王亚娟
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摘要：暖通空调系统是高层建筑中必不可少的重要设施，它直接影响到建筑物的功能。在高层建筑工程中，做好暖通空调系统设计是十分必要的。然而，我国许多高层建筑在暖通空调系统设计中存在一些问题，导致暖通空调系统的性能较差。一些不科学的设计影响了人们的工作和生活。在高层建筑施工中，应重视暖通空调系统的设计，选择最佳的设计方案。本文将对高层建筑暖通空调系统设计中存在的问题及改进措施进行研究和分析。
关键词：高层建筑；暖通空调系统设计；存在问题；改进措施
高层建筑暖通空调系统设计是建筑工程空调系统的综合设计，主要包括空调、采暖、通风等方面。通过对送风系统、排风系统和制冷采暖系统的控制，不断为用户提供更舒适的居住环境。但是由于受到诸多因素的影响，使得在其设计过程中存在很多问题，因此为了保证高层建筑暖通空调系统可靠运行，以下就高层建筑暖通空调系统设计问题及其措施进行探讨分析。
一、高层建筑暖通空调系统设计的基本原则
1.1安全原则
安全原则是高层暖通空调系统设计过程中应首先考虑的问题。相关设计人员在进行系统设计和施工前，应对当前住户所在建筑体的整体图纸进行全面了解。同时，设计人员还要对暖通空调系统在后期运行过程中的安全隐患进行评估，设计合理的方案提高空调系统的安全系数，设置良好的通风系统和安全隐患报警系统。
1.2健康舒适原则
高层建筑安装暖通空调系统目的在于可以有效调控室内的温度，给住户营造冬暖夏凉的居住环境，使其可以健康舒适的生活。在设计的过程中，尽量多采用一些健康无害和保温的材料，从而降低对人身体的损害。
1.3经济实惠原则
暖通空调系统的设计应遵循经济实惠的原则，根据住户提供的整体预算，设计人员应在其范围内，合理的规划使用材料，制定相应的设计方案，在环保的基础上，尽可能节省成本。同时，尽量采用先进的材料和设备。
二、高层建筑暖通空调设计常见问题
2.1制冷机装机容量大
当前，高层建筑暖通空调设计人员多以负荷指标作为估算依据，造成制冷机装机容量偏大，初始投资浪费严重，还会对部分负荷状态下制冷机工作效率产生影响。在实际设计中，暖通空调系统单位面积下的制冷机装机容量显著高于相关标准手册中的冷负荷概算水平。实际情况下，高层建筑中负荷处于峰值的时间非常有限，这也就意味着制冷机长期处于较低负荷状态下运行。
2.2风量选择不当
防烟楼梯间及前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量，应由计算确定。当计算值和规范规定的值不一致时，应按两者中较大值确定。有设计人员直接按规范给定的值确定，往往导致选用的风机风量偏小，不能满足要求。受到正压送风量相关因素的影响。目前确定加压送风量的计算方法有压差法、风速法、平均风量法、查表法等，在不同计算方法下，计算所得结果存在较大差异。目前，高层建筑防火设计规范以及相关标准中多采用风速法或压差法进行计算，但两者计算结果仍然存在一定差异，故而在空调系统风量的选择上出现一定争议。
2.3通风空调系统设计不符合规范要求
根据我国相关暖通设计文件明确规定了高层通风管道的设计，并且指出通风管道不能在防火墙与变形缝中间穿过，如果在实际的建设过程中，必须要从防火墙与变形缝中间穿过，那么在穿越的地方再安装防火阀，在穿过变形缝时，则需要在穿过的两侧分别安装防火阀，然而，大部分高层建筑的通风管道建筑过程中，设计工作人员没有严格按照规范要求开展设计工作，使得高层建筑通风管道内未安装防火阀，或者存在缺少防火阀等现象。
