑暖通空调的性能，设计人员经不断研究分析，总结出暖通空调的设计要点，主要包括以下几个方面：

（一）暖通空调的节能设计

节能设计属于高层建筑的暖通空调进行设计的核心部分。在社会经济不断发展的背景下，高层建筑不断发展，因其规模较大、楼层较高，造成暖通空调需要消耗大量的能源，因此，设计人员应在节能理念的基础上，优化暖通空调的设计。例如：某个高层建筑把暖通空调的节能设计要点，考虑到热源的输送中，提升热源的利用率，使得该建筑在设计过程中，采用相应的保温机制，关键是降低在整个热源进行传输时能源的损耗，进而保证暖通空调得以有效运行。并且此高层建筑在进行节能设计时，加入了相关的智能控制，经过网络的保温测试，有效地控制好热源在输送中遇到的所有阀门，且不断规划动力的传输设计，以便提高暖通空调的节能设计质量，此项目主要采用动力传输的方法进行设计，充分应用动力设计的低流、高效特点，以便辅助热源输送过程的智能控制及节能设计。

（二）暖通空调的规划设计

若高层建筑室内对能源的消耗较低、环境好，则设计人员了将一些调风功能较好的送风、去湿以及冷辐射吊顶等系统应用到设计中，并采用辐射形式的制冷技术，平衡设备在运行时所散发出的部分热量。同时设计人员在装置冷辐射的吊顶系统时，应和替换式的送风系统相互协调，保障空气质量与标准相符，且去湿的空调系统需和室内的湿度标准相符。此外，设计人员在进行暖通空调设计时，应在事先制定一个设计方案，确保实用性与经济性，特别是对整个配电系统内的线路布置、资金投入、管理费用等，进行有效的核算与控制，以便在设计过程中造成经济浪费。且设计人员要合理设计高层建筑的通风系统，一般高层建筑内的暖通空调的设计和机组的实际容量之间具有很大的出入，造成和暖风空调在通风的规定方面相悖，造成这一偏差主要因设计人员在设计通风系统时，没有考虑到不同设计环节，其安全系数也存在差异，造成冷机的容量超出冷负荷的结果，导致冷量的损失。

（三）暖通空调的热源设计

高层建筑中暖通空调的热源设计，应和建筑内的其他系统相互匹配，避免互相影响。暖通空调能利用热源设计的种类非常多，且热源泵自身类型也较多，因此，设计人员在进行热源设计的过程中，应尽量满足建筑设计的需求。暖通空调的热源设计最关键选用热源泵，这和热源系统的经济效益具有很大联系，设计人员所选用的热源泵应以一些建筑建设作为实例，多列举一些市场上较为常见的热源泵，例如，地源热泵，它属于一种比较节能的热源泵，对于热源系统的要求较高，在高层建筑暖通空调的热源设计过程中较为常见；热电站，可以提供一个更高效率间的热能转化，属于一种普通的热源泵；热泵，主要用来吸收大自然的热能，环保性非常强，作为一种高源化的速率，和前面两者对比较慢，但不会出现污染物，有助于朝着更加绿色、环保的方向发展。因此，对于高层建筑的暖通空调当中的热源设计，属于设计的重点，应从高层建筑的实用性、经济性、安全性等方面综合考虑，进而确定好设计方案。

（四）选择合适的暖通空调循环水泵

现阶段，暖通空调循环水泵的容量较大，这也是国内暖通空调设计过程中存在的一个问题，部分暖通空调循环的水泵容量要比实际的需求大很多，严重浪费了使用的资金与能源。循环水泵的容量较大的原因较多，最核心的原因是所设计的冷负荷较大以及阻力的计算结果不够精确，净水的压力与水力平衡出现不稳定等。因此，设计人员在设计暖通空调时，应科学、合理的选择暖通空调的循环水泵，并按照冷负荷与扬程变化情况做出适当的调整，不断增强对定速泵的数量控制与变频泵的速度调节，进而实现节能设计的目的。

（五）遵照有关规范要求来设计暖通空调

一般情况下，高层建筑的暖通空调设计具有十分严格的规范化要求，因此，设计人员应遵照规范化的要求来设计暖通空调。例如，可在楼梯间或可能出现冻结的地方，暖通空调系统内的散热器不能装设调节阀，以确保暖通空调能够稳定运行；对于带有一些底层商铺小型住宅，在公开建筑空间当中，设计人员可以设计一些比较独立的计量装置与采暖的系统。总之，设计人员在设计高层建筑的暖通空调的时候，可严格按照有关规范化的要求进行设计。

三、高层建筑暖通空调系统设计需注意的问题

（一）暖通空调的实用性及可靠性

高层建筑的暖通空调设计，应与国家有关规定及要求相符，尤其是与社会环保需求相符的要求，设计人员在设计的时候，应充分显示出暖通空调能够长时间运行的趋势，应用可靠、可行的设计方法，保证高层建筑中暖通空调设计水平。而且，设计人员在设计时，应对有关设计参数、标准要求等进行科学、合理的评价，使得高层建筑中的暖通空调的设计更加合理，进而提升暖通空调的实用性。实用性与可靠性属于暖通空调的设计过程中，比较基础的两个基本点，设计人员必须要结合实际的设计工作，对设计过程进行高效的整合与统一。

（二）暖通空调的操作性及调节性

高层建筑的暖通空调会随着季节的变化与气象的差异，在运行功能与程序上发生很大的变化，为保障暖通空调得以稳定、正常的运行，设计人员在设计时，应有效地调整整个系统的运行负荷，经调节系统充分发挥有效的作用，并对高层建筑的暖通空调负荷进行合理、科学的调整，这样既能节约能源，又可对高层建筑的室内环境进行调整。此外，设计人员在进行暖通空设计时，应充分显示出可操作性，根据暖通空调的实际运行情况，对整个高层建筑的暖通空调进行连续性的控制及自动化的控制，以便满足人们对于高层建筑的暖通空调产生差异性的需求。

四、结语

总而言之，暖通空调作为高层建筑的一个核心组成部分，高层建筑的不断发展为暖通空调带来了很多的发展机会，但也面临着很多挑战。因此，设计人员在设计高层建筑的暖通空调时，应充分明确设计类型与设计需求，严格遵照暖通空调的设计要求，了解设计要点，积极做好设计前之前的准备工作，选择合适的暖通空调的循环水泵，规范化的设计高层建筑暖通空调，进而有效地提升其设计质量。

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（作者单位：河北拓为工程设计有限公司）