关键词：高层建筑；暖通空调；设计
1 暖通空调方案设计的基本原则
1.1 方案的可行性
暖通空调的设计方案应保证其本身的可行性，才能够实现为高层建筑服务的目标。设计方案中的各项设备，其指标必须符合我国相关规定和标准，同时应适合高层建筑的实际情况。
1.2 方案的经济性
暖通空调设计时应重视设计方案的经济性，在相同条件下必须确保管材、设备以及安装等诸多方面费用的科学性和合理性，同时还必须重视暖通空调运行过程中所带来的能耗问题，根据当地实际情况和节能部门的具体要求，制定不同的方案进行对比优选，选择最为科学、合理、经济的设计方案。
1.3 具有可调节性
高层建筑的暖通空调系统根据调节范围，包含分区调节、过渡季节或部分负荷使用下的调节、末端房间独立控制等内容。大型建筑的供暖空调系统往往按照外区和内区、南区和北区分别进行设计和调节；在过渡季节，可通过自然通风、冷却塔免费供冷、全新风或可调新风的全空气调节系统等措施降低能耗；在部分负荷使用下，通过工作状态下冷热源机组容量配置和台数的调整，使机组部分负荷性能IPLV指标满足部分负荷要求，从而降低系统的能耗；末端房间可以独立启停，防止不使用房间的能源浪费。高层建筑的暖通空调系统根据调节方式，分为自动调节和手动调节。可自动调节的暖通空调系统，往往需要一次性投入较高的成本，但后期能够有效地减少人力成本的投入，且调节效果较人工手动调节好，近年来越来越受到人们的认可，也得到了各地节能部门的大力支持和推广。
2 高层民用建筑暖通空调设计的要点
2.1 空调负荷
随着科学技术不断地发展和进步，智能系统技术已经出现，并在很多方面起着极大的作用。针对暖通空调而言，根据《城镇供热管网设计规范》CJJ 34-2010，办公建筑的冷负荷指标适用于80~110W/m2，热负荷指标适用于80~100W/m2；医院的冷负荷指标适用于70~100W/m2，热负荷指标适用于90~120W/m2；商店、展览馆的冷负荷指标适用于125~180W/m2，热负荷指标适用于100~120W/m2。智能系统技术的实践中虽然已经存在了这样明确的指标，但是仍然无法保证完全不存在问题。尤其当进入设计阶段时，空调的装机容量会呈现不断扩大的趋势，而且结合投资来看，空调系统的初期投资明显增加。
设计阶段对于安全系数也要充分考虑，一方面是为了掌握空调制冷面积的概算结果，另一方面则是为了明确后期处理的方法。针对这些问题，必须采取措施加以解决，要求设计人员在设计阶段就做好负荷指标的估算，并反复检验保障其准确性，从而降低制冷机的容量，达到减少资源浪费的目的。综合我国许多城市高层民用建筑的负荷来看，其负荷峰值持续的时间并不长，设计高层民用建筑暖通空调的时候能够将空调负荷率控制在稳定的状态，达到满足民用建筑日常消耗和使用的需求即可。
2.2 空调制冷剂
在设计暖通空调的时候，应考虑制冷剂的问题。制冷剂除了热力学性质和物理化学性质满足空调使用要求外，还应具有安全性和环境友好性。应确保高层民用建筑暖通空调设计符合基本原则，设计人员将生态指令作为设计的基准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而生态指令指的是设计的暖通空调系统在消耗臭氧层潜值ODP(Ozone Depletion Potential)、全球变暖潜值GWP(Global Warming Potential)、大气寿命(Atmospheric Life)等数据中具有明显的优势，能够减少对环境的污染。一般要求设计人员正确掌握内外部环境的数据，以此为分析的依据进行设计和施工。目前国内外对空调制冷剂的环保功能的设计水平相对较低，因此我们需要结合当前世界各国对环境保护的需求以及期待设计高层民用建筑的暖通空调系统。例如很多城市民用建筑中的空调都是采用碳氢制冷剂。这种制冷剂主要有节能和环保这两大优点。节能方面，用R433的空调要比用R134、R22的空调节省能耗15%~35%。环保方面，碳氢制冷剂属于天然工质，对大气无污染，对臭氧层无破坏，温室效应几乎为零。
