PDF《高层建筑暖通空调设计要点分析》

【文章编号】 1007-9467 (2010 ) 05-0071-03 高层建筑暖通空调设计要点分析 韦洁, 于海 (中联西北工程设计研究院, 西安

710082 ) 【摘要】 介绍了高层建筑暖通空调系统种类, 并阐述了暖通空 调设计中方案设计的重要性与需要重点遵循的原则,其次根 据工作经验指出了暖通空调施工图设计中应特别注意的问 题, 以期能为暖通空调业同行有所裨益.

【关键词】 高层建筑;

暖通空调;

设计 【中图分类号】 TU834.25 【文献标志码】 B 随着城市化的发展, 许多大城市多为高层建筑, 从宾馆酒店到商业金融建筑,从文化体育到医疗保 健建筑, 从办公写字楼到商住公寓楼, 各种功能类别 的高层建筑如雨后春笋般拔地而起, 鳞次栉比.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而同 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.

1 暖通空调系统的类型 暖通空调系统种类繁多,但是基本原理都是相 通的.其常见的 n 种类型是: 全空气系统、 空气一水 系统和全水系统.另外还有: 分散式供冷或供暖、 热 泵系统、 热回收系统和蓄冷.全空气系统: 在这类系 统中, 空调空间的所有要求(如加热、 加湿、 冷却及除 湿等)都靠送风来满足. 空气 - 水系统: 这类系统通常 是用冷水带走空调空间的大多数显热负荷,而用空 气提供通风以保证空气质量并带走由于空间的潜热 负荷造成的湿气,当然空气也提供一些额外的显热 冷却.全水系统: 这类系统指那些具有风机一盘管、 节的流通空气通过墙上的通风口送入或渗入.其最 大的优点在于能够适应许多建筑物空气调节要求, 并且可灵活地应用在空调系统的改造中.

2 方案设计要统筹解决设计中的问题 暖通空调设计方案的问题是方向性、全局性的 问题,不仅关系到高层建筑的室内环境参数能否满 足使用要求, 而且直接关系到建筑的工程投资、 维护 费用、 舒适性、 系统可靠性、 安全性和可操作性.并影 响到环境、 建筑层高、 建筑美观、 机房面积等诸多指 标参数.方案设计不合理所造成的损失通常较大, 而 且修改困难、 影响时间长. 2.

1 可靠性与可行性 能够满足高层建筑通风采暖的使用要求是方 案可行性应考虑的首要问题.设计方案应符合国家 和当地政府有关和规范的要求,包括有关环境保护 的要求. 设计方案应能满足相关方面的要求(如供电、 供气、 供水、 供热等), 并应特别顾及这些条件的长期、 变化情况.对于温湿度等参数要求较高或比较特殊 的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全 年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下 的适应性.对于一些无法采用标准设备的特殊情况, 对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出 的参数要求应合理可行.能否有足够的机房面积也 是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对 于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况. 2.

2 经济性比较 经济性比较是高层建筑暖通空调方案比较中考 虑最多的一个问题.应在相同的设计要求与条件下 科学性.一次性投资是投资方最为关注的, 在计算时 应全面准确、 不能漏项.暖通空调设计方案的一次投 资包括各种设备、 材料、 管道的投资, 和相应的安装、 调试和工程管理费用,相关水处理和配电与控制投 资, 机房土建投资与相应室外管线的费用等.由于同 一种设备的生产厂家价格不同, 因此在不同方案经济 性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格. 运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术 经济性比较必须考虑的重要参数.运行能耗应计算 暖通空调主机(锅炉和制冷机等)和其他辅助设备(如 风机和水泵等)的能耗.计算时必须考虑在全年季节 变化的情况下, 建筑物实际负荷的变化, 以及设备非 标准状态下的效率.高层办公楼、 教学楼、 写字楼等 建筑物能耗比较时, 考虑暖通空调设备运行时间应扣 除停机时间, 不同地区、 不同时期、 不同时段各种能源 的价格可能不同.由于影响因素和不确定因素较多, 如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能 耗和运行费用, 目前仍然是一个没有完全解决的技术 难题. 2.

3 调节性与操作性 高层建筑暖通空调系统的容量的确定依据是接 近全年最不利的气象条件, 因此空调暖通系统应有较 好的调节性能, 以适应全年负荷的变化.调节性能好 的系统方案, 一次性投资较高但同时却有运行能耗较 小的优点, 在经济性分析时应综合考虑衡量.另外, 空调系统的管理操作方便性跟是否采用自动控制关 系较大, 设计时应根据实际情况和要求, 经技术经济 性比较来确定.空调系统采用自动控制, 能减少系统 管理人员的数量和劳动强度, 降低人工管理费, 但工 程的一次性投资增加, 对操作人员素质的要求也相应 提高.设计时遵循的一般原则为, 大型空调系统和需 要经常调节控制的设备较多的工程宜采用自动控制, 但自动控制系统应尽可能简化, 以提高系统的经济性 和可靠性. 2.

4 安全性问题 高层建筑物暖通空调系统的安全性主要包括易 燃易爆环境安全、 防火安全、 人员环境安全、 重要设备 物品环境安全、 系统设备运行安全

5 个方面的问题, 比如空气传染性疾病和有毒有害气体在空调系统中 的扩散和蔓延.暖通空调系统的安全性的提高途径 要在通过工程设计、 设备研制、 运行管理、 规范和技术 措施等诸多方面的改进加以实现.比如设计库房、 煤 矿和弹药厂房等易燃易爆工程的通风空调系统时, 安 全性是必须考虑的重要因素, 应采取相应的防爆技术 方案和措施.在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃 性气体、 液体泄漏带来的安全性问题, 应设置可燃性 气体泄漏报警系统和事故通风系统, 并相互联锁.防 火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑, 设备安 全运行的问题主要包括制冷系统的安全等. 总之,高层建筑物暖通空调系统需要调节的量 一般包括空调对象的温度和相对湿度的调节,送风 量、 湿度的调节, 冷却水泵和冷冻水泵的转速调节, 冷 却塔风扇以及风机转速的调节,工况转换监测和控 制, 变送风流量调节及变水量流量调节等.这些量可 以作为空调系统控制的被控量也可作为系统要优化 的量.

3 高层建筑暖通空调系统设计中应注意的 问题 根据目前审图部门对暖通空调工程设计, 特别是 高层建筑暖通空调中提出的一些常见问题, 对照设 计规范、 规定及标准, 列举了在系统设计、 设备选型、 管道布置等几个方面应注意的问题. 3.

1 空调循环水泵的选型问题 循环水泵容量过大在我国是普遍存在的问题, 其容量通常能达到实际需要的 ........