高层建筑暖通空调系统设计

高层建筑暖通空调系统设计

梁虹

身份证号码：142322199608284063

摘要：当今社会，人们生活条件不断提高，对居住的环境提出了更高的要求。与常规的大面积供热、能源浪费严重的供热方式不同，暖通空调系统具有舒适、卫生、环保、节能等优点，而且由下而上的供热更符合人体生理特性，在现代社会中应用日益广泛。但据报告显示建筑能源消耗中暖通空调的能源消耗占比最大，因此，本文主要通过阐述建筑暖通空调在设计中存在的问题，提出了高层建筑暖通空调系统设计策略。包括采用绿色节能设计，改进暖通系统的排烟设计，充分应用可再生能源系统，合理设置空调系统智能化系统等。

关键词：高层建筑；暖通空调；系统设计

引言

暖通空调系统已经被广泛应用于建筑项目中，暖通系统对于改善建筑内部的空气质量、流通、湿度以及温度具有显著的效果。在对建筑暖通空调系统进行节能优化设计时，要真正了解节能设计的重要性，并且要秉持可持续发展的理念，落实节能减排的绿色发展目标。通过先进的科学技术和节能理念，与暖通空调的设计理念相结合，在节能减排方面积极做出技术的突破，使建筑暖通系统大大降低能源消耗，为我国健康绿色发展做出努力。暖通空调系统需要对自身的能源节约技术进行升级，并且要提升自身的使用性能，帮助人们改善居住环境的舒适程度和空气质量，提升人们的生活质量。

一、暖通空调系统设计原则

首先，在高层建筑采暖系统的实际设计中，应该更多考虑到有关的经济问题，在某些情况下，要确保资金合理性。其次，应该提高对暖通系统在使用中产生的能源消耗问题的重视，根据不同区域的不同需求，制定不同的方案，进行对比，选出最科学、最经济的方案。最后，对高层住宅的暖通空调系统设计，要确保方案设计本身的可靠性，从而达到为高层建筑物提供优质的服务。在设计过程中，每个装置的性能参数必须符合相关规范，并考虑到高层建筑自身的实际状况。在高层建筑物安装暖通空调时，其调节方法一般分为人工和自动控制两种。而暖通空调的自动控制，也比人工控制要好得多，而且随着时间的推移，越来越多的人接受了这种控制，而且各地的能源部也都在积极推动和支持这种控制。

二、建筑暖通设计存在的问题

2.1暖通空调系统优化设计缺乏科学性

在现代高层建筑中，设计和安装阶段应根据建筑的实际情况，对室内情况有全面的认识，收集室内空间的各种信息，提高空调系统设计的合理性。空调系统能否继续稳定运行，主要取决于2个因素：（1）设计方案是否与实际情况相符；（2）节能优化方案是否合理、可行。在实际的节能优化方案设计中，相关规划部门应通过合作与研究，采取有针对性的措施。因此，应在设计中融入新的管理理念，积极引进新技术，测试新设备，以解决设计中存在的诸多问题。

2.2设计能力不足

我国建筑暖通空调系统在设计过程中主要注重人体舒适度，在节能设计方面考虑欠佳。因此，在建筑暖通空调系统的节能设计方面的能力存在不足。传统的建筑暖通空调在设计时，并没有将经济效益和节能效益、功能效益之间做到真正的平和和统一，导致浪费建筑资源，增加了安装成本和浪费能源、破坏环境等一系列突出问题。在建筑暖通空调的设计中，并没有将实际的建筑环境因素考虑在内，比如，有些建筑的玻璃外墙对阳光的阻隔能力较弱，造成室内温度过高，这时就需要空调的长时间运作以保证室内温度的降低，浪费了电力资源，增加了运行成本。

