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摘要:高层建筑的施工和设计与传统建筑种类相比有着更高的难度和更严格的要求,在高层建筑大量规划和兴建的今天,必须要做好高层建筑的设计工作,使其能够适应时代和社会的趋势和要求。本文分析了高层建筑暖通空调设计的要点。
关键词:高层建筑;暖通设计;要点
中图分类号:TU97文献标识码: A
一、高层建筑暖通空调系统的基本类型
1、高层建筑全空气暖通空调系统
全空气系统是大型高层建筑,特别是商、金融和酒店类建筑常用的空调系统类型,这种系统的主要暖通功能通过空压机来进行加温、加湿、降温和除湿等一系列操作,由于基本使用空气的变化作为室内环境调节的主要要素,因此,就要全空气暖通空调系统。
2、高层建筑空气-水暖通空调系统
这种系统在各种类型的高层建筑暖通空调系统中有广泛地分布,空气-水暖通空调系统的主要操作原理是用冷水-空气的交换将空调中热量交换出来,并通过通过的过程将室内的湿气带走,这种系统具有结构简单、制冷迅速等优点,是高层建筑暖通空调设计中应该重点考虑的系统。
3、高层建筑全水暖通空调系统
全水暖通空调系统能够适应大部分高层建筑空气的调节要求,并且具有结构灵活和便于改造的优势,全水高层建筑暖通空调系统通过水中热能的交換实现对室内空气质量的调节。
二、暖通空调方案设计的基本原则
暖通空调的种类繁多,但基本原理大致相同。暖通空调设计方案涉及到方向性和全局性的问题,这些问题关系到高层建筑室内环境参数是否满足使用要求,和建筑的工程投资、舒适性、可靠性和安全性等都有一定的关系,同时也影响到高层建筑的周围环境和建筑物整体美观。因此,在暖通空调方案设计中需要遵循一定的原则,如果设计方案不合理,会造成很大的经济损失,以后修改起来也很困难。
1、保障方案的经济性
暖通空调设计中需要对设计方案的经济性进行对比。首先在相同的条件下进行对比,比较材料、设备、管道和安装等各项硬件费用是否合理,其次比较暖通空调在运行期间的能耗情况,根据建筑的周围特点、所处地区的季节气候和建筑性质等进行综合比较,根据不同的方案对比选择经济合理的设计方案。
2、确保方案的可行性
暖通空调设计方案需要经过反复论证以确保可行,才能应用于高层建筑工程中。设计方案中的各项设备指标既要满足国家标准要求,也需要满足建筑的环境要求。设计中的各项参数设置应该有相应的数据提供。对于一些比较特殊的空调安装,参数设计中需要提供具体的数据。通过对方案设计的可行性判定,以确保应用于建筑工程中的可靠。
3、具有可调节性和可操作性
高层建筑的暖通设计应该按照建筑所处环境的最不利因素来进行容量确定,保证在全年的不同时段都能对建筑暖通空调进行控制和调节,即方案设计应该保障具有可调节性和可操作性。对于调节性较好的空调系统,一次性投入的成本很高,但在后期的运作中耗能较少,经济性中应该考虑到这一点。暖通空调的可操作性和其是否属于自动化控制有关,自动化控制的投资成本较高,但可以减少人员数量,也能提高系统的运行效率,但由于投入成本太高在实际中一般应用较少。如果需要经常调节暖通系统或利用大型空调系统应该使用自动化控制设备,但对操作人员的素质要求较高,方案设计中需要考虑到这些因素。
三、高层建筑暖通空调设计要点
1、规划设计
