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摘要:城市化进程的不断加快,各类高层建筑发展迅速。暖通空调设计作为高层建筑的主要设计内容之一,在高层建筑设计中占据重要地位。针对高层建筑暖通空调设计需要坚持一定的设计原则,在此基础上提升暖通空调设计的安全性、经济性、环保性等优势。文章主要围绕高层建筑暖通空调设计要点进行分析,以供参考。
关键词:高层建筑;暖通空调;设计要点
引言
随着人们越来越关注节能减排问题,暖通空调的设计技术在节能方面得到了显着改善。为了创造一个更舒适的使用环境,设计者必须同时确保暖通空调图纸设计的合理性和科学性,加强设备的降噪处理。
1高层建筑暖通空调设计原则
1.1节能性原则
暖通空调运行过程中产生的能耗总量较高,在建筑工程中,如何在确保暖通空调使用功能的基础上实现节能设计,一直是工程技术人员为之努力的目标。暖通设计人员进行暖通空调设计的时候也要注意节能问题,严格控制系统线路敷设长度,避免造成材料浪费,设计期间尽量将可再生能源,广泛应用到新型绿色技术。
1.2安全性原则
高层建筑与常规建筑类型存在一定差异,其由于层高较高,一旦发生火灾等安全事故,后果将非常严重,因此此类型建筑对于安全性有着更为严格的要求。在进行暖通空调设计的过程中,设计人员需遵守以下几个安全性设计要点。首先是暖通空调的线路安全设计。暖通空调系统借助线路能够实现设备之间的串并联连接,为防止设备运行期间出现短路等问题,线路不得存在干涉交叉等规划设计。其次是系统运行设计,设计人员不但要注重系统的功能性优化设计,还要对系统的安全运行实施有效控制,在设计过程中要对系统进行安全性参数分析,确保其稳定运行状态,并提前针对系统可能出现的运行问题制定风险应对方案。第三是暖通空调的运行环境控制。为确保系统处于安全的运行环境当中,设计人员需要排除系统运行过程中的潜在危险因素,并按照规定设置消防设备。
1.3经济适用
设计人员必须遵循经济适用原则,在制订高层建筑暖通空调设计方案时,应以降低系统施工成本、运行能耗,减少材料消耗量为主要目的,采取合理的设计措施。例如,可选择在高层建筑墙体结构中额外铺设一层新型保温材料,这虽然会提高高层建筑工程的前期建设成本,但是可以改善建筑热工性能,从而在客观层面上降低高层建筑暖通空调系统的运行负荷、能耗,进而起到降低建筑总体使用成本的设计效果。
2高层建筑暖通空调设计存在的问题
2.1建筑暖通空调设计的认识不足
当下针对高层建筑暖通空调的设计,由于缺乏设计深度,导致相应设计方案难以体现出针对性,尤其是难以体现不同空间的供暖温度差异变化,不仅不利于增强暖通设计方案的效果,同时也造成较大的能源损耗。另一方面,在高层建筑内进行空调设计时,由于空间较广,气流扩散的速度也比较慢,在设计时同样需要彰显不同空间的温度差异性,基于不同空间,做好温度分层,能够有效提高室内的舒适度,降低能源消耗。比如在体育场馆中采用座椅送风、置换通风形式,相比传统的上送下回空调通风设计,其不仅能够有效节约30%的能源,还能够显著提升室内的舒适度,因此在实际开展高层建筑暖通空调设计时,需要提高认识,深入结合室内不同空间对温度通风需要,彰显其设计针对性,更有利于提高暖通空调的设计水平。
2.2暖通空调控制系统设计不完善
