摘要:与传统建筑相比,高层建筑差异性较大,因而施工难度较大,施工要求较高。因此,高层建筑的设计必须引起重视。暖通空调方案要符合三个原则,即经济性、可行性和可调节性原则。本文重点分析了在暖通空调设计中存在问题,最后提出了解决这些问题的建议。
关键词:高层建筑;暖通空调设计;要点
1前言
随着城市现代化进程的加快,高层建筑得到了前所未有的发展,如城市标志性建筑、大型酒店和高层写字楼等之类的建筑多为高层建筑。对于高层建筑的施工要求较高,在确保其质量和安全的前提下,还要使高层建筑具备相关的功能性,让人们住得舒适,为达到这个目的,需要做好高层建筑的暖通空调设计。
2设计原则
2.1经济性
经济性是暖通空调设计方案首先应该考虑的问题,一是材料、设备及安装成本要体现“经济性”;二是暖通空调运行中能耗要少。设计方案应符合当地的实际情况,满足节能部门提出的具体要求,要通过分析比较,从中选取最科学和最经济的设计方案。
2.2可行性
设计方案中的所有设备和指标必须符合国家的有关规定和标准,并与高层建筑的实际情况相适应。必须有科学数据支持设计中的参数设置。对于一些比较复杂和特殊的工程,各项参数设计必须有具体的数据计算,以此保证方案的可行性。
2.3可调节性
大型建筑的供暖空调系统通常是根据内区和外区、南区和北区分别进行设计和调节的。在过渡季节,冷却塔供冷、开窗通风等措施来降低能耗。对于部分负荷情况,要根据实际情况来配置冷热源机组,确定其容量和数量满足需求,同时还要确保部分负荷的性能指标能够达到部分负荷的要求,以降低系统的能耗。处于末端的房间可以独立启动和停止,防止未使用的房间出现能源浪费问题。
高层建筑暖通空调系统有两种调节方式,即自动调节和手动调节。可自动调节的暖通空调系统往往需要较高的一次性投资成本,但在后期,可以有效降低人工成本的投入,调节效果优于人工调节,因而在实际生活中得到了广泛的运用。
3高层建筑在暖通设计中存在的问题
3.1未有效计算空气参数
我国暖通空调的相关法规和标准对冬季室内空气的具体计算参数有非常明确的规定。因此在设计时,我们必须严格遵守规定来执行。比如,卫生间供热温度要达标,浴室的供热温度也要达标。但在实际工作中,因为不同地区的室外温度差异比较大,设计师有参照当地的实际情况,结果导致计算参数不够准确,不符合相关的法规和标准。行业规定中,门窗内部的冷空气量要求计入热负荷之中,但在现实中,为了便于计算,一些设计师在设计过程中没有将其纳入计算,导致设计出现问题,供暖热负荷的相关数据不够准确。
3.2通风空调系统设计不符合规范要求
《建筑设计防火规范》已经明确规定了风管的相关设计标准。要求风道在设计时不能通过变形缝或是防火墙。如果有特殊情况必须要通过,则必须在其通过的地方设置消防阀。但是,一些设计师在实际工作中却没有遵循相关规定,他们让风管穿过高层建筑的防火墙,但是却没有配置相应的消防阀,以至于存在安全隐患。
3.3缺乏有效的优化设计
很多暖通空调系统在安装之后并没有达到之前的效果,耗能严重,出现这种情况主要是因为在设计中没有进行优化处理。无形之中,它对高层建筑的使用产生了负面影响。部分设计师没有节能思想,没有认真分析方案中的数据,对一些可以进行优化的细节没有优化改进,造成空调系统耗能严重。(2)在高层建筑实施暖通空调节能设计时,设计人员没有充分考虑到设计理念、节能设备、设计成本等因素而进行盲目的设计。因为不合理的设计,不仅增加了空调系统的成本,还导致系统耗能高,效果不好。
图1 空调系统组成示意图
图2 空调系统图
4高层建筑暖通空调设计要点
4.1合理计算暖通空调负荷
作为高层建筑暖通空调设计的基础,冷热负荷计算十分重要,必须引起高度的重视。只有科学合理地计算冷热负荷,得出准确的数据,才能合理地投入资金,达到节约资源,减少施工成本的目的。所以,在设计时应该按照设计手册中的相关要求,依据单元建筑面积的冷热情况进行详细的荷载计算,确保得到准确的计算数据,为下一阶段的设计工作打好基础。
4.2设置水力平衡装置
对于暖通空调系统在运行中所需的水力,设计人员必须进行准确地计算,然后在系统中安装水力平衡装置。对于恒流量供热空调系统,可在建筑物的热入口处设置一个静态水力平衡阀;对于通风系统,可在系统中安装风量平衡阀;对于变流量供热空调系统,可采用动态压差代替传统的动流量平衡阀。当然是差速控制阀。
4.3合理设计冷热源机组容量
冷热源机组在实际容量方面会预留一定的裕值。主要原因如下。第一,设计阶段没有做好负荷计算,导致冷热负荷数据不准确,设计师对此的处理就是直接放大冷热负荷。第二,部分中小设备厂家的产品型号标注错误,实际容量不足,设计人员对此的处理就是保留较大的裕度。第三,系统实际运行的参数达不到设计参数的要求,设计人员对此的处理是加大机组容量,以保证暖通空调的效果。相关研究表明,目前我国建筑的暖通空调能耗占建筑能耗的比重较大,所以设计师要严格按照相关规定和要求,认真准确地计算负荷,并考虑到各种复杂的工程因素,及时修正数据,减少高层建筑的能源浪费问题。
结束语
高层建筑是建筑业不可缺少的一部分。在暖通空调设计中,设计师应遵循经济性、可行性和可调节性的原则,合理地计算暖通空调负荷、合理设计冷热源机组容量、设置水力平衡装置,这是暖通空调设计中的三大要点。除要点之外,设计师还应该注重其他方面的要素,只有这样才能提高暖通空调设计水平。
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论文作者:罗泽辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签:高层建筑论文; 暖通空调论文; 负荷论文; 空调系统论文; 设计师论文; 水力论文; 冷热论文; 《基层建设》2019年第17期论文;