在低能量消耗及室内环境良好的条件下,可装置具有调节风量功能的替换式送风系统、冷辐射吊顶系统、低温送风系统和去湿空调系统,并采取以辐射为主的制冷方法,以平衡因多种设备而产生的辐射热量。注意对冷辐射吊顶系统进行装置时,必须要与替换式送风系统相结合,只有这样才能保证室内具有高品质空气。而去湿空调系统的装置主要是为了满足有关规定的室内空气湿度。此外,做规划设计时,还要进一步分析规划方案的经济性,例如配电控制投资、安装调试费用、室外管线费用、工程管理费、机房土建费、材料投资、设备投资和管道投资等多项内容,做好精确的计算,以防止不必要的经济浪费。
2、空调负荷合理计算
冷热负荷是民用建筑暖通空调设计的关键基础数据,如果不能进行合理的民用暖通空调系统设计,就会极大的提高工程的资金投入,消耗了能源以及加大了费用预算,因此要避免将设计手册中的单位建筑面积冷、热负荷指标当作确施工图设计中系统的冷、热计算负荷依据,要根据充分的详细负荷计算数据来进行设计,而不再依据经验来进行估算。
3、水力平衡装置设置
首先,设计师要通过合理设计管路与系统对定流量的系统进行水路平衡工作。其次,在变流量系统方面,要设置动态的压差控制阀来替代系统中设置的动态流量平衡阀,除非是在需要特定定流量或者有特殊要求的区域。再次,要将静态水平平衡阀设置在建筑物对象的热力入口位置,并以水利计算与暖通系统的调节方式为依据,来决定是否采用设置动态流量平衡阀或压差控制阀,进而随时能够对不平衡问题进行调节,减少水力的不平衡现象发生。最后,将动态平衡电动调节阀设置在组合式新风机组管路上,从而促进更加有效良好的调节。
4、合理设计通风系统
对高层建筑的暖通空调进行设计时,其装机容量通常会存在较大的偏差,导致空调通风状况与有关规定的标准不符。空调装机容量出现偏差的原因主要表现在以下两个方面:实施设计过程中没有全方位考虑到各项安全系数,致使制冷机的实际装机容量大于冷负荷的概算,严重时甚至明显超出空调的实际冷量。设计人员采用负荷指标估算法进行设计,也会使制冷机的装机容量存在较大偏差。高层建筑的暖通空调设计中,通风系统是鉴定舒适度的一项重要指标。为了防止建筑物的装修材料严重污染室内的空气质量,一定要做好通风系统的合理设计。根据有关调查结果显示,现阶段的空调系统具有较高的能量消耗,因而必须在设计过程中加入节能技术,以便系统能量消耗得到良好控制。由于高层建筑的暖通空调具有一定的复杂性和多样性,且规划设计质量的优劣决定着经济运行状况以及系统能量消耗,所以必须要进一步优化设计,只有这样才能推动暖通空调不断向前发展。
5、重视暖通空调水泵扬程问题
暖通空调设计中水泵扬程的选择不当也十分常见,它的选择会因为设计的不同而存在很大的差异。如果建筑物的冷却塔放在80米高的屋顶,冷却水是封闭的循环系统,如果设计者在计算时将高程加入水泵的扬程中,导致计算出的水泵扬程为95米,远远高于所需高度。部分设计者在水泵扬程选择中忽视了冬夏两季的流量差异,也会导致选择不符合实际。例如,某建筑工程中夏季空调需要7-12摄氏度的冷冻水循环流量为每小时400立方米,冬季需要50-60摄氏度的热水循环量为每小时200平方米,夏季的冷冻水循环流量比冬季的热水循环流量大得多,因此夏季和冬季的冷热水循环泵应该分开设置,不能合用一台。
结束语
高层建筑暖通空调系统是最大耗能系统,暖通空调设计方案的优劣与人们的日常生产生活质量息息相关,通空调设计直接影响到项目的经济效益和社会效益,对于高层建筑暖通空调设计来说,设计人员必须综合考虑其涉及因素必须通过对不同建筑物性质情况的了解与分析,注意各个设计细节,以真正的制定了科学并且合理的设计方案,保证最终质量,使暖通空调发挥出应有的功效,为用户创造最大取暖空间和最佳取暖效果,促进建筑行业快速健康发展。
参考文献
[1]高磊.高层建筑暖通设计中存在的问题分析[J].科协论坛,2013(1).
