高层建筑暖通空调设计关键点研究

刘芳玲

摘要：在高層建筑中对暖通空调进行科学合理的设计，不但可以很好的提高人们生活质量，还可以给会社节约大量的能源资源。然而如果在暖通空调的设计过程中，不根据建筑的实际情况来进行安装设计，而且设计时不严格按照相关规定要求，是不能使暖通空调达到相应功效的。因此，对高层建筑暖通空调设计的深入研究就显得尤为重要，本文主要就暖通空调设计的关键点技术进行了探讨。

关键词：高层建筑；暖通空调；关键点；安装设计

前言

新的建筑、新的使用功能对建筑设备提出了新的、更高的要求，暖通空调已成为现代化建筑必不可少的重要设施，暖通空调产业进入了黄金时期。因地制宜的合理选择能源资源，充分有效的用能，提高高层建筑用能系统的效率，合理设计创造舒适的室内环境，同时尽可能减少对室外环境的负面影响，是高层建筑暖通空调设计中必须解决的问题。

一、暖通空调系统的类型

暖通空调系统种类繁多，但是基本的原理差别并不大。常见的主要有三种形式，分别是全空气系统、空气-水系统、全水系统，另外还有分散式供冷、供暖、热泵、热回收和蓄冷等。全空气系统中的空调空间内的全部温控要求（加热、加湿、冷却和除湿等）都是通过送风来达到的。空气-水系统则是靠冷水消除空调空间内的热辐射，并使用空气提供通风，以此来控制空气的质量，并带走空间内潜热负荷导致的湿气，在这个过程中同时也能同时提供一些额外的显热冷却。全水系统主要是指有风机盘管、组合通风装置或者重力循环室内末端的系统，没经过调节的流通空气可以从墙上的通风口送入或者渗入。这种形式的系统其特点是能够适应建筑空气调节要求，并能够在空调改造中灵活地应用。

二、中央空调冷热源设备选型

高层建筑的中央空调系统耗能是相当高的，而中央空调系统中的冷热源机组是最为耗能的设备。当前的市场上可供选择的冷热源设备机组是非常多的，包括蓄冷蓄热设备、电制冷机组、溴化锂吸收式机组等。在具体的工程建设里面，选择合理冷热源组合方式来实现暖通工程经济技术优化是行之有效的，但在不同的地区，能源的价格也是不同的，而且其价格也会随着市场的变化不停浮动，在环保、消防、能源供应等多种情况的影响下，提高暖通空调工程的经济性与技术性仍然较为困难。如果可供选择的能源中有煤气、供热、电、天然气等两种以上的能源时可以选择多种能源使用的合理搭配。作为空调冷热源，可以使用电和煤气、电和蒸汽搭配使用等形式。这种复合能源形式的效果已经在一些高层建筑中取得了良好的成绩，这种能源合理搭配使用的优点是投资、运行成本较低，经济效益较好。城市能源如果选用多种能源，空调就可以按照当地能源的谷峰季节差价进行选择使用何种能源。天然气作为一种新能源，其具有环保清洁、较高的燃烧转化效率等优点，使用天然气能源也可以调控电力负荷的平衡。

三、高层建筑中暖通空调设计的前期准备

在暖通空调设计之前，设计人员应当对建筑物所处的位置和其周边的环境和基础设施的掩埋埋设方式做全面具体的分析，这样才可以有效合理的设计暖通空调系统。而且在计算暖通空调的运作负荷过程里应该将风力以及日照等外界的环境因素进行全面综合的分析考虑。在高层建筑暖通空调设计的过程里，还要合理结合防火分区、防烟分区以及防火墙的设计。这可以使人们在使用建筑的过程中一旦出现紧急的情况也可以保证人们尽快的逃离从而避免安全事故的发生。在进行暖通空调设计之前还应该考虑建筑内部的居住人员以及数量、建筑的使用情况和废气排放情况等。对这些情况进行了解，设计人员就可以根据这些数据计算出暖通空调运转负荷和对系统进行合理的划分。

