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[摘 要]随着我国经济水平的迅速提高，高层建筑事业也得到了长足的发展。现如今，高层建筑在逐渐成为我国城市主流建筑的同时，也成为了能源消耗的主要对象。因此，在进行高层建筑暖通空调设计时，节能环保理念成为设计的主要焦点。本文主要针对高层建筑暖通空调设计中存在能耗高的缺陷进行分析，并提出高层建筑暖通空调节能设计的几点策略。
[关键词]高层建筑；暖通空调；节能设计
中图分类号：TU201.5；TU831 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0235-01
我国城市化的快速高层建筑事业的飞速发展大大提高了人们的生活质量。近些年来，由于国内环保意识的普遍增强，人们在享受舒适居住环境的同时也对空气质量提出了更高的要求。而传统高层建筑暖通空调设计中存在的高能耗问题就与环保节能理念之间产生了冲突，这就要求空调设计人员在节能设计方面要进行创新。
一、高层建筑暖通空调节能设计的前提要求
高层建筑的围护结构性能的优劣直接对空调设计的冷热负荷产生影响。根据已有的资料显示，如果高层建筑外围保护结构导热系数不断增加的话，房间里空调的计算负荷也会呈现伴随增加的趋势。[1]可以说，高层建筑在设计围护结构时要充分考虑到暖通空调设备所产生的能耗状况，因为二者之间的关系十分紧密。所以，在高层建筑施工前期的设计阶段，建筑单位就应当充分做好建筑围护结构保温功能的相关设计工作。我国对于这方面也制定了一系列的规范限制政策，高层建筑施工单位在进行围护结构设计工作时应当要注意以下几个方面的要求：
1、正确选择窗户玻璃：选择吸热玻璃时要首先保证其具有良好的保温性能，双层玻璃的选择标准也是如此，切不能采用单层的白玻璃作为窗户玻璃。
2、窗户遮阳设计：窗户的设计要注意外部和内部的遮阳功能，这种功能对于冬寒夏热的高层建筑可以起到一定程度的辅助作用。
3、将窗墙的比例严格控制好：可以适当缩小窗户的设计面积，特别对于北方高层建筑中方向是东西朝向的建筑，要将窗墙两者的比例严格控制在0.35以内，而对于南北朝向的高层建筑则可以合理控制在0.45以内即可；对于其他地区的窗墙比例，均要求控制在0.45以内。
4、进一步强化外墙保温性能：在进行建筑外墙的保温设计时，选择的隔热保温材料要求保温性能良好。[2]同时，还可以在屋顶上方设置大面积的遮阴棚，对通风屋内进行空调系统负荷的建设。
二、高层建筑暖通空调节能设计的相关策略
（一）对室外新风量的有效利用
在设计空调的节能系统时，对室外新风量的有效利用是高层建筑暖通空调节能设计的一个亮点。由于有的建筑房屋具有夏热冬冷的特点，当室外新风量不断增大时，室内空调的能耗也会逐渐增加。而如何取用室外新风量，则要根据空调放假的具体正压值进行确定。[3]不同用途的房间，其在新风量的取用方面也存在着一定的差别。但要想使取用室外新风量的值达到最小，最重要的办法就是禁止在有空调房间里面进行抽烟活动。所以在绝大多数安装空调的公共场所都贴有禁止吸烟的标语或图片，这种做法的主要目的就是为了减少空调消耗，减少新风量。
而对于高层建筑来说，由于其内部具有较大的发热量，因而对室内冷风的需求量就特别大，尤其是在夏季这样的高温季节，如大型会场、商场等。对此，设计人员可以大力利用室外新风量，充分将其引入到室内，从而降低室内空调系统负荷，最终实现了节能的目标。
（二）合理降低室内温度与湿度的相关标准
