高层民用建筑暖通空调设计中的若干关键问题

（青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司，山东 青岛 266000）

高层民用建筑暖通空调设计中的若干关键问题

顾汉菊

（青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司，山东 青岛 266000）

为保证民用建筑使用的舒适性，必须要有完善、科学的暖通空调系统提供保障。但高层建筑暖通空调系统的设立与一般建筑相比具有更高的难度。所以，一定要保证其设计阶段的质量。鉴于它的这种特性，笔者论述了建筑暖通空调设计工作中的几个重要方面。

高层民用建筑；暖通空调设计；关键点

改革开放以来，我国城市化进程有了飞速的发展，这也使得人们对建筑工程的质量有了更高的要求，暖通空调也成为现今的建筑设计中最主要的组成部分。在设置安装暖通空调系统中要重点解决好以下问题，设计好空调的运行负荷，使用合适的空调水泵系统，怎样最大化的利用各种资源，解决好上述问题，才能使建筑的舒适性更加符合人们的需求，延长建筑的使用寿命。

1 设计前的准备工作

1.1 分析建筑物外部环境和内部环境

设计建筑的暖通空调系统时，一定要事先对高层建筑外部的环境状况和基础设施的分布进行科学的解析，这样才能保证供热入口的科学性。设计空调的运行负荷时，一定要注意高度、光照、照明、风力等对其产生的影响，还要依据设计进程依次计算，这样才能保证最终的空调运行时负荷的科学合理性。

1.2 分析建筑物内部使用情况

主要应考虑的有建筑的现在工作状况、入口居住数、废气排放的状况等充分考虑，并在熟料掌握建筑内部的构造等状况后，计算得出每个区域工作时的负荷大小，这样才能科学的分类整个空调系统。

1.3 划分防烟区和防火区

现今的高层建筑楼层是非常多的，所以万一出现火灾，若无法第一疏散里面的群众，则会产生极其恶劣的后果。所以进行设计工作时，要分好防烟区和防火区，并科学的设计防火区、防火墙和防烟区，这样在出现火灾时，才能立即逃离事故发生地，降低损失。

2 设计中的几个关键点

2.1 空调负荷设计

《采暖空调制冷手册》和《制冷与空调技术手册》中规定，商业用的高层建筑夏季的冷负荷概算指标为210W/m2240W/m2，旅馆办公类的冷负荷指标为94W/m2163W/m2。可是在进行实际的设计工作时，常会因为各种因素而使得空调的装机容量大大增加，这会使空调系统安装初期必须加大资金的投入。首先，设计空调系统时，一些设计人员仅仅以负荷指标估算的方式开展计算，这会加大制冷器的装机容量，无法高效的利用资源，甚至还可能使有些负荷下的冷机效率降低；其次，进行设计工作时，要考虑各个安全系数的影响，否则可能使空调的单位制冷面积大于事先的冷负荷概算，大于工作过程中单位空调面积的峰值冷量。从全年的方面分析，建筑负荷保持在峰值的时长是较短的，所以大部分的时间内，冷机负荷不是以最大负荷工作的，COP也是较低的。事实表明，单位办公室的冷负荷通常在100W/m2150W/m2，这样便能满足建筑的日常使用需求。

2.2 选择空调循环水泵

现今存有的一个严重问题时空调循环水泵的容量太大。一般条件下，设计的空调水泵一般会使设计要求量的2倍上下，这要求较高的运行费用和投资费用。产生这种现象的原因可能是冷负荷设计太大、系统的循环阻力计算值太大、静力压力值存在误差、系统水力平衡计算值错误等情况。某些设计在开展冷水泵选择工作时，没有注意到夏季流量和冬季流量间的差别。例如，一工程冬天要有55℃、200m3没事的热水流量，夏季则要求10℃、400m3每时的冷水。冬天的循环水流量大大少于夏季，所以安装冬天热水泵和夏天热水泵时必须有所区别，若只使用一台，则会产生极大的资源浪费。所以，进行实际设计工作时，要依据各个时间段的扬程变化和冷负荷变化实施校准，掌握好变频泵的速率和定速泵的数量，使其在任何条件下等保持最佳的运行状态。利用这种方式开展设计。可以最大化的利用各种资源。

暖通空调系统安装时必须科学的确定水泵的扬程。比如，一工程的冷却塔放在80m高的屋顶，并且是闭式循环系统，因此设计工作中，设计人员可能将高程也纳入了水泵扬程之中，使水泵的扬程达到了93m之多。确定要使用的水泵时，还要依手册系数和计算方法确定水泵；并给予中央空调水循环流量变化足够的重视，循环系统的水流量可能是变化的，我们就要保证水泵的水量变化区域在适当的值。对于冬季和夏季水量的变化，为使系统持续处于稳定工作状态，必须设立冷、热两个水泵。

2.3 选择供回水总管上的压差旁通阀和旁通管

为保证通过的冷水机组的水量稳定，需要在冷水机组的供回水管上安装一个旁通道，还要设置一个控制压差的调节阀。依据一个冷水机组的冷冻水量来设计旁通管道的最大水流设计流量，而旁通管的直径也应依据最大流速的大小来合理的设定，切忌不经过科学的计算就随意确定其直径。一般要用ZAPC、ZAPB型电动调节阀当做旁通阀，若末端设备的管道阻力大于0.2MPa时，就要依据相关规定科学的确定冷水机组旁通阀的通径。

2.4 供暖方面的设计

开展供暖设计工作时，工作人员可能只设计计算了户内供暖系统而忽略了户外供暖，这会使设计供热负荷和实际负荷间有很大的差距，使供暖效果很差。设计供暖系统的过程中，不仅要考虑到室内因素的影响，还要设计好建筑公共部分的供暖。如，楼道管道，就必须注意到温度突变时可能引发的冻结现象；而在商务建筑中，就要单独安装热计量。但是上述的这些问题在实际设计工作中常常会被忽略，这会对后期的管理和运行产生负面影响。例如，有些高层建筑的立管系统是公共的，进行设计工作时，就要结合其承载大小、水力平衡性、散热装置、化学钢材等科学的确定，并重视管道热补偿的影响，这样可以避免管道因热涨冷缩而产生的支管拉裂现象，还应对热膨胀量开展严密的考核，这样才能更准确的确定补偿机器的规格和安放处。

结语

现今我国的社会经济和文化等各方面都有了飞速的进步，这也为高层建筑暖通空调的发展提供了舞台。为保证暖通空调系统的质量和以后的顺利使用，必须做好设计工作，并且在这个期间工作者应对各个因素进行全面的考虑，使其与规定的标准相符，这样才能使暖通空调系统有较高的使用价值和使用质量。

[1]徐昌松.我国高层建筑暖通空调设计中存在的问题及解决方法探析[J].中国高新技术企业，2007（09）.

[2]王汝良.暖通空调设计方案比较的一些问题[J].黑龙江科技信息，2009（29）.

[3]江嘉春.暖通空调设计方案常见问题及对策[J].中国新技术新产品，2011（02）.

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