高层建筑暖通空调节能设计探析

尹航（天津中发机电工程有限公司300392）

高层建筑暖通空调节能设计探析

尹航
（天津中发机电工程有限公司300392）

随着经济的提高，科技水平不断进步的今天，人们对于居住环境的要求也越来越高，对于舒适性的层面考虑，空调是能够调节空气温度、湿度的首选方式。暖通空调的应用则极大程度地在降低能耗的同时满足了人们对于居住环境中空气和温度的要求，为人们更加舒适的居住提供了保障。面对近年来国家提出的对于建筑和生活提出的节能方面的要求，如何更进一步进行高层建筑暖通空调的设计，是我们今天需要更加科学、慎重讨论的话题。

高层建筑暖通空调；节能设计；可再生能源利用

1 高层建筑中暖通空调的基本类型

在高层建筑中，暖通空调作为建筑中空气及温度的核心调节系统，是应用大量科学成果的综合产物。对于暖通空调的应用和建成手法的不同，暖通空调有着不同的分类方法以供人们在实际生活中进行选择。

1.1 全空气暖通空调系统

此类型的暖通空调系统主要针对的是以空气为调节温度的主要方式进行的空气与温度调节，将组合式空调机组作为主要的调节设备，通过空调机组对高层建筑中空气的调节达到调节建筑内部温度与湿度的目的。全空气暖通空调系统优点是对于空气的除湿能力较强、设备较集中易于管理、对于居住者的影响较小还有节约能耗等。缺点也较为明显，因为“全空气”的特点因此需要截面较大的空气输送系统，对于不同用户的不同需求，满足起来较为困难。此外对于设备发生故障的情况影响范围较大，常常一个设备出现故障对正片区域都会造成影响。

1.2 空气—水暖通空调系统

空气—水暖通空调系统主要是采用水和空气两种介质来完成对空气中热量和湿度的搬运过程，此类系统通常结构较为简单，维护和保养工作比较轻松，在对空气进行转换的过程中，除湿效果好，制冷迅速，已经成为越来越多的高层建筑的选择。同时空气一水暖通空调系统也存在着主动制热效果差，对于单一用户对空气的设置反应较慢的弊病。

1.3 全水暖通空调系统

全水暖通空调系统主要依靠水为介质来调节室内空气的温度，对于高层建筑整体设计和施工的密闭性要求较高。通过冷水系统和热水系统的交替使用，能够灵活地控制室内的温度。缺点在于由于对于空气的湿度调节能力较差，施工成本较高，对于楼层中门窗的气密性不佳的情况下会有较多的能源损耗。

1.4 地源热泵系统下的暖通空调系统

地源热泵系统，是将地源热泵接入到暖通空调的制冷塔和供暖系统中。需要对建筑内温度进行降温处理时，通过地源热泵吸收的地层的热量作为能源提供个冷却塔，对空气中的热量进行处理；在需要制热时，地源热泵的热量直接连入建筑的供暖系统，将热量直接供给建筑供暖使用。作为近几年新兴的可再生能源系统，地源热泵具有高清洁、可再生、能源利用率高等优点，目前已经被国内越来越多的建筑设计所应用。尽管地源热泵本身属于清洁能源，但是在应用的过程中仍然存在着一定的问题：南北所需温度情况不同，导致对土壤收放热量有差异会形成土壤温度的失衡影响到周边的生态平衡，目前通过使用冷却塔散热的方式已经开始逐步解决对地层放热的问题；在建筑过程中，地源热泵本身会受到市场供求关系的影响，通常在地源热泵建设的过程中需要大片的场地来完成地源热泵系统的打井埋管工作，而越来越紧缩的施工场地也成了限制地源热泵发展的一大因素。

2 高层建筑暖通空调的节能方面设计要点

2.1 节能方面

在节能方面要值得注意的是对于节能设计的实现，不能一味地关注节能层面的考虑而不将建筑本身舒适度等属性进行参考，使建筑本身失去了原有的功能，反而得不偿失。在实现高层建筑暖通空调节能化的设计中，最好是能将节能方面的考虑与居住的舒适度等方面进行结合，根据一定的比例调整这几方面的关系，使得建筑在节能环保的基础上更加具有适宜人们居住的舒适性。使得高层建筑中暖通空调更加具有人性化，能够极大程度地便利人们的生活，使人们的生活更加舒适环保适宜居住。