三、高层建筑暖通空调设计应对途径
3.1通风系统节能设计
在保证高层建筑暖通空调系统安全平稳运行的前提下，最大限度地降低高层建筑暖通空调通风系统的运行能耗，必须合理选用排风热回收装置，以达到节能效果。换言之，排风热回收装置的合理应用能够有效解决高层建筑暖通空调在排风系统设计中存在的不足与缺陷，使排风系统的运行更为高效与稳定。具体措施可以从以下几个方面入手:第一，可以于暖通空调风机盘管位置加装新风系统。在高层建筑全楼设计新风量最小值≥20000.0m3/h的情况下，可设计集中排风系统，同时保证总新风量40.0％以上设置热回收装置，在满足暖通空调通风性能的同时,达到合理节约能耗的目的。第二，针对送风量在3000.0m3/h以上的空调调节系统而言，若新风温度与排风温度的差异在±8.0℃,则在空调通风系统的设计中必须考虑设置热回收装置，且保证总新风量70.0％以上的要求。第三，针对设计新风量达到4000.0m3/h及以上的暖通空调调节系统而言，若同时满足新风温度与排风温度差异≥±8.0℃的要求，必须考虑设置专门的热回收装。
3.2合理选用排风热回收装置
排风热回收装置的合理选型同样会直接影响高层建筑暖通空调排风系统的节能效果。一般情况下，为达到满意的节能效果，在排风热回收装置的选择上，必须遵循以下几个方面的基本原则:
第一，排风热回收装置额定热回收率在60.0％以上。
第二，针对冬季采暖模式下同时需要除湿功能的空调系统，应当优先选用湿热回收装置。
第三，针对其余热回收系统，应当以全热回收装置为首选方案。
3.3蒸发器改良
蒸发器是暖通空调系统制冷模块中非常重要的组成部分之一，主要由铜管以及铝翅片这两个部分构成。铝翅片通常有两种结构形式，一类是波纹片,另一类是桥片，厚度多在0.095~0.1mm范围内。为了避免蒸发器在暖通空调制冷系统运行期间出现故障，通常需要于铝翅片上涂抹一层亲水膜，以免水分在铝翅片上过多积累。从铜管上来看，常见形式包括光管以及内螺纹管两种类型，外径均为7.0mm。相对于光管而言，内螺纹管的换热能力更为优秀，对提高蒸发器换热能力有重要意义。
3.4变频技术应用
变频技术能够改变暖通空调系统风量，使风机作出相应调整,暖通空调系统功率发生相应的改变。基于变频技术的无极调速风机多属于低速送风下的变风量系统，主要由无极调速风机电机以及自动调节风量节流风阀两部分构成，可通过送风温度、室内温度以及静压等多种方式进行控制。总的来说，在变频技术的应用下，能够显著降低暖通空调系统在各种状态下的风机转速，进而节约耗电量，达到节能减排的效果。
3.5设计应具有可行性和可靠性
就暖通工程的设计和施工等方面，各地区相关部门均有明确的规范要求，以及有关环境保护的要求，暖通设计具有可行性，即是充分满足当地相关部门的规范要求，提供水和电是保证暖通设备正常运行的基本工作条件，所以，暖通设计方案应当充分满足上述基本工作条件，并且还需要全面考虑到长期供水、供电条件的变化状况，部分建筑工程情况比较特别，不能提供标准的暖通设备，此时在设计暖通方案时，需要对非标准的暖通设备制定出合理、可行的参数标准。
结语：
由于建筑业的节能减排主要体现在暖通空调设计上，建筑业的节能减排受到广泛关注。因此，在实际高层建筑暖通空调设计过程中，设计人员应具有针对性和及时发现问题和缺陷的能力，并根据具体问题采取有针对性的有效措施加以解决，从而促进建筑业实现节能减排的发展目标。
参考文献：
[1]李鹏.郑州某超高层建筑综合体暖通空调系统设计[J].建筑热能通风空调,2019,38(04):93-95+99.