[2]邓统银.如何预防暖通设计中出现的问题[J].建材与装饰,2010(12).
关键词:高层建筑;暖通设计;要点
中图分类号:TU97文献标识码: A
一、高层建筑暖通空调系统的基本类型
1、高层建筑全空气暖通空调系统
全空气系统是大型高层建筑,特别是商、金融和酒店类建筑常用的空调系统类型,这种系统的主要暖通功能通过空压机来进行加温、加湿、降温和除湿等一系列操作,由于基本使用空气的变化作为室内环境调节的主要要素,因此,就要全空气暖通空调系统。
2、高层建筑空气-水暖通空调系统
这种系统在各种类型的高层建筑暖通空调系统中有广泛地分布,空气-水暖通空调系统的主要操作原理是用冷水-空气的交换将空调中热量交换出来,并通过通过的过程将室内的湿气带走,这种系统具有结构简单、制冷迅速等优点,是高层建筑暖通空调设计中应该重点考虑的系统。
3、高层建筑全水暖通空调系统
全水暖通空调系统能够适应大部分高层建筑空气的调节要求,并且具有结构灵活和便于改造的优势,全水高层建筑暖通空调系统通过水中热能的交換实现对室内空气质量的调节。
二、暖通空调方案设计的基本原则
暖通空调的种类繁多,但基本原理大致相同。暖通空调设计方案涉及到方向性和全局性的问题,这些问题关系到高层建筑室内环境参数是否满足使用要求,和建筑的工程投资、舒适性、可靠性和安全性等都有一定的关系,同时也影响到高层建筑的周围环境和建筑物整体美观。因此,在暖通空调方案设计中需要遵循一定的原则,如果设计方案不合理,会造成很大的经济损失,以后修改起来也很困难。
1、保障方案的经济性
暖通空调设计中需要对设计方案的经济性进行对比。首先在相同的条件下进行对比,比较材料、设备、管道和安装等各项硬件费用是否合理,其次比较暖通空调在运行期间的能耗情况,根据建筑的周围特点、所处地区的季节气候和建筑性质等进行综合比较,根据不同的方案对比选择经济合理的设计方案。
2、确保方案的可行性
暖通空调设计方案需要经过反复论证以确保可行,才能应用于高层建筑工程中。设计方案中的各项设备指标既要满足国家标准要求,也需要满足建筑的环境要求。设计中的各项参数设置应该有相应的数据提供。对于一些比较特殊的空调安装,参数设计中需要提供具体的数据。通过对方案设计的可行性判定,以确保应用于建筑工程中的可靠。
3、具有可调节性和可操作性
高层建筑的暖通设计应该按照建筑所处环境的最不利因素来进行容量确定,保证在全年的不同时段都能对建筑暖通空调进行控制和调节,即方案设计应该保障具有可调节性和可操作性。对于调节性较好的空调系统,一次性投入的成本很高,但在后期的运作中耗能较少,经济性中应该考虑到这一点。暖通空调的可操作性和其是否属于自动化控制有关,自动化控制的投资成本较高,但可以减少人员数量,也能提高系统的运行效率,但由于投入成本太高在实际中一般应用较少。如果需要经常调节暖通系统或利用大型空调系统应该使用自动化控制设备,但对操作人员的素质要求较高,方案设计中需要考虑到这些因素。
三、高层建筑暖通空调设计要点
1、规划设计
在低能量消耗及室内环境良好的条件下,可装置具有调节风量功能的替换式送风系统、冷辐射吊顶系统、低温送风系统和去湿空调系统,并采取以辐射为主的制冷方法,以平衡因多种设备而产生的辐射热量。注意对冷辐射吊顶系统进行装置时,必须要与替换式送风系统相结合,只有这样才能保证室内具有高品质空气。而去湿空调系统的装置主要是为了满足有关规定的室内空气湿度。此外,做规划设计时,还要进一步分析规划方案的经济性,例如配电控制投资、安装调试费用、室外管线费用、工程管理费、机房土建费、材料投资、设备投资和管道投资等多项内容,做好精确的计算,以防止不必要的经济浪费。
