高层民用建筑暖通空调设计的几个关键点分析

刘红芹

【摘要】随着我国建筑行业的快速发展，我国整体经济水平有了很大的提高。自从改革开放以来，中国的城市化水平得到了显著的提高，人们对于整个建筑工程的质量也有了更加高标准的要求。暖通空调是当代建筑设计中的一个亮点，在设置的过程中，需要解决一些常见的问题，如何设计好一个空调的运行负荷，是非常重要的。应当考虑怎样做才能将整个空调里面的资源得到最大化利用，给人们带来更舒适的生活。

【关键词】高层民用建筑；暖通空调设计；关键点

我国建筑行业的发展离不开国家政策的扶持和各行业的支持。目前，建筑行业提倡发展绿色建筑，这就要求建筑设计中要融入可持续发展概念，坚持低碳生产、绿色建筑目标。暖通空调设计在高层民用建筑设计中更要坚持一定的原则，不断采取先进的设计理念和技术，实现高效、实用、环保、节能的暖通空调设计目标。

1、空调系统设计原则

暖通空调设计的环保节能原则是目前建筑行业设计的发展新趋势，也是缓解我国目前严峻的生态环境问题的有效途径之一。在暖通空调设计中遵循节能环保性原则，要实现这一设计目标，在暖通空调工程中更多利用新技术、新设备是必然要求。但是这样无疑是增加了预算和成本，因此，国家和政府财政部门要加大对于暖通空调节能设计的投资，给予一定的财政和政策支持。此外，要实现暖通空调设计的环保节能原则，还需要在设计中注重对于光热资源、空气、水等生态环境因素的科学把握，做到设计中能够更好的利用生态资源，实现节能减耗的建筑目标。

2、高层民用建筑暖通空调设计的几个关键点

2.1空调负荷计算

根据现行《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》要求：施工图设计阶段应对空调区的冬季热负荷和夏季逐时冷负荷进行计算，这也是进行空调系统设计的第一步。对空调区的夏季冷负荷，应按空调区各项逐时冷负荷的综合最大值确定。对空调系统的夏季冷负荷，当末端设备设有温度自动控制装置时，空调系统的夏季冷负荷按所服务各空调区逐时冷负荷的综合最大值确定；末端设备无温度自动控制装置时，空调系统的夏季冷负荷按所服务各空调区冷负荷的累计值确定；应计入新风冷负荷、再热负荷以及各项有关的附加冷负荷；还应考虑所服务各空调区的同时使用系数。空调负荷组成包括以下几个部分：首先应确定工程室内外设计参数，其次，满足国家及当地节能设计标准的建筑围护结构参数，然后，设备、照明、人员密度均应考虑进去。现在鸿业负荷计算软件能完美地帮我们完成这项工作。施工图设计阶段，一些大的公共建筑由于业态及装饰装修条件不能确定，可能导致负荷会由偏差，会存在二次深化设计中复核纠正。除以上要求外，空调热负荷还应注意：空调建筑室内通常保持正压，一般不计算由门窗缝隙渗入室内的冷空气和由门、孔洞等侵入室内的冷空气引起的热负荷；室内人员、灯光和设备产生的热量会抵消部分热负荷；考虑建筑物内区冬季余热，需要常年供冷的情况。

2.2冷热源设计

根据现行《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》要求：供暖空调冷源与热源应根据建筑物规模、用途、建设地点的能源条件、结构、价格以及国家节能减排和环保政策的相关规定等，通过综合论证确定。除非有供电政策支持、低俗电利用、无集中供热且采用其他燃料受到严格限制、有再生能源发电等情况下，不得采用电直接加热设备作为空调系统的供暖热源和空气加湿热源。空调系统热源配置一般采用市政热源换热设置换热机房，或独立设置锅炉房。锅炉房及换热机房，均应要求设置供热量控制装置。空调冷源，有废热或废气利用时可采用吸收式冷水机组，电动压缩式冷水机组利用率最高。 电动压缩式冷水机组的总装机容量，应根据计算的空调系统冷负荷值直接选定，不另作附加；在设计条件下，当机组的规格不能符合计算冷负荷的要求时，所选择机组的总装机容量与计算冷负荷的比值不得超过1.1。冷水机组的选型应采用名义工况制冷性能系数（COP）较高的产品，并同时考虑满负荷和部分负荷因素，其性能系数应符合现行国家建筑节能设计标准的有关规定。合理选用机组装机容量，避免出现大马拉小车的现象，杜绝能源浪费。这也是暖通设计人员的职责所在。

