概述高层建筑暖通空调设计要点

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  【摘 要】随着人们生活水平的不断提高,暖通空调在高层建筑中得到广泛的应用,因此对暖通空调设计的要求越来越高。
  【关键词】高层建筑暖通空调设计要点
  前言
  1暖通空调系统简介
  暖通空调系统虽然具有诸多类型,但是其基本工作原理却是一样的。在市场中常见的几种类型有:单频分散供暖和供冷、热力泵系统、热力回收和蓄冷系统;另外,还有利用空气和水之间的循环系统。在空气———水循环系统中,其原理是利用冷却水将空调机中的多余热量带走,同时也实现了通风效果,为空气带来部分湿冷却;而全空气系统则是通过空气的流通,以风的形式实现加湿、加热、制冷等;全水系统也一样,通过水流的作用,带动空气流动,并通过末端的循环系统实现制冷或者制热。全水系统的主要优点是其具有较强的适应性,无论在哪种工作环境中都可以使用。
  2暖通设计技术优化的重要性
  1)尽量避免事故发生需要设计优化的暖通空调。
  传统的暖通空调对于空调设计的具体细节考虑的不够全面,可能对于季节以及气候等因素的细节考虑有些欠缺,这样产生了一些不良的现象,比如空调的耗能量比较大,而且有可能因为设计的欠缺导致一些小事故的产生,这严重影响着暖通空调企业的快速发展,也会降低人们对于暖通空调使用的信心。
  2)暖通空调的设计需要依据现代科学技术。
  传统的暖通空调的设计应用的技术比较单一,所以导致暖通空调的设计存在着一些不足的地方,导致空调的耗能比较大,不能够满足人们生活以及生产的需要。
  所以优化暖通空调的设计应该结合现代的科学技术,应用先进的信息管理系统,这样使得优化方案有效而且具有可行性,在系统的指导和控制中有十分重要的作用。
  3)优化暖通空调设计,提高空调的运行效率。
  传统的暖通空调的设计比较简单,没有全面考虑空调的负荷运行状态,所以在目前的空调运行状态中很多出现空调满负荷运行的情况,但是现在的空调设计通常按照最大的负荷进行考虑,采用固定的时间的运行方式进行计算,这样会导致暖通空调效率低,不能够节约能源,反而会导致能源的大量浪费,所以需要优化的暖通设计方案来改变现在的状况,提高暖通空调的使用效率,实现能源的充分利用,做到能源的不浪费。
  3暖通空调系统的基本设计流程
  1)在设计施工之前,要清楚施工建筑物的周围环境。
  主要考察的地方有:四周建筑物、供热、供水的管网铺设情况和预计施工区域,这些都是铺设管网和施工的必要条件。在考察这些条件之后,要评估建筑物的负荷和承重,了解周围环境和天气因素,然后依据基本物业条件和入口方向,最终确定设备大门的位置和施工方案。
  2)考评建筑物的高度,考察其层高、层数,确定是否属于高层建筑物。
  按照我国现有法律法规规定,层高≥10层、建筑高度超过24m的民用建筑,都应当遵守高层建筑物消防设施的建设要求。
  3)在调查建筑物的基本硬件之后,要着重考察该建筑物内的人员情况以及使用时间和有无废气排放等问题,作为下一步施工过程中暖通空调的基本设计依据,同时为划分负荷等提供参考的数据。
  4)防火分区的划分是工程要着重考虑的地方。
  防火、防烟、防火墙、防火阀门和逃生路线的设置都要为设计排烟、防烟系统提供依据。
  4暖通空调设计的常见问题
  1)水泵选择问题。
  通常来说,很多高层建筑物的循环水泵普遍存在容量过大的問题,甚至很多容量都达到两倍之多,这就造成了不必要的设备投资费用和维护费用。当然造成此类问题的原因主要有几个方面:
  ①没有精确计算系统所需动力,或者循环阻力较大。
  ②设计的冷负荷较大。
  ③有的地方净水压力也有问题。造成这个问题的原因是:设计初期对净水压力与循环阻力的计算出现交叉和疏漏。
  ④对整个暖通系统的水力平衡计算不够精确,出现较大误差。
  2)供暖过程中的问题。
  通常来说,我国高层暖通设备一般采取1:3的供需比例。根据采暖通风和节能的原则,在施工过程中应在设计供水回管处布置温度计、压力计和除垢装置。
  通常很多高层建筑暖通设计者只关注终端入户装置设计,而容易忽视入口装置的设计,造成设计失误,资源浪费。
