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摘要：暖通空调系统是超高层建筑设计中的重要组成内容，对建筑内部的安全建设单位经济性都有着直接性影响。超高层建筑需要面临复杂的环境，所以，设计人员应当合理设计相关管线和系统，从整体分析建筑内部结构，协调好各个管线关系，避免出现安全隐患。
关键词：超高层建筑；暖通空调；设计
引言
目前，建筑行业提倡发展绿色建筑，这就要求建筑设计中要融入可持续发展概念，坚持低碳生产、绿色建筑目标。暖通空调设计在高层建筑设计中更要坚持一定的原则，不断采取先进的设计理念和技术，实现高效、实用、环保、节能的暖通空调设计目标。
1通空调系统的类型
暖通空调系统的类型非常多，但是原理是大致相同的。其中最为常见的几种类型有：是全空气系统和空气一水系统以及全水系统。另外还有几种不常见的是：分散式供冷或供暖、热泵系统、热回收系统和蓄冷系统。全空气系统：这种系统简单来说都是需要送风来达到调节室内温度的作用，比如说加热和除湿等等要求。空气-水系统：这类系统主要依靠冷水来运作，冷水把空间中的热分子带走，这样一来就可以达到通风的效果。最后全水系统：这类系比前两个系统相比都要复杂，但它性能的优点在于它能够满足多种建筑类型的空气调节要求，并且具有灵活性。
2超高层建筑的特点
所谓建筑采暖主要指的是采取一定方式向建筑内部输送热量从而将建筑内部环境进行合理调节，形成适合人类的环境。现代建筑都需要采暖，这也是建筑最基本的功能。当前根据建筑结构、地区的不同采暖方式也存在较大差异。建筑另一个重要需求是建筑通风。通过建筑通风能够实现建筑内外空气的交换，引入新鲜空气，置换出去污浊空气，从而保证建筑内部环境的健康。在超高层建筑中，内部暖通空调系统设计情况直接影响了建筑内部的舒适度，为此，需要提高超高层建筑的暖通空调设计水平。我国建筑设计在近些年有着良好的发展，但是仍然存在一定问题，比如，噪声问题和公共空间问题等。
2.1室内风环境比较差，噪声大
超高层建筑楼高都超过100m，其楼层越高内部的容积率越低，同时建筑所要承受的风速也在增加。室内环境受到风速的影响会产生一定变化，导致使用者身体出现不适。同时，超高层受到风速影响会导致内部出现较大噪声，人们的正常生活和作息会受到噪声的不良影响，不利于居民的良好生活。据研究发现，15-25层的建筑物，其室内环境相对较差，是需要重点关注的区域。
2.2缺乏公共交流空间
超高层的容积率相对较低，虽然超高层建筑有效地节省了土地缓解了人口居住压力，但是超高层公共空间较小导致使用者舒适度降低，为此，需要良好地设计才能够保证建筑工程的质量。
3超高层建筑暖通空调设计中常见问题分析
3.1设计问题
现阶段，我国超高层建筑暖通空调在设计过程中存在严重问题，具体包含以下几方面内容：首先，超高层建筑在进行暖通空调设计过程中使用相同的景观来对空调双侧进行连接，造成空调双侧的水力失去平衡，在暖通空调系统中无法发挥出应有的作用。其次，一些设计人员为了操作方便，通常将暖通空调的管道直接埋设在地面上，从而造成人们生活困难。最后，部分设计人员在进行供、回水设计过程中缺少对排气装置的设置，如果系统中出现气体就会造成暖通空调系统无法正常使用。
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3.2设计说明书问题
目前，我国对暖通空调的设计说明书内容做出了明确的规定，但是部分设计人员在进行说明书设计过程中还存在设计图纸不完善、绘制内容有遗漏等问题，造成暖通空调系统在设计过程中出现细节问题，影响工程的进度。
3.3设计人员专业素养不足，安全意识淡薄
设计人员素质的高低直接关系到设计水平的高低，也关系到建筑暖通空调的安全性。当前在建筑暖通设计当中，设计人员的专业素质水平参差不齐，直接影响到暖通空调系统设计的质量，也就无法保证建筑暖通空调系统设计的安全性，设计方案在应用中也会出现很多问题，对工程的建设进度以及质量都会带来不良影响，也会埋下很多的安全隐患。