2.3空调风系统设计

根据现行《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》要求：选择空调系统原则： 根据建筑物的用途、规模、使用特点、负荷变化情况、参数要求、所在地区气象条件和能源状况，以及设备价格、能源预期价格等，经技术经济比较确定； 功能复杂、规模较大的公共建筑，宜进行方案对比并优化确定；干热气候区应考虑其气候特征的影响。现阶段空调风系统一般采用两种形式，全空气空调系统和风机盘管+新风系統。我们在设计高大空间的空调时，如商场的中庭、酒店的大堂、宴会厅，会采用全空气空调系统；像办公室、会议室一般会采用风机盘管+新风系统。无论采用哪种形式，均应从满足人员舒适度，提升人员生活品质为前提，合理确定新风比，满足人员最小新风量的要求，过渡季应考虑全新风运行的可行性。合理确定气流组织，合理确定送、回、排风口的形式及位置。

2.4空调水系统设计

中央空调水系统包括冷却水系统和冷冻水系统，中中央空调工程设计的主要内容之一，正确优化设计和利用中央空调水系统，关系到整个中央空调工程设计的安全性、节能性和可靠性。冷冻水系统可按归多种方式进行分类，最常用的方式是一级泵变流量系统，又可按照供回水管流程长度和布置方式采用同和或异程系统，做到水力平衡的条件下均可选用；也可按供、回水管的数量分为两管制和四管制水系统。一级泵变流量空调冷水系统是指空调末端设水路两通调节阀的一级泵系统，使用自控设备在分水器与集水器之间旁通部分冷冻水，从而做到冷源侧定流量负荷侧变流量，节省输送能效。使选配的空调冷水系统循环水泵满足规范规定的耗电输冷比EC（H）R的要求。需要注意的量，在系统的供回水管之间设置电动旁通调节阀，旁通调节阀的设计流量宜取容量最大的单台冷水机组的额定流量。空调水系统布置和选择管径时，应减少并联环路之间压力损失的相对差额。当设计工况时并联环路之间压力损失的相对差额超过15%时，应采取水力平衡措施。空调热水管道还应考虑补偿措施，当自然补偿不能满足要求时，应设置补偿器。应设置排气和泄水装置。保证空调水系统的良性循环状态。还有的工程师没有注意到冬季与夏季的流量差，导致冬季的循环水流量远远低于了夏季，造成了大面积的能源浪费，因此在实际设计过程之中，一定要根据不同的时间段以及不同的场合设计出不同的合理方案，要对测量结果进行准确的预报，应当通过控制变频泵的整个速度，去保证各种条件下进行稳定循环状态，避免资源的浪费，保证效率的提高。

结语：

总之，我国经济文化都在大幅度的进行发展，科技也在逐步发展。当然也正是因为有这样的基础，才能够为高层建筑暖通空调的发展提供更多的平台，为了能够保证暖通空调系统整体的质量以及未来科学的合理运用，一定要做好设计方面的工作，在这期间每一个工作者都应该以认真负责的态度对待各项任务，进行全方面的考虑，要考虑到每个人甚至每个区域的安全隐患问题，制定出合适的方案。

参考文献：

[1]周馨沛.高层民用建筑暖通空调设计中关键点探讨[J].环球市场，2017（6）：192.

[2]黄恩磊.高层民用建筑中暖通空调设计的关键点刍议[J].住宅与房地产，2018（8）：97.