高层建筑暖通空调设计要点探讨

刘常生 薛建颖

摘 要：如今人们的生活水平一直都在处于一个上升阶段，大多数人不仅追求吃穿，还更加追求质量的生活，城市化进程的迅速发展，给人们 带来了很多高科技的产品，其中暖通空调也不在外，大量的高层建筑被越来越多的工人建设起来，暖通空调作为室内安装的一个重大环节，必然是很重要的。

关键词：民用建筑；暖通空调；关键点

1 高层建筑暖通空调系统设计的原则

在暖通设计中应该对室内供暖、环境以及通风等进行调节，要求给户主提供较好的生活环境，其对高层建筑而言通暖通設计的相关原则有以下内容：首先绿色环境保护，在确保户主生命以及健康安全的基础上，暖通设计应该在保证系统中不会对室内造成污染废弃物，在确保空气环境的流通以及室内环境的和谐以及健康。其二对能源进行节约，在目前环境逐渐枯竭，使用天然可再生能源做好日常能源的供给变为了大多数家庭的选择，在目前地源热泵以及太阳能系统技术发展逐渐趋于成熟，在对其设计之时应该在确保能源供给的基础上，对气、水、电等资源进行较为严格控制，因此可以使用可再生能源以及低品位能源的暖通系统，要可以确保资源可以得到合理应用，同时也不会对室内环境造成破坏。

1.1 高层建筑暖通空调系统设计安全第一

任何一项设计和施工都要将安全摆在第一位，正所谓人命关天。高层建筑暖通空调系统并非是一般的系统，其系统的用料会涉及到很多易燃物品，所以设计的时候应该充分考虑火灾的因素，否则一旦建筑遇到火灾这些筑暖通空调系统将会增加很多额外风险。

1.2 高层建筑暖通空调系统设计环保原则

高层建筑暖通空调系统的施工用料很大，在人们环保观念越来越强的今天，施工材料应尽可能的选取环保材料。此外，高层建筑暖通空调系统应该秉承节能的原则，即设计是否能够充分的考虑到对自然冷热源的利用，是否在实际中更多的体现节能的意识，是否在很多环节充分的使用环保设备，是否在设计的时候建立科学的模型计算，确保通风输配系统最短路径，这些都是保证高层建筑整体环保节能的关键所在。

1.3 高层建筑暖通空调系统设计的经济性

一个高层建筑的本身应当是盈利的这是一个基本要求，这也是要保证高层建筑安全和舒适度必不可少的因素。高层建筑暖通空调系统是否真的体现其经济性，是否能够最大程度的降低施工的成本也是系统设计成败的关键。理性的分析，高层建筑暖通空调系统非常重要所以在整个高层建筑工程预算中占据很大部分，因此高层建筑暖通空调系统的经济性设计也是施工成败的关键。而对于系统设计的经济性就需要设计人员的素质达到要求，其专业技术非常过硬，才能够充分的考虑各方面的因素，合理选择系统，优化布置设备和管线走向等。以达到利益最大化的目的。

2 高层建筑暖通空调设计要点分析

2.1 空调水系统承压

随着建筑高度的增高，空调水系统承受压力也随之增大。设计时，计算各设备的承压能力时，要考虑系统瞬间启闭、事故状态以及正常运行三种情况下的承压能力，选择最大的压力作为设备和管件选型的依据。且根据竖向高度来判断所选承压设备是否进行高低分区。一般来说，冷水系统高度超过200m的情况下，要考虑分为高、中、低三个系统。除此以外，循环水泵设置在冷水机组的出水端也可以降低机组的承压。