2.3 空调末端的合理选则与布置
空间较大、人员较多、温湿度允许波动范围小宜采用全空气定风量系统；空调区允许温湿度波动范围或噪声标准要求严格时，宜采用全空气变风量空调系统；空调区较多，建筑层高较低且各区温度要求独立控制时，宜采用风机盘管加新风系统。空调末端的布置应综合考虑层高、噪声、房间布局等因素。比如酒店客房一般选用风机盘管加新风系统，如选用侧送下回的风机盘管，设备噪声直接通过回风口传向室内，往往会造成房间噪声较高，影响舒适性。再比如面积较大的房间，如不设置空调机房，直接采用风量较大的吊顶式空气处理机组加新风系统，实际使用中吊顶式空气处理机组的风量越大，设备越大，噪声也越大，导致装修很难配合，或者舒适性降低。全空气定风量系统布置时也要考虑充分，现场中常见到机房和空调区域不在同一楼层或同一区域，送风管需要拉很长，这样为保证最不利端的送风效果，设备余压要增加很多，造成不必要的能耗损失。
2.4 选择合适的空调循环水泵
选择合适的空调循环水泵属于暖通空调设计的重要内容。由于空调循环水泵的容量影响着后期暖通空调的使用效果，设计人员在选择空调循环水泵的时候应充分考虑到这一点。在选配空调冷热水系统的循环水泵时，应计算循环水泵的耗电输冷(热)比EC(H)R，使其满足国家标准的相关要求。因此选择空调循环水泵的时候应结合冷热负荷计算和空调系统的循环阻力计算，从而获得准确的计算结果，使其成为设计的科学依据。
2.5 设计合理的空调通风系统
高层民用建筑的暖通空调设计中，空调通风系统属于很重要的部分。实践中在装机容量方面可能会出现偏差，使得各个方面的标准与实际情况差距很大。空调系统本身具有能量消耗大的特点，就目前的空调系统来看，使用空调所排放的二氧化碳量大，进而引发了全球变暖等一系列问题。因此设计通风系统时应将舒适度作为重要的标准，达到降低环境污染的效果。合理设计空调通风系统将其在这些方面进行优化，从而降低空调系统能量消耗。为了更好地实现这一目标，应将节能技术融入到空调系统内部，以便更科学地控制能量消耗。暖通空调的安装目的是保障民用建筑的使用价值，而这当中同样包括了暖通空调的安全性能。这需要设计者在设计阶段中针对空调的设计参数进行优化，避免使用GWP值较高的制冷剂，降低设备的负担，使其能耗得到降低。
当然，实践中也应充分考虑到炎热地区的特殊情况，综合暖通空调的性能设计，以保证安装完成后的使用效果。高层民用建筑本身的特征明显，暖通空调的安装需要大量的人力物力，且需要一定的资金，设计和安装阶段均会遇到很多复杂的问题，对于空调的施工存在消极影响。针对此种情况，提高设计方案的科学性，保障设计方案的客观性极为重要。为此要高度重视暖通空调人才的培养和选择，只有以这样不断进步的态度才能够使暖通空调的使用效果达到人们的预期。
3 结束语
总之，高层建筑中暖通空调系统能否设计成功，很大一部分取决于高层建筑暖通空调的设计工作是否做到位。因此，在实际的工作过程中，必须从暖通空调系统设计的实际情况出发，对设计过程中的核心问题一定要充分把握和控制，不断地修正以及完善暖通空调系统，这样才能设计出更加完善、更加科学合理、更加平衡以及经济效益更大化的暖通空调，从而提高高层建筑室内环境的质量以及促进整个建筑行业的快速发展。
参考文献：
[1]金香菊.高层民用建筑暖通空调设计的几个关键点分析[J].住宅与房地产,2018(34):51.
[2]马士合.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].中国标准化,2018(22):41-42.
论文作者:赵少歌
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年5期
论文发表时间:2020/4/30
标签：空调论文; 暖通空调论文; 民用建筑论文; 负荷论文; 空调系统论文; 制冷剂论文; 高层建筑论文; 《工程管理前沿》2020年5期论文;