高层建筑暖通空调设计要点研究论文_范立

高层建筑暖通空调设计要点研究论文_范立

天津中泰投资有限责任公司 天津市 300202

摘要:在现代经济和社会快速发展的背景下,人们对建筑生活空间的舒适性和安全性的要求越来越高,因此,暖通系统的科学设计非常重要。实践表明,暖通空调系统是高层建筑中最集中的部分之一,在系统设计过程中,应最大限度地提高系统设计的合理性和使用的舒适度。同时,有必要尽可能地降低系统的能耗,实现经济目标。

关键词:高层建筑;暖通空调;设计要点

引言:随着我国建筑业的不断发展,人们对住房建设中暖通空调系统的要求也越来越高。由于暖通设计的各种原因,如何科学地比较高层建筑暖通空调设计方案和优选成为重要问题。只有合理设计好的暖通空调系统才能最大限度地提高能源利用率,降低能耗。总所周知,暖通空调可以通过空气的湿度和温度的控制,以改变整体的室内环境。这意味着人们越来越多地看到暖通的需求,也是追求健康舒适生活的必要基础。需要的指出的是,暖通空调设计是整体建筑设计中非常重要的一环,是评估设计好坏、影响使用功能优劣的重要因素。

1高层建筑暖通空调具体设计要点分析

1.1冷热源系统的设计。暖通空调的冷热源系统的选择将对相应系统的节能设计造成影响,在空调系统的实际设计过程中,应选择合理的冷热源系统,根据具体的工程建筑选择实用且高效的冷热源系统。目前市场上的热源包括热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。热电站的能量利用率是最高的,热泵在其之后。热泵是以自然中的较低温度的低品味热能如大气、地表水、地热能或工厂废气为热源,通过热电站的压缩机提高低品味热能的温度随后传递给高温热源。地源的热泵能节约30% 得能源,而对于直燃型溴化锂吸收式的热源机组,大型区域的燃油锅炉系统将明显优于小型的锅炉系统。暖通空调的节能设计应根据工程建设的现实状况,对相应的节能系统进行有效选择,从热源的设计阶段就与实际情形相结合才能真正实现空调系统的节能优化设计。

1.2减少冷热媒介输送过程中的能源消耗的设计。暖通空调系统的节能设计应在各环节上减少能源的消耗,从具体的设计和运环节出发,建立整体的节能空调体系。热媒介输送系统的节能设计应在材料的选择热能输送系统等方面的设计上实现。热媒介输送系统应选择新型的保温材料,如用热水预制保温的直埋管等措施,从而减少热能在运输过程中的损失。还应利用算机系统对空调供暖系统进行全面测试,并采用平衡阀以及智能管网,实现对管流量的科学分配和有效管理,通过提高传输效率实现节能。空调系统的节能设计应建立有效的动力传输系统,从而能实现对动力系统的优化设计和施工,为建立效的空调系统的施工和节能奠定良好的基础。动力系统可选择效率较高、负荷特好,具有大温差、低流速以及低摩阻的动力供应管道,运用输送效率较高的载能的动力设备,有效提高输送效率,建立节能的空调系统运行模式。

1.3进行能量回收利用设计。空调房间一般设有新风系统,同时,有许多房间设有排风系统,排风的空气参数接近空调房间的室内空气参数,从而造成能量损耗。因此,如果送入的新风可以吸收部分排风中的能耗(包括冷量和热量),这种能量的回收利用称为热回收。热回收的方式很多,如转轮换热器、中间热媒式换热器、板式显热换热器等。不同方式的热回收设备的效率、设备费用以及维护保养要求有所不同,应比较结果后选择相应类型。

(1)排风余热回收充分利用排风的能量,对其进行回收,从而对新风进行预冷或预热,减小新风负荷是暖通空调节能的重要途径。排风余热回收可分为显热回收和全热回收,热回收设备可大致分为转轮全热交换器、板式显热交换器、板翘式全热交换器、中间热媒式热交换器和热管式换热器等等。

(2)制冷机组的冷凝热回收制冷机组冷凝热回收的换热设备目前逐渐引起人们的重视。这一类的热回收设备可以与不同的系统结合起来使用。如果与生活用热水系统相结合,使压缩之后的制冷剂首先进入板式热交换器,生活用热水通过热交换器的另一侧,由于被压缩后的制冷剂温度较高,只要设计合理,它能够提供的热量完全可以将热水加热到洗澡用的温度,可以储存在保温水箱中,满足人们的需要。当制冷机组的冷凝器所产生的热量不能够将热水加热到需要的温度时,亦可在系统中添加水源热泵作为辅助热源以满足用户需要。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样的系统既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染,又可以节省为提供热水而设的锅炉及其附属设备,避免了由于燃料的燃烧向大气排放的有害物,应该说是一种效果明显,又有环保作用的节能技术。

