关于城市综合体暖通空调设计的分析

冉恒滔

浙江建工设备安装有限公司 浙江 杭州 310004

引言

暖通空调系统不断排出建筑内部混浊的空气，向建筑内部不断输出外界新鲜空气，对建筑内部空气的温度、湿度、风速进行调节控制，为建筑内部的人们创造舒适的生活空间。因此，须重视暖通空调的设计问题与施工问题，采取必要的质量控制措施，提升暖通空调的设计质量与施工质量，提高建筑工程的舒适度。

1 建筑暖通空调优化设计的重要性

在建筑施工中，暖通空调系统属于最为重要的建筑构件，占据了大部分的能源消耗，所以想要实现绿色建筑的设计目标，就要从暖通空调系统优化入手，将能源消耗降到最低。由此可见，相关设计人员应该注重暖通空调的优化设计工作，采用绿色设计的理念，对空调性能进行不断优化，掌握空调设计要点，将暖通空调设计推向全新的高度[1]。

2 城市综合体暖通空调设计

2.1 冷热源形式与选择

2.1.1 冷热源的形式。由于城市综合体的区域众多，功能丰富，为了有效发挥暖通空调的作用，满足各个区域的需求，就要合理选择冷热源的形式。结合城市综合体的实际情况进行选择，并通过合理论证的方式降低暖通空调的建设成本与运行成本，减少不必要的能源消耗。根据本项目的情况可知，由于本项目所在城市的各项配套设施比较完善，各类市政管线齐全，因此在选择冷热源形式时，可选择三种方案：第一，将电制冷与市政热力相结合；第二，采用燃气直燃机制冷供热等方式；第三，采用冰蓄冷方案。在进行方案论证时，要充分结合项目所在地的地理环境，并对项目所在地城市的各项配套设施进行仔细调研，当了解到当地的电力并不存在峰谷电价差异时，则无须使用冰蓄冷方案。在论证前两种方案时，通过了解城市的市政容量与收费情况，对设备的投资进行初步计算，并对相应的运行费用进行计算和对比，最终选择电制冷与市政热力相结合的方案，将其作为暖通空调设计的主要冷热源形式。

2.1.2 设置冷热源机房。由于城市综合体规模庞大，内部结构复杂，功能众多，当确定冷热源形式后，要合理设置机房。根据内部业态的要求，分别设置冷热源机房。在本项目中，除了写字楼之外，还有五星级酒店、商务酒店、百货、超市、综合楼，因此共设置6个机房。并将本项目中的酒楼与室外步行街的物业形式加以区分，对二者采用不同的形式，前者使用风冷热泵，后者使用VRV空调系统。在确定冷热源机房的数量后，要明确制冷机组的数量。由于不同业态的运行状况不同，制冷机组的数量也会呈现一定的差异性，比如由于综合楼中包含的区域比较多，为其服务的制冷机房需充分考虑不同区域的需求。综合楼中的影院与KTV的运营时间比较特殊，因此可将若干大型冷机与小型冷机相结合，当其他业态不再有制冷需求时，只需发挥出小型冷机的作用，即可满足影院与KTV的需求。由于本项目位于南方，因此本项目的超市暖通空调不负责供热。进行换热站设置时，可根据制冷机房的设置确定数量，充分满足其他业态的工作要求。为了提高五星级酒店的服务质量，要设置换热站和锅炉房，提供加湿服务，确保洗衣房正常运行。一旦城市热力无法正常运行，或者处于维修阶段，可进一步发挥换热站和锅炉房的作用。在五星级酒店中包含客房、会议室、中餐厅、员工餐厅、洗衣房等区域，换热站与锅炉房需充分满足上述区域的需求，并承担部分生活热水的热负荷。

2.2 自然通风设计

自然通风方式是将热压、风压作为核心动力提供方式，基于自然空气循环原理，可以在无人工和系统干预的情况下取得良好的室内通风效果，持续向建筑室内空间吹入自然风、排除室内浊气。在建筑暖通空调系统中，自然通风也是最具节能环保属性的通风方式之一，自然通风方式的设计要点如下。

2.2.1 风压通风。在采取风压通风方式时，综合分析建筑结构，如建筑物朝向、各功能区域分布格局、建筑周边区域气候条件等，采取各项设计措施，减小自然风吹入建筑室内空间时所承受的空气阻力。例如，适当增加建筑门窗构件的开口面积，尽量将门窗保持在统一水平线上，安装百叶窗等具有空气加速效果的窗体。

2.2.2 热压通风。热压通风方式是根据建筑室内、室外环境温度差与压力差，起到引导空气流动、持续交换冷空气与室内浊气的作用。因此，为取得理想的自然通风效果，在建筑结构设计环节，应尽量采取竖向空腔设计方式，保证室内浊气可以通过建筑顶部向外排放，并在建筑底部持续流入室外冷空气。同时，在建筑顶部区域设置开口，起到调节通风效果、控制进风量的作用。

2.3 采暖系统设计

进行采暖系统设计时，需要计算建筑围护结构内表面换热系数、围护结构外表面换热系数、围护结构各层材料厚度、围护结构各层材料导热系数、材料导热系数修正系数、封闭空气间层的热阻值。不同材料、不同构造的围护结构材料的导热系数修正系数有所差异，因此，须注意其差异带来的影响。若围护结构为实心墙体，材料为矿渣混凝土、炉渣混凝土、浮石混凝土、粉煤灰陶粒混凝土、加气混凝土，导热系数修正系数一般为1.15。若材料为多孔保温材料，如加气混凝土、水泥膨胀珍珠岩、泡沫混凝土，且材料作为夹心层浇筑在混凝土墙体、屋面构件中，导热系数修正系数一般为1.6。若材料为多孔保温材料，如泡沫混凝土、水泥膨胀珍珠岩、加气混凝土、石灰炉渣等，且材料铺设在密闭屋面中，导热系数修正系数一般为1.2。计算封闭空气间层的热阻值时，需要详细研究封闭空气间层的厚度及热流的具体方向[2]。

3 结束语

综上所述，与传统建筑物相比，城市综合体的功能比较多元化，且体积庞大。本文主要以暖通空调设计为例，结合综合体的实际情况，对其进行划分，通过分别设计的方式，保证各部分的功能更加完整。为了达到相应的设计标准，满足业主需求，设计者要精心设计，统领全局，重视细节，制定切实可行的设计方案。随着城市综合体的不断发展，暖通空调系统日益完善，设计人员将会融入更多现代化、人性化的设计理念，使城市综合体的各个业态更加完善。