2.2 冷热源节能环保设计

建筑节能已经成为国家和地方政府关注的焦点，设计者应保证在建筑功能完善的情况下，尽量提高能源的利用率，节约能源的消耗。冷热源系统是整个暖通空调系统主要耗能部分，暖通空调冷热源设备种类繁多，选用何种冷热源设备对暖通空调系统投资成本和经济效益影响很大。中央空调冷热源按照冷凝方式主要分为风冷和水冷。按照冷（热）载体又可分为冷媒系统和水系统。高层建筑常用的空调设备类型主要有VRV、风冷热泵螺杆机组、风冷热泵模块机组和水冷螺桿（离心）机组等。在制定冷热源方案时候，因地制宜选择可再生、天然能源和多种能源的优化组合，客观分析冷热源方案的技术经济和可持续发展对节能减排和环保意义重大。而中央空调常用的主要天然能源有天然地表水、太阳能、天然气等。

2.3 新风供给设计

新风设计是否合理直接关系到室内空气品质的好坏。新风一般分为全空气系统集中处理或独立新风的形式。独立新风方案可根据建筑特点分为集中处理后经井道分层输送到各自房间和各房间单独处理的方式。对于封闭的房间，应重点考虑门窗渗透量与新风量平衡的关系，考虑是否需要机械排风以保证室内外气压差的稳定性。另外新风设计时应考虑机组压头，房间新风量和风口布置的合理性，以优化室内气流组织。

2.4 合理选择供回水总管上的压差旁通管以及旁通阀

为了可以很好的稳定冷水机组中通过的水量，在冷水机组中的供回水管上应该安装一个旁通道，并且需要设置一个合理的调节阀来控制压差。当变流量以及泵系统采用冷水机组定流量方式时，旁通阀的设计流量宜取容量最大的单台冷水机组的额定流量。当变流量一级泵采用冷水机组变流量变流量方式时，旁通阀的设计流量应取各台冷水机组允许的最小流量中的最大值。通常情况下，旁通阀通常会选择ZAPB型或者ZAPC型电动调节阀，假如末端设备管道阻力超过0.2MPa，一定要根据相关的管理规定确定合理的冷水机组旁通阀直径。

2.5 节能设计

首先，设计人员需要严格把握暖通空调的节能设计要点，在建筑过程中合理使用保温机制，选择单位风量耗功率低的风机，当风机电机功率不小于7.5KW时或一级泵系统中单台水泵功率不小于30kw时采用变频技术，从而降低暖通空调在运行过程中的能源损耗，保证暖通空调系统的正常运行。其次，设计人员需要在设计过程中融入智能设计，并通过保温测试对冷热源输送阀门进行设计，从而实现暖通空调的节能设计。最后，设计人员在进行暖通空调循环水泵选择时，需要严格按照冷负荷的变化情况选择合适的循环水泵，同时还需要对水泵的数量进行组控，保证暖通空调的循环水泵运行的科学合理性，从而进一步实现暖通空调的节能设计目标。

2.6 风口气流组织合理性

空调的气流组织合理性关键在于合理布置风口，使经过空气处理后的空气形成均匀的气流，保证室内的湿度、温度、气流速度的稳定。室内冷热源位置、风口位置、风口形式、送风口的射流参数（包括风量、风速和温度）和房间的形状都会影响室内气流的分布。风口选型应以空调区域特征为依据，如室内高度、是否采用吊顶、吊顶形式、房间的形状等来进行初步考虑。选型后校核风口的位置、数量是否满足使用所要求的射程、温度和流体速度、噪音等因素，避免气流的短路、死角和使用者的吹风感。除以上外，设计者应协调内部装修、家具布置情况来设计，对于复杂空调空间宜采用CFD 模型模拟计算。

3 结束语

综上所述，高层建筑暖通空调设计是一项比较复杂的系统设计工作，在高层建筑中对暖通空调进行科学合理的设计不仅能够提高人们的生活质量，还能够给会社节约大量的能源资源。

参考文献

[1]雷丽娜，李国伟.高层建筑暖通空调设计要点探讨[J].工程建设与设计，2018（23）.

[2]马士合.高層建筑暖通空调设计要点分析[J].中国标准化，2018（22）.

[3]魏建民.高层建筑暖通空调设计要点探讨[J].住宅与房地产，2018（36）.