相比一般建筑暖通空调设计,高层建筑暖通空调设计需要消耗的成本更高,因此在实际设计时,很多设计人员将重点放在成本节约方面,针对暖通空调设计本身没有重视,主要存在以下问题:①针对控制系统对空调不同部分功能控制能力薄弱,比如传输系统和反应系统落后,导致相应控制信号传递效率较低,不利于增强暖通空调的控制效果;②控制系统设计不够科学合理,只能够满足基本的运行需求,导致暖通空调在运行效率上仍有很大的提升空间,难以充分发挥暖通系统的作用价值。基于此,需要相关设计人员提高对控制系统设计的重视,可以通过加强同行交流,引入先进的设备以及优秀的人才,不断提高自身设计水平与科研能力。除此之外,还可以通过售后,收集了解用户真实意见,并将其作为后续设计优化改进的依据,从根本上提高高层建筑暖通空调控制系统设计水平。
3高层建筑暖通空调设计要点
3.1通风系统设计要点
通风系统的主要作用就是优化建筑室内和室外之间的空气流通质量,通常情况下,风机设备通常会选择墙装或吊装模式,为防止通风系统不慎发生短路或漏电等故障,通风系统应做好防水设计,设计人员可根据实际需求设置在风机设备中加设挡雨装置。为确保建筑物内部空气通风质量,在建筑的设备间、厨卫区域或者储藏室等地都会适当加设通风系统,例如高层酒店中的卫生间通风系统。这种系统在设计过程中一般会应用回收式机组设备,将其安装在室外实现通风功能,此外,设计人员要在空调机组设备中与新风机组设备中加入部分过滤装置对空气进行净化。对于有爆炸性燃气的厨房等区域设计人员应设置事故通风系统,并且严格控制通风系统的换气次数,一般来说要将次数控制在每小时十二次以上。设计人员可借助自然风实现室内温度和空气质量的调整,这种方式能够显著降低空调系统实际能耗。
3.2空调负荷设计要点
在进行空调负荷设计的过程中,对于不同类型的高层建筑,冷负荷参数的设置也是存在差异性的,但是在实际设计过程中,工程设计人员设计方案中的参数经常会与建筑空调系统的实际装机容量存在出入,这样一来会导致建筑空调系统的投入成本显著增加,而之所以会出现这种问题,主要原因可能源于以下两点。首先,工程设计人员在进行符合参数设置的时候只是单独应用了系统负荷指标进行估算,这种计算方式很容易导致系统制冷机的装机容量计算结果偏高,最终使得系统的投入成本增加,提升系统能耗,与此同时还会对系统的冷机效率造成严重的负面影响。第二,如果工程设计人员进行参数设置时候综合考量了多种安全系数,会使得空调系统的单位制冷面积不符合设计规范,导致系统冷负荷概算出现误差,这样一来,空调系统运行过程中单位制冷面积中产生的冷风量也会严重超标。立足于全年设计视角可知,建筑负荷的持续峰值一般时间比较短,相应的冷机负荷率在大多数时间段都会处于相对较低的状态,COP本身也相对较低。针对这种情况,设计人员应根据暖通空调负荷计算书的数值进行设备的选型,以便满足日常的基本使用规定和要求。
3.3变频节能设计
在高层建筑暖通空调节能设计中,应合理应用变频节能技术,以提高系统的节能效果。变频节能设计的主要原理是在系统出现负荷变化时,根据负荷需求,通过调节水泵、冷水机组等设备的运行情况来实现节能。例如,在空调季节的早晚时期,空调实际负载通常会低于设计负载,冷冻水泵和冷水机组如按照设计负荷和流量运行,将会造成大量的不必要浪费,而此时若应用变频节能设计,则可有效降低运行能耗。实践发现,通过合理应用变频节能设计,可以使高层建筑暖通空调系统节约45%的能源。
结语
综上所述,高层建筑暖通空调在应用时会消耗大量能源,严重影响到高层建筑工程的成本,所以对高层建筑暖通空调进行设计至关重要。设计人员在进行暖通空调设计时需要严格按对暖通空调的各个设计要点进行严格把握,从而保证高层建筑暖通空调的的运行质量和节能效果,进一步促进高层建筑的可持续发展。
参考文献
[1]马丽莎.高层建筑暖通空调设计要点研究[J].居舍,2020(32):79-80.
[2]石文.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].工程技术研究,2019,4(20):213-214.