在暖通空调设计的过程中，为了使其符合节能环保的理念，可以对室内温度与湿度的相关标准进行合理降低。[4]空调系统能源消耗受到很多因素的影响，除了受到室外气象参数和建筑设计结构的影响之外，还受到室内温度和适度大小的影响。所以，进行暖通空调设计时要在满足人类健康和舒适的基础上，对室内温度和湿度标准进行合理的降低，这样就能在很大程度上降低室内空调的能源消耗，从而达到了节能环保的目的。
（三）进一步降低输送能耗，实现暖通空调的节能设计
空调系统输送中的动力能耗在整个空调能耗中所占的比重相当大。动力能耗主要指的是水泵和风机在系统输送中对电能的消耗量。为了实现动力消耗方面的节能，设计人员在设计时可以通过适当减少输送流量以及降低系统阻力的办法实现。除此之外，还可以进一步提高水泵和风机的整体工作效率。具体的措施主要有以下几个方面：
1、将流速控制为低速运行：空调系统在运行过程中，管路传送中流速的平方和风机、水泵的能耗呈现出正比例的关系，因此将流速控制为低速运行能够有效减低风机和水泵的能耗，从而实现了节能运行的目标。[5]不仅如此，将流量控制为低速运行，对稳定系统水利工况也能起到一定的促进作用。
2、加大供回水温差，降低空调系统能耗：对于系统的冷热能送回风和供回水，可以利用加大温差的节能方法来降低系统能源消耗。在设计节能型空调系统时，要在充分保证人体舒适感、空调精度以及相关施工要求标准的基础之上尽可能地扩大送回风或供回水的温差，从而达到辅助降低空调系统能耗的目的。值得注意的是，送回风或供回水的最佳温差是8℃以下。
3、采用变风量方式促进空调系统的运行：在很多高层建筑中的公共场所，如大型影剧院、商场等，由于建筑内部结构十分开放、人员流动性较大、总体负荷变化明显，因此可以采用变风量方式促进空调系统的运行，可以依据室内实际的负荷情况对送风量进行适度的增减调整。通过这种方法不但实现了按需供给的目的，还能够在降低热损失的同时减少了送风量，从而大大降低了动力系统出现的能耗。相关统计结果表明，如果实际运行过程中的送风量降低至满负荷量的1/2时，那么其运行时产生的电流能耗就能够减少大约26%。[6]由此可见，如果在一年时间内都采用变风量送风的运行方式能够减少大量的能源损耗，相对于定风量送风的运行方式来说，变风量方式显然具有更加良好的节能效果。而对于空调系统中的变水量调节系统则利用的是流量变化和额度温度的方式，这种节能方法最为关键的地方就是要对水泵的运行状况进行合理控制，现如今在空调设计时大多都是采用变频调速的技术，从而实现了节能设计方面的突破。
（四）采用蒸发冷却技术实现空调设计的节能
蒸发冷却技术是当今空调设计领域中一种绿色的空调仿生技术，主要包含直接蒸发冷却与间接蒸发冷却。由于这种新型系统的制冷剂主要是水，因而不会对环境造成任何污染。除此之外，该系统的COP值大于机械制冷的COP值，并且该系统制冷不会对压缩功造成消耗，因而是一种绿色节能的新型空调技术。
结语
现如今，高层建筑设计的主要理念就是节能环保，这一主题也逐渐成为我国当今社会共同研究与关注的一个焦点。而暖通空调的节能设计对高层建筑节能设计具有十分重要的作用，因此在高层建筑暖通空调的节能设计中，要充分突出节能环保的理念，并对空调系统进一步优化设计，从而在根本上提高能源的利用效率。在设計暖通空调节能系统过程中，文中所述的几点设计策略都是有效的办法。相信随着日后我国能源技术的发展和节能技术的进步，在高层建筑暖通空调节能设计时一定会有更好的设计方案出现，并能够更好地为我国节能环保工作的开展提供保障。
参考文献
[1] 李小燕.浅谈高层建筑暖通空调控制系统设计[J].科技创新导报，2012（11）.
