超高层建筑暖通空调系统设计探讨

【摘要】随着我国城市的不断发展，城市人口数量越来越多，而城市的土地资源又是非常有限的，因此要求城市住房具有高容积率，超高层建筑也由此产生，在现代化城市中，超高层建筑随处可见，已经成为了现代化城市的标志。

【关键词】超高层建筑；暖通空调；系统设计

1、超高层建筑暖通空调设计的基本原则

第一，精确进行负荷计算，准确计算超高层建筑中的总人数并进行风量平衡计算，为空调系统的设计容量提供依据；第二，核查所设计的高楼楼层的层数、楼层和建筑物的总高度，以确定按照什么样的规格与标准进行暖通空调系统设计，然后严格按照设计标准的有关规定进行设计流程；第三，工程设计师必须充分了解和掌握暖通空调系统安装位置附近的建设情况，整体把握超高层建筑施工图在供电、供水、供暖、管道的铺设方法和界面位置等方面细节，作为空调管线的设计基础。

2、暖通空调系统的类型

第一，空气-水暖通空调系统在多种类型的超高层建筑中非常普遍，对于超高层建筑室内的环境、温度以及湿度的调节是通过冷水与空气的热交换来实现的，将空调中的热量交换出来。在热交换的过程中，还能改善室内环境。第二，全水暖通空调系统对超高层建筑空气的调节主要是通过水的热能交换来实现的，不仅可以调节超高层建筑内部环境的温度高低和湿度的大小，同时还能改善空气的质量，对于大部分的超高层建筑都能适用。第三，全空气暖通空调系统是应用非常普遍的一种空调系统中，空调系统的温度调节以及湿度调节都是通过空压机来实现的，对于室内环境的调节基本就是通过空气的变化来实现，空气是室内温度和湿度的主要要素。

3、方案设计要统筹解决设计中的问题

3.1设计应具有可行性和可靠性

就暖通工程的设计和施工等方面，各地区相关部门均有明确的规范要求，以及有关环境保护的要求，暖通设计具有可行性，即要充分满足当地相关部门的规范要求，也要提供水和电来保证暖通设备正常运行的基本工作条件，所以，暖通设计方案应当充分满足上述基本工作条件，并且还需要全面考虑到长期供水、供电条件的变化状况，部分建筑工程情况比较特别，不能提供标准的暖通设备，此时在设计暖通方案时，需要对非标准的暖通设备制定出合理、可行的参数标准。

3.2经济性比较

在合理可行的基础上还有必须要考虑的就是经济性的问题。我们需要在同样的设计要求和条件下进行对比，选择更经济的，才能保证设计方案是最优方案。投资方最在意的问题就是一次性投資的问题，这就要求在计算的时候要全面，不能丢项。其中一次性投资包括项目的所有设备和调试的费用以及各种管线的费用都包括在内。因为同一种设备在不同的厂家可能在价格上就有很大的差异，所以我们在计算经济性的时候要取设备的平均价格。在考虑经济性的时候有一个非常重要的指标参数就是运行能耗和运行费用，这两点是非常重要的。空调主机设备的耗能问题在考虑时候必须是考虑到全面气候的变化下才行。办公写字楼和教学楼在建筑物耗能相比较的话，我们应该抛开停机的时间长短，因为在不同的地方和不同的时间每一种能源的价格可能都会差异很大。因为不可控因素太多，怎样精准的计算暖通空调的实际耗能情况和产生的费用，成为了我们目前没有解决的一个技术难题。

3.3调节性与操作性

暖通空调系统的调节性必须要灵活，只有这样才能适应全面气候负荷的变化。拿超高层建筑为例子，空调系统的容量是根据一年当中最不好的气象条件来决定的。调节性能好的系统方案，一次性投资虽然比较多但是节省能源，设备消耗能源少，因此在考虑经济性的时候看具体情况在做选择。此外，空调系统的管理操作方便性和是否采用自动控制直接挂钩，在研究设计方案时需要考虑到实际情况以及经济性的变化再来确定。空调系统如果采用自动控制，优点是我们可以适当的减少管理人员的数量，劳动量相对于来说也不大，也可以减少一部分的人工管理费用；但缺点是它对工作人员的自身素养要求比较高，且一次性投资也比较多。因此，在正常情况下大型的空调系统我们还是优先选择采用自动控制，但是我们要尽可能的简化自动控制系统，使经济性和可靠性都有了进一步的保障。

4、超高层建筑暖通空调系统电采暖的优势和条件

第一，在特定的供暖区域内，不需要修建锅炉房和换热站，可以减少占地面积和总的投资；第二，运行调控方便易操作，可采取分区、分时的采暖方式，以节约能耗和减少运行费用；第三，集中供暖，处理厂对燃料灼烧产生的污染物的集中处理，可以降低对环境的污染，在采暖区域内对环境不会造成不利影响；第四，散热器的降温慢，可以更好地确保室内温度的均衡。虽然电采暖有这些明显的优势，但是要想广泛应用电采暖的取暖方式，还必须要满足一些条件：第一，建筑物应该是节能建筑。节能建筑会使得该结构的保温性能较好，所以采用电加热可以更好地节约能源，节约能源。第二，建筑物的入住率和供暖升温率都要高。对于居民区的建筑物，如果你周围的业主不采暖的话，一定会对你的室温产生影响。所以为了更好地发挥电加热的优点，占用率和加热使用费率是必需要达到要求的。第三，电价便宜，电力资源具有稳定、优质的特点。这也是最重要的，电加热的消耗品就是电，因为电力需求量大，所以电量和质量的要求高，另外，电价的问题使得电加热成为大规模被使用的采暖方式，应该使大多数人在经济上可以接受，解决他们的后顾之忧。

结语：

为了进一步提升我国可持续发展战略目标的实现速度，就必须要加强对暖通空调系统节能工作的重视，采取有效的节能措施，力争取得更好的节能效果，使暖通空调系统能够在人们的生活中发挥出更大的作用，为我国社会经济的发展和人民生活质量的提升做出更多的贡献。

参考文献：

[1]曹单.探讨超高层建筑暖通空调系统设计问题[J].科技经济导刊，2017（18）：84.

[2]田博.某超高层建筑暖通空调系统设计[J].建筑热能通风空调，2016，35（02）：98-100+103.

[3]赵国春，孙金栋，刘伟.超高层建筑暖通空调系统设计探讨[J].北京建筑大学学报，2015，31（01）：56-61.

作者简介：

张明辉，华东建筑设计研究院有限公司大连分公司，辽宁大连。