三、高层建筑暖通空调系统设计策略

3.1绿色节能设计

高层暖通空调系统的设计一定要重视绿色节能设计，一方面硬件设施的选型要考虑适配能效比，另一方面，循环水泵采用变频调速模式，空调水系统采用二次泵变流量模式。根据与制冷站的距离和功能分区的不同，分区配置二次泵，需考虑的是空调低区、裙房商业区等。各区泵组的运行均具有独立性，例如以负荷变化为参照基准，动态调节循环水泵流量，在保证泵组功能正常实现的同时降低水泵能耗。空调风系统对新风预冷或预热，以此高效回收能量。全热回收机组用于将各层新风经由竖井输送至各层，为回收机组增设旁通管，目的在于保证过渡季节可实现对风机运行能耗的有效控制（此阶段新、排风不通过热回收装置）。秉承资源利用价值最大化的原则，集中回收空调冷凝水，为冷却塔提供水分补给。

3.2改进暖通系统的排烟设计

排烟设备和排烟方案有利于暖通系统处于更加合理的运行状态，相关的设计人员应当与项目的施工人员和维修人员进行详细沟通，确保排烟管道的安装位置符合实际的运行情况，并且结合商业建筑暖通系统中过往出现过的排烟隐患和安全事故，布置排烟管道的具体深度与位置，合理选择适宜的排烟设备。针对容易出现大量烟尘和粉尘的区域，要重点铺设性能更强的排烟设备。最好可以采用智能化的自动排烟阀门自动开关系统，在传感器检测到浓度达到特定标准时，迅速启动相应的排烟设备，连同排烟管道管控设备一同开启，确保烟尘能够在最短的时间内被快速排出。在实际施工的过程里也应当不断优化排烟系统的运行方案，提高排烟系统与其他系统的兼容性，确保排烟管道和通风管道能够运行流畅。采取最合理的方式，提前预判风险，避免出现安全隐患，提高排烟的速率，还能够与消防补充系统相融合，共同设计出合理的自然补风口或系统通风口。

3.3充分应用可再生能源系统

（1）太阳能采暖系统的应用。太阳能采暖系统首先利用集热器来收集太阳能，然后将其转换成热能，最后利用热水来储存热量和供暖。在条件允许的情况下，设计人员可在办公建筑屋面安装一些电池板集热器，用来收集太阳能，并将其转化成电能，为建筑暖通系统的制冷设备和供热装置提供能量。另外，设计人员也可应用吸收式太阳能节能技术。这项技术能够借助吸收剂的蒸发与吸收属性进行制冷，也可以与燃气锅炉、热泵等辅助热源结合在一起进行供暖。此外，在高层办公建筑暖通节能设计过程中，设计人员还需要考虑集热器的面积与荷载大小。（2）地源热泵系统的应用。该系统能够为建筑暖通系统提供热能，其主要由地热能源交换装置、室外地源换热系统以及位于建筑室内的末端供热装置组成。[4]地源热泵系统在运行过程中能够与建筑室外的地下浅层岩土或中层岩土进行热量交换，然后为建筑暖通系统提供能量，无须消耗大量的电能。

3.4空调系统智能化设计

通过在高层建筑中使用智能空调系统，并根据实际建筑的特点优化智能空调系统的设计，可以实现以下目标。首先，对建筑的暖通空调系统的几种设计方案进行比较，以选择最合适的参数和结构，最大限度地减少能源损失。其次，为了实现高效的系统响应，我们通过减少控制步骤的数量来模拟建筑的暖通空调系统及其运行，以确保稳定性并降低事故发生的概率。与改进门窗、墙体结构和设计等形式的被动节能不同，利用空调系统的智能化来提高能源效率是可以规划和调整的。

结束语：

暖通空调在高层建筑中的能源消耗是毋庸置疑的，但通过改进其结构和运行方式，完善其控制体系，更好地控制和管理暖通空调系统，以提高高层建筑暖通空调的能源效率。

参考文献：

[1]曹永斌.浅谈高层建筑暖通空调控制系统设计分析[J].四川水泥，2016(04):65.

[2]田博.某超高层建筑暖通空调系统设计[J].建筑热能通风空调，2016，35(02):98-100+103.

[3]李甜.高层建筑暖通空调系统设计方案研究[J].科技创新与应用，2015(23):255.

[4]郭大为，吴德胜.高层建筑暖通空调系统设计方案探究[J].建设科技，2014(15):66-67.

[5]高起嵩.浅谈高层建筑的暖通空调系统设计管理[J].黑龙江科技信息，2012(24):268.