[2] 孙圣星，黄必滔.高层建筑暖通空调设计探析[J].科技致富向导，2012（15）
[3] 乔泉堂.浅析高层建筑暖通空调系统选择方法[J].山西建筑，2010（21）.
[4] 黄守德.高层建筑暖通空调节能设计探析[J].硅谷，2013（08）.
[关键词]高层建筑；暖通空调；节能设计
中图分类号：TU201.5；TU831 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0235-01
我国城市化的快速高层建筑事业的飞速发展大大提高了人们的生活质量。近些年来，由于国内环保意识的普遍增强，人们在享受舒适居住环境的同时也对空气质量提出了更高的要求。而传统高层建筑暖通空调设计中存在的高能耗问题就与环保节能理念之间产生了冲突，这就要求空调设计人员在节能设计方面要进行创新。
一、高层建筑暖通空调节能设计的前提要求
高层建筑的围护结构性能的优劣直接对空调设计的冷热负荷产生影响。根据已有的资料显示，如果高层建筑外围保护结构导热系数不断增加的话，房间里空调的计算负荷也会呈现伴随增加的趋势。[1]可以说，高层建筑在设计围护结构时要充分考虑到暖通空调设备所产生的能耗状况，因为二者之间的关系十分紧密。所以，在高层建筑施工前期的设计阶段，建筑单位就应当充分做好建筑围护结构保温功能的相关设计工作。我国对于这方面也制定了一系列的规范限制政策，高层建筑施工单位在进行围护结构设计工作时应当要注意以下几个方面的要求：
1、正确选择窗户玻璃：选择吸热玻璃时要首先保证其具有良好的保温性能，双层玻璃的选择标准也是如此，切不能采用单层的白玻璃作为窗户玻璃。
2、窗户遮阳设计：窗户的设计要注意外部和内部的遮阳功能，这种功能对于冬寒夏热的高层建筑可以起到一定程度的辅助作用。
3、将窗墙的比例严格控制好：可以适当缩小窗户的设计面积，特别对于北方高层建筑中方向是东西朝向的建筑，要将窗墙两者的比例严格控制在0.35以内，而对于南北朝向的高层建筑则可以合理控制在0.45以内即可；对于其他地区的窗墙比例，均要求控制在0.45以内。
4、进一步强化外墙保温性能：在进行建筑外墙的保温设计时，选择的隔热保温材料要求保温性能良好。[2]同时，还可以在屋顶上方设置大面积的遮阴棚，对通风屋内进行空调系统负荷的建设。
二、高层建筑暖通空调节能设计的相关策略
（一）对室外新风量的有效利用
在设计空调的节能系统时，对室外新风量的有效利用是高层建筑暖通空调节能设计的一个亮点。由于有的建筑房屋具有夏热冬冷的特点，当室外新风量不断增大时，室内空调的能耗也会逐渐增加。而如何取用室外新风量，则要根据空调放假的具体正压值进行确定。[3]不同用途的房间，其在新风量的取用方面也存在着一定的差别。但要想使取用室外新风量的值达到最小，最重要的办法就是禁止在有空调房间里面进行抽烟活动。所以在绝大多数安装空调的公共场所都贴有禁止吸烟的标语或图片，这种做法的主要目的就是为了减少空调消耗，减少新风量。
而对于高层建筑来说，由于其内部具有较大的发热量，因而对室内冷风的需求量就特别大，尤其是在夏季这样的高温季节，如大型会场、商场等。对此，设计人员可以大力利用室外新风量，充分将其引入到室内，从而降低室内空调系统负荷，最终实现了节能的目标。
（二）合理降低室内温度与湿度的相关标准
在暖通空调设计的过程中，为了使其符合节能环保的理念，可以对室内温度与湿度的相关标准进行合理降低。[4]空调系统能源消耗受到很多因素的影响，除了受到室外气象参数和建筑设计结构的影响之外，还受到室内温度和适度大小的影响。所以，进行暖通空调设计时要在满足人类健康和舒适的基础上，对室内温度和湿度标准进行合理的降低，这样就能在很大程度上降低室内空调的能源消耗，从而达到了节能环保的目的。