2.2 科学合理

这是针对设计的整体而言，在一个建筑中进行的高层建筑暖通空调的节能设计绝不仅仅是针对于暖通空调本身对于建筑中其他因素的设计也要对节能这一理念充分地配合，才能做到真正有效地节能。例如门窗的密闭性设计，对于热量的保持方式，能否实现温度的自我调节和合理保持等都是在进行高层建筑暖通空调设计中需要重视的因素。同时还要注意对于新科技的引入，只有不断完善的系统才能在人们对于居住条件要求越来越高的今天得到更好的应用。

2.3 安全方面

安全性是高层建筑暖通空调系统设计时首先需要遵循的原则。建筑安全是人们普遍关注和重视的话题，特别是对于高层建筑而言，随着建筑高度的不断增加，建筑火灾事故发生之后所造成的损失和伤亡也更加巨大。为此，在高层建筑暖通空调系统设计过程中，必须要遵循安全性原则，减少火灾隐患。安全性主要体现在环境安全、线路安全以及运行安全。环境安全，是指暖通空调施工过程中，必须要远离易燃易爆物品，特别是在某些库房等场所安装暖通空调系统时，应该尽量将易燃易爆物品挪开，并且在系统中添加一定的防火措施，防止火灾事故的发生。线路安全，是指暖通空调系统进行设计过程中，必须要注重线路的敷设和线路的走势，避免由于线路敷设问题所造成的安全隐患。这就要求设计人员必须要深入了解高层建筑的施工设计图纸，了解电源线路、燃气管道等线路的敷设情况，以更好的规避相关线路，避免安全问题的发生。运行安全，则是指在暖通空调系统设计过程中，加强对空调运行过程中相关问题的研究和评估，并采取一定的措施来提升安全系数。暖通空调系统是一个较为复杂的系统，暖通空调系统动力区域必须要加强管理，并且需要设计一定的安全报警系统和通风系统，并设计一定的人员管理和检测系统，以充分规避运行过程中的安全隐患。

3 高层建筑暖通空调的设计过程中存在的问题

3.1 节能意识不强

一些设计工作者不思进取，,缺乏节能意识。暖通设计师直接影响系统的节能效果在设计上将的概念,但设计师在设计工作来维持传统的设计理念,与设计的准确性和可行性标准的节能和环境保护的要求,追求环境保护与节约能源意识,责任意识的缺乏,这使得暖通空调设计的建筑节能效果很难保证。

3.2 规划设计不够严格

暖通空调系统设计，缺乏严谨科学的计划，这成为了节能设计的致命点。这设计不符合相关的法律规范和节能和环境保护的需求。空调系统的选择没有严格的意图,没有压力的竞争环境下,设计人员缺乏晋升的空间。缺乏科学的选择设计比较,节能效果的设计方案应该大大减少。

3.3 对于可再生能源的应用较少

选择空调系统的可再生能源在能源消费可以减少,但实际的设计过程中,我们都会无意的轻视这方面的使用，尤其是可再生能源的利用率非常低。相关的研究和开发部门探索可再生能源短缺,在有限范围的暖通空调设计的选择,另一方面提高技术是缓慢的,因此可再生能源的使用,完全没有得到技术的支持,很难得到有效的能源回收,造成能源浪费,实现暖通空调设计的节能效果的影响。

3.4 设计人员素质有限

但在实际的操作中也需要相当的经验。但是一些设计师设计质量难以满足要求,他们只是理论知识,可以对施工上的发生的问题进行处理,可是设计错误的话,就需要重新的加工。节能的设计理念不强,对节能的设计理念应用不够熟稔,从而导致节能成效不佳。

[1]刘超，李自强.高层建筑暖通空调节能设计探析[J].城市建设理论研究：电子版,2014(8).

[2]胡勋.关于高层建筑暖通空调节能设计的探析[J].工程技术：全文版,2016(9)

[3]于海鲲.高层建筑中暖通空调节能设计分析[J].建筑工程技术与设计，2015(23).