四、高层建筑暖通空调的关键点技术设计

（一）管道安装技术设计

管道安装技术设计的关键要点是：设计好管道在暖通空调工程中的安装方式，并要明确管道安装顺序。管道在切割设计时，必须要专业人员进行操作，以防止切割时出现施工缺陷。高层建筑中的暖通空调管道设计，在安装过程中一定要实现稳定连接，特别是焊接部分，一旦出现问题，就会影响整个管道的运行效益，因此管道安装中的焊接部分一定要合理设计，并且要根据管道安装需求，来准确的设计焊接方式，管道安装设计人员，应当重点考虑管道安装中的焊接技术，设计好和暖通空调匹配的焊接方式。管道安装技术中的穿越设计，暖通空调管道安装在高层建筑中需要穿越在楼板之间，在进行这项施工时，应该考虑防水设计，避免因为暖通空调管道穿越而引发的建筑渗漏，并且还要强化管道设备的安装技术，设计中应当明确标注安装时应注意事项。

（二）风口安装施工技术

在进行风口安装之前应该对装饰施工图和暖通施工图进行仔细会审，对天花板造型复杂的大堂、多功能厅、会议室等建筑应当特别注意，饰面造型应该和布置的消防喷头、灯具以及风口相互协调，而且像这类房建的风口风管安装应该在设计图纸和装饰图纸会审之后再进行开孔。一些项目在实际的施工中为了获得更好的饰面造型，就减少风口管道的截面，或不考虑风口安装的有利位置只是根据装修图来对风口定位，从而导致通风阻力的增加使风口噪声增大，管道需要设置额外的弯头，影响风口的送风量，不利于正常使用。为了避免这种现象出现，应当对风口的送风量与饰面造型进行综合考虑，优先确保空调功能。

（三）空调通风系统的防火阀及自然排烟窗的设计

防火阀安装在通风、空调系统的风管上，平时呈开启状态，火灾时当管道内气体温度达到70℃时，易熔片熔断，阀门在扭簧力作用下自动关闭，在一定时间内能满足耐火稳定性和耐火完整性要求，起隔烟阻火的作用。阀门关闭时，输出关闭信号。防火阀的工作原理是极易熔合金的温度控制，利用重力作用和弹簧机构的作用关闭阀门，用于风道与防火分区贯穿的场合。当火灾发生时，火焰入侵风道，高温使阀门上的易熔合金熔解，或使记忆合金产生形变使阀门自动关闭。另外建筑设计自然排烟窗时，自然排烟窗位置应该尽量设置在靠近外墙的上部，从而有利于排烟，但目前有相当多数量的自然排烟窗并不是设置在靠近外墙的上部，而是在下部，使自然排烟窗距顶板或吊顶的距离较远，不利于自然排烟。

（四）供暖设计

在进行建筑供暖方面的设计过程中，设计人员往往对入户装置的设计不够重视，过分重视入户热力计量，这导致了暖通设计的失败。在供暖设计过程中，需要单独设计建筑内公共部分，在考虑室内设计的同时，要考虑到室内设计和外部设计之间的连接。设计楼梯间管道时，需要考虑温度原因导致的冻结现象。如果建筑下部是商用建筑，要对其进行单独计量。

（五）暖通空调安全性能强化设计

人员工作环境安全、放置设备物品的环境安全、设备运行安全和防火安全等都属于暖通空调的安全性能，而这一系列的安全性能都是可以通过加强技术规范、对设备改进研究制造、工程设计与运行管理等方法来达到。防火安全问题则应当严格按照相关规定的防火设计标准来执行，同时还要保证设备运行使用时安全性、稳定性和可靠性。

结语

总而言之，一个优秀的暖通空调工程设计，不仅要有综合效益最高的方案设计，还有设计细节完善的施工图设计，这直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益的优劣。而施工图设计各个细节处理的是否完善也是关乎整个暖通空调设计的成败，两者缺一不可。因此，我们应重视多方案比较，作出合理的设计，确保设计质量，减少出错。

参考文献：

[1]李竹光.暖通空调规范实施手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]华东建筑设计研究院.高层公共建筑空调设计实例[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]安海峰.论高层建筑结构设计研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010.