4超高层建筑暖通空调的设计
某超高层建筑共占地13.2万m2，共计230m高，其中，地下3层，地上51层，建筑中包括避难区和设备层。建筑暖通空调系统具体设计如下。
4.1管线的设计
超高层建筑内部存在诸多管道，其中有很多为暖通空调管道，比如，排水管道、通风管道和电线管道等。在设计中最重要的就是各种管道的合理配置，避免交叉，避免各个管道之间相互影响。如果在某一个空间内出现了管线太多的情况，为了避免交叉现象的发生，应该从超高层建筑的整体去考虑设计各种管线和管路，合理地安排每一种管线的位置。
4.2空调水系统分区的设计
按照工作压力不同可以将空调水系统进行分区，超高层建筑中，楼层越高空调系统也就需要承受越大的水静压，同时也需要提高设备、管材的抗压力，从而会增加施工成本。本项目将空调水系统竖向分为高、中、低3个分区，即低区（地下2~22层）、中区（23~37层）、高区（38~屋顶层），在22层避难层设置中、高区换热站。其中，低区空调系统设备承压1.6MPa，中区及高区空调系统设备承压1.6MPa，高区空调系统换热设备承压1.8MPa，全部设备和管路的工作承受压力均控制在2.0MPa以内。为了能够控制高区空调系统供水温度，本工程在22层设置空调系统换热设备，空调冷冻水一次水由制冷机组直接提供，其具体的设计方法为：（1）冷冻水供回水系统采用65℃温差，低区由制冷机房提供的供回水温度为5.55℃/11.5℃的冷冻水一次水直供；（2）中区、高区由冷冻水一次水通过，设置于22层换热站的换热机组换热后，提供供回水温度为75℃/135℃的冷冻水二次水。这样的设计避免了用中区换热器提供的二次水作为高区换热器的一次水，既保证了高区空调冷冻水的低温，同时5.5℃的供水温度对冷水机组制冷效率的影响也较小。
4.3冷水机组和空调水系统的自动控制
根据供回水纵观的流量、温度情况对空调自动控制系统实际负荷进行计算，并且确定冷水机组、空调水泵运行的数量和参数，将冷水机组、水泵运行时间进行累计观察，轮时启动冷水机组和空调水泵。将主机和冷水机组蒸发器出水管上的水流开关相连接，进行自动控制。如果管道内水流量降低到最低值，那么主机将自动将机组停止，系统停止运行。空调水系统采用二次泵变流量系统。空调一次水系统定流量运行，在供回水总管间安装平衡管，二次水泵根据其服务水环路上最不利用水点的供回水管之间的压差进行变频调节，实现空调水系统的节能运行。
4.4通风与防排烟系统的自动控制
为保证地下通风安全在地下车库中设置一氧化碳监测器，对车控的通风、风机进行自动控制，监测地下车库空气质量情况，一旦出现问题能够及时报警，避免造成人员伤害。通过温感器监控建筑内部的烟气情况，一旦发生火灾温感器能够及时报警，自动控制系统会将排烟口打开，同时将送风机、排烟机及补风风机启动，将所有空调、通风设备电源切断。
结束语
超层建筑的核心部分就是暖通空调，暖通空调的应用可以对房屋内部的温度进行调节，从而改善人们的生活条件，因此在超层建筑中被广泛应用。但是高层建筑暖通空调在使用过程中会消耗大量能源，严重增加建筑工程的成本，基于此，本文对高层建筑暖通空调设计要点进行详细探讨，以期促进超层建筑的可持续性发展。
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论文作者:李明龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/29
标签：建筑论文; 高层建筑论文; 暖通空调论文; 空调系统论文; 系统论文; 暖通论文; 回水论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;