（三）进一步降低输送能耗，实现暖通空调的节能设计
空调系统输送中的动力能耗在整个空调能耗中所占的比重相当大。动力能耗主要指的是水泵和风机在系统输送中对电能的消耗量。为了实现动力消耗方面的节能，设计人员在设计时可以通过适当减少输送流量以及降低系统阻力的办法实现。除此之外，还可以进一步提高水泵和风机的整体工作效率。具体的措施主要有以下几个方面：
1、将流速控制为低速运行：空调系统在运行过程中，管路传送中流速的平方和风机、水泵的能耗呈现出正比例的关系，因此将流速控制为低速运行能够有效减低风机和水泵的能耗，从而实现了节能运行的目标。[5]不仅如此，将流量控制为低速运行，对稳定系统水利工况也能起到一定的促进作用。
2、加大供回水温差，降低空调系统能耗：对于系统的冷热能送回风和供回水，可以利用加大温差的节能方法来降低系统能源消耗。在设计节能型空调系统时，要在充分保证人体舒适感、空调精度以及相关施工要求标准的基础之上尽可能地扩大送回风或供回水的温差，从而达到辅助降低空调系统能耗的目的。值得注意的是，送回风或供回水的最佳温差是8℃以下。
3、采用变风量方式促进空调系统的运行：在很多高层建筑中的公共场所，如大型影剧院、商场等，由于建筑内部结构十分开放、人员流动性较大、总体负荷变化明显，因此可以采用变风量方式促进空调系统的运行，可以依据室内实际的负荷情况对送风量进行适度的增减调整。通过这种方法不但实现了按需供给的目的，还能够在降低热损失的同时减少了送风量，从而大大降低了动力系统出现的能耗。相关统计结果表明，如果实际运行过程中的送风量降低至满负荷量的1/2时，那么其运行时产生的电流能耗就能够减少大约26%。[6]由此可见，如果在一年时间内都采用变风量送风的运行方式能够减少大量的能源损耗，相对于定风量送风的运行方式来说，变风量方式显然具有更加良好的节能效果。而对于空调系统中的变水量调节系统则利用的是流量变化和额度温度的方式，这种节能方法最为关键的地方就是要对水泵的运行状况进行合理控制，现如今在空调设计时大多都是采用变频调速的技术，从而实现了节能设计方面的突破。
（四）采用蒸发冷却技术实现空调设计的节能
蒸发冷却技术是当今空调设计领域中一种绿色的空调仿生技术，主要包含直接蒸发冷却与间接蒸发冷却。由于这种新型系统的制冷剂主要是水，因而不会对环境造成任何污染。除此之外，该系统的COP值大于机械制冷的COP值，并且该系统制冷不会对压缩功造成消耗，因而是一种绿色节能的新型空调技术。
结语
现如今，高层建筑设计的主要理念就是节能环保，这一主题也逐渐成为我国当今社会共同研究与关注的一个焦点。而暖通空调的节能设计对高层建筑节能设计具有十分重要的作用，因此在高层建筑暖通空调的节能设计中，要充分突出节能环保的理念，并对空调系统进一步优化设计，从而在根本上提高能源的利用效率。在设計暖通空调节能系统过程中，文中所述的几点设计策略都是有效的办法。相信随着日后我国能源技术的发展和节能技术的进步，在高层建筑暖通空调节能设计时一定会有更好的设计方案出现，并能够更好地为我国节能环保工作的开展提供保障。
参考文献
[1] 李小燕.浅谈高层建筑暖通空调控制系统设计[J].科技创新导报，2012（11）.
[2] 孙圣星，黄必滔.高层建筑暖通空调设计探析[J].科技致富向导，2012（15）
[3] 乔泉堂.浅析高层建筑暖通空调系统选择方法[J].山西建筑，2010（21）.
[4] 黄守德.高层建筑暖通空调节能设计探析[J].硅谷，2013（08）.