2优化设计分析

2.1 对暖通系统进行合理分区设置。在高层建筑暖通设计中,需要立足实际,根据暖通系统的具体用途,结合建筑物的使用目的,对其进行竖向和平面分区。具体而言,对于暖通系统使用时间一致的区域进行单独划分,或者是将户型一致的房屋中的暖通系统划分在同一区,以方便对暖通系统的管理。并且,还可以依据建筑物空间的大小,将其分成内区或者是外区,在不同的区域中,空调的负荷特性不同,在分别处理的情况下能够有效减少能源资源的消耗,并取得更佳的取暖、制冷效果。在进行分区设置时,要控制好不同区间的送风温度,注意风机盘管设备的耐压性,并注意高层建筑的高度。在竖向分区时,最好是在25层左右进行。

2.2 引进热泵技术。在高层建筑暖通设计中,需要紧跟时代发展步伐,与时俱进,积极引进热泵技术,以增强整个暖通系统的节能性。具体而言,热泵技术实质上是一种制冷系统,为了快速降低室内温度,其会通过冷凝器释放热量的方式来降低室内温度,达到制冷效果。并且,热泵技术不仅能够制冷,而且其还能够有效回收大气中的热量、地热能以及河川中的热量,能够最大限度的回收利用其他物质的余热,是一种效果极佳的余热回收工具。一般而言,人们在衡量暖通系统的能量消耗状况时会使用到COP系数指标,如果高层建筑暖通系统的COP系数保持在3~4之内,那么其在能量消耗方面是达到了标准的。将热泵技术应用在高层建筑暖通设计中,不仅能够在夏季取得较好的制冷效果,而且还能够在冬季增强暖通系统的排风效果。并利用排风系统向周围传递一定热量,进而实现其节能目的。

2.3 引进热回收技术。将先进的热回收技术应用在高层建筑暖通设计中,以满足人们在使用暖通系统方面的多元化需求。通常情况下,暖通机组在运行的过程中,会产生冷凝和废热,在暖通系统设计中引进热回收技术,便能够对这些冷凝废热进行回收处理,进而提高机组运行的能效比。并且,此项技术还能够吸收掉外界环境中空调所排放的热量,这对改善我国城市环境热岛问题来说,意义重大。此外,热回收技术还能够在制冷制热的同时为居民提供生活热水,在一机多用的情形下满足客户对暖通系统的多元化需求。

2.4 暖通空调系统中蓄冷技术。暖通空调系统中的蓄冷技术能够使暖通空调具备相对较好的调节功能,换句话说,也就是在具体使用环节中可能会出现的用电高峰,暖通空调系统中的蓄冷技术就能够通过释放蓄冷系统中储蓄的低温,从而在减少能源消耗的同时,达到室内降温的目的。而且,据相关数据显示,当暖通空调系统中蓄冷技术在用电低谷时,则能够将系统内部的水冻结成冰,然后实现低温能源高的储藏,从而在合适的时间内将其释放,从而有效的达到节能的效果。此外,暖通空调系统也能够通过蓄冷技术的帮助,有效的缓解用电高峰时期而对电力系统造成的运行压力,并在减少暖通空调系统运行成本的同时,达到实现良好的经济效益以及社会效益的目的。

2.5充分做好环境保护和绿色建筑设计。在暖通空调系统设计中,虽然有明确要融入绿色设计理念以及环保意识,但是在具体的操作环节中,则需要充分的考虑与建筑房屋住宅之间的兼容性,并尽可能的促使建筑房屋在结合具有环保及绿色理念暖通空调系统的基础上,使自身得到绿色理念的融入。而且,暖通空调体系在设计时,由于需要自身的使用性能与建筑体系的整体进行融合,就需要对建筑周边的环境保护措施进行利用,如:树木、绿地、人工蓄水池等,将外在环境有效的利用起来,从而对使其整体具备良好的环保能力。

结束语

高层建筑的暖通空调系统已成为能源消费的重要组成部分。暖通空调系统的节能不仅与供暖和制冷,健康,安全,工作效率和产品质量有关,而且与国家能源安全、资源消耗和环境污染息息相关。它已经成为影响国民经济和人民生活以及国家可持续发展的重要产业。因此,必须重视暖通系统的设计,加快新技术的开发。

参考文献:

[1] 胡清蓉.高层建筑暖通空调设计探析[J].现代商贸工业,2010,(22)

[2] 赵洪斌.浅谈暖通空调安装施工中存在的问题与方法[J].价值工程,2010

论文作者:范立

论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期

论文发表时间:2018/9/18

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高层建筑暖通空调设计要点研究论文_范立
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