2、空调负荷合理计算
冷热负荷是民用建筑暖通空调设计的关键基础数据,如果不能进行合理的民用暖通空调系统设计,就会极大的提高工程的资金投入,消耗了能源以及加大了费用预算,因此要避免将设计手册中的单位建筑面积冷、热负荷指标当作确施工图设计中系统的冷、热计算负荷依据,要根据充分的详细负荷计算数据来进行设计,而不再依据经验来进行估算。
3、水力平衡装置设置
首先,设计师要通过合理设计管路与系统对定流量的系统进行水路平衡工作。其次,在变流量系统方面,要设置动态的压差控制阀来替代系统中设置的动态流量平衡阀,除非是在需要特定定流量或者有特殊要求的区域。再次,要将静态水平平衡阀设置在建筑物对象的热力入口位置,并以水利计算与暖通系统的调节方式为依据,来决定是否采用设置动态流量平衡阀或压差控制阀,进而随时能够对不平衡问题进行调节,减少水力的不平衡现象发生。最后,将动态平衡电动调节阀设置在组合式新风机组管路上,从而促进更加有效良好的调节。
4、合理设计通风系统
对高层建筑的暖通空调进行设计时,其装机容量通常会存在较大的偏差,导致空调通风状况与有关规定的标准不符。空调装机容量出现偏差的原因主要表现在以下两个方面:实施设计过程中没有全方位考虑到各项安全系数,致使制冷机的实际装机容量大于冷负荷的概算,严重时甚至明显超出空调的实际冷量。设计人员采用负荷指标估算法进行设计,也会使制冷机的装机容量存在较大偏差。高层建筑的暖通空调设计中,通风系统是鉴定舒适度的一项重要指标。为了防止建筑物的装修材料严重污染室内的空气质量,一定要做好通风系统的合理设计。根据有关调查结果显示,现阶段的空调系统具有较高的能量消耗,因而必须在设计过程中加入节能技术,以便系统能量消耗得到良好控制。由于高层建筑的暖通空调具有一定的复杂性和多样性,且规划设计质量的优劣决定着经济运行状况以及系统能量消耗,所以必须要进一步优化设计,只有这样才能推动暖通空调不断向前发展。
5、重视暖通空调水泵扬程问题
暖通空调设计中水泵扬程的选择不当也十分常见,它的选择会因为设计的不同而存在很大的差异。如果建筑物的冷却塔放在80米高的屋顶,冷却水是封闭的循环系统,如果设计者在计算时将高程加入水泵的扬程中,导致计算出的水泵扬程为95米,远远高于所需高度。部分设计者在水泵扬程选择中忽视了冬夏两季的流量差异,也会导致选择不符合实际。例如,某建筑工程中夏季空调需要7-12摄氏度的冷冻水循环流量为每小时400立方米,冬季需要50-60摄氏度的热水循环量为每小时200平方米,夏季的冷冻水循环流量比冬季的热水循环流量大得多,因此夏季和冬季的冷热水循环泵应该分开设置,不能合用一台。
结束语
高层建筑暖通空调系统是最大耗能系统,暖通空调设计方案的优劣与人们的日常生产生活质量息息相关,通空调设计直接影响到项目的经济效益和社会效益,对于高层建筑暖通空调设计来说,设计人员必须综合考虑其涉及因素必须通过对不同建筑物性质情况的了解与分析,注意各个设计细节,以真正的制定了科学并且合理的设计方案,保证最终质量,使暖通空调发挥出应有的功效,为用户创造最大取暖空间和最佳取暖效果,促进建筑行业快速健康发展。
参考文献
[1]高磊.高层建筑暖通设计中存在的问题分析[J].科协论坛,2013(1).
[2]邓统银.如何预防暖通设计中出现的问题[J].建材与装饰,2010(12).