  同时,设计人员要考虑室内设计的合理性,又要考虑室外的合理性。楼梯间或其他有冻结危险的地方,散热器要有独立的支管,工程中共用1根立管,一侧连接邻室房间散热器,另一侧连接楼梯间散热器的做法,因密闭性很难得到保证,如果供暖发生故障,就会影响到旁边居室的供暖效果。
  3)暖通防火设置问题。
  防火阀与排烟防火阀是不一样的,不要把这两种阀门混用。防火阀要设在通风空调管路穿越防火分区或变形缝处,平时开启。风管要在穿过防火墙处设置;穿过变形缝时,要在两侧设置防火阀装置。
  但是,由于我国很多高层建筑物在设计之初并没有按照设计要求来安装,仅在一侧设置防火装置,而另外一端没有任何防火设备。
  5增加暖通空调设计科学性的有效措施
  1)暖通空调系统的方案规划
  方案规划是建筑工程施工的基本原则和依据。
  目前国内比较盛行的空调系统设计为:在实现节能环保的前提下,提高建筑物内的整体环境和质量,安装可调节的通风系统、冷辐射吊顶系统、低温送风系统以及除湿系统。在设计中,为了有效规避高层建筑中人造的热辐射,而采用辐射供冷。
  冷辐射吊顶要与送风装置统一调度,将空气调节与送风系统协同一致,既能够保证室内空气质量,同时又可以调节室内温度。在使用空调去湿的高层建筑中,不仅能够保证室内良好的空气品质,还能实现良好的节能、减排效果。   2)安装优良的通风系统
  通风系统是整个暖通系统的循环保障。不断涌入的新风不仅能够将建筑物的某些有害物质吹散,还有利于保证整个暖通系统的正常工作。因此,新建高层建筑物应当具备良好的通风设备,最大限度的使用自然风和对流,实现绿色健康环保建筑要求。
  3)地热空调技术
  地热空调系统是利用土壤或地下水作为冷热源的一种节能暖通设备。地热就有较为适宜的热源温度,其稳定性和蓄热性较好,能够在泵力系统的带动下为空调系统提供冷风和热风,不会对水源造成任何污染。
  4)提高设计方案的可行性
  在对暖通空调进行设计时,应当严格按照相关的规范、标准进行。遇到需要进行特殊处理的工艺时,要综合分析设计系统在全年各种条件下运行的工况,以保证设计系统能够在室外任何气象条件下正常工作。
  对于不能使用标准设备的情况,方案中要对非标准设备的各项参数进行可靠性的分析,并结合实地考察数据(比如使用地点的室内面积、室外条件等),按照相关标准在最大程度上提高设计方案的可行性。
  5)对设计方案的经济性进行比较
  在对暖通空调进行设计时,应针对同一个对象设计多种不同方案,在保障方案科学性、可行性的基础上,选择最具经济性的方案。
  这就要求在对方案进行选择时,相关工作人员应按照相同的能源价格、设计要求、舒适性、美观性以及设备的档次等基准条件,对不同的方案进行比较,此外,还应充分考虑到设备的寿命、系统运行费用以及投资成本等方面因素。
  6)加强设计方案的可操作性
  为了保证暖通空调的适应能力,在设计时应加强其自身的调节性能,比如只有在白天才运行暖通空调的教学楼、写字楼、办公楼等,在对其进行方案设计时,应增加夜间不工作的调节性能。
  实现暖通空调系统的自动化,可以减少管理人员的工作量和工作强度,降低人工费用支出,然而,会造成一次投资的增加,使操作人员在实际工作工程中会面临更多的考验。
  应结合使用地点的实际条件和使用要求,通过经济性、技术性分析,决定是否采用自动控制模式的空调系统。
  7)选择最优的设计方案
  暖通空调设计方案地评比及选择是一项技术性较强的工作,在工作过程中会受到很多因素的干扰。
  因而,在多种方案进行选擇时,设计人员除了要具有必要的专业技术素养之外,还要全面了解每一份设计方案,结合暖通系统的实际应用环境,对其经济性、合理性、科学性等方面进行评比,选择最适合的方案。并且,在方案满足使用要求的前提下,暖通系统的设计越简单越好。
  高层建筑物在设计暖通空调系统时,既要美观,又要节能,才能最大限度地减少对室内外环境的影响,力求经济效益与环境效益同时兼顾。
  参考文献:
  [1]刘向华.建筑暖通空调系统设计研究[J].科技创业家,2014,08:62.
  [2]韦洁,于海.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].工程建设与设
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