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摘要：随着我国城市化规模不断扩大，城市建筑设计水平也在逐步提升，高层建筑尤为显著，某种程度上也推动了暖通空调设计行业的发展。本文对高层民用建筑暖通空调设计要点进行探讨。
关键词：高层民用建筑；暖通空调系统；设计要点
1高层民用建筑暖通空调常见类型
高层民用建筑工程中，最为常见的暖通空调类型主要可归纳为三种。第一种为全水系统，这种类型是指在运行过程中将冷却水作为主要介质，进而实现对于建筑室温的有效调节，这种综合系统的运行稳定，结构相对来说比较灵活，因此应用频率也比较高。第二种为全空气系统，这种类型是指借助组合式的空调机组设备，实现对于建筑室内空气湿度与温度的有效控制，进而完善室内的整体环境。这种系统便于调节，因此在民用高层建筑中颇受青睐。第三种为空气-水系统，这种类型是指将空气和冷却水作为主要介质，以此实现热质交换，热质交换能够使得室内多余的热量消失，在室温过高的时候能够实现降温除湿的目的，该系统的主要特点就是降温效果显著快速，因此比较适用于温度较高地区的建筑工程中。
2高层民用建筑暖通空调设计要点
2.1空调循环水泵设计要点分析
通常情况下，设计人员在进行空调水泵设计的时候，经常会出现实际参数值偏大的问题，设计的水泵容量往往于系统实际需求量存在出入，甚至超出需求量的两倍，这样一来不但会造成资源浪费，还会增加系统运行费用的投入。而之所以会出现此种问题主要是因为设计方案总的冷负荷参数过大，设计人员进行净水压力测算以及水利平衡计算的时候没有保证结果的准确性，导致循环阻力值偏高。此外，如果设计人员在计算过程中没有注意冬夏季节的流量差异情况也会造成计算结果的不准确。例如，在某个高层民用建筑工程中，冬季和夏季的温差不同，负荷不同，最终导致了需求量存在差异，夏季需要的冷循环水需求量为400m3/h，在冬季的时候需要热循环水需求量为200m3/h。由此可以看出，系统在不同季节中对于循环水流量的需求和温度控制上的差异是较大的，因此设计人员在进行参数设计的时候必须注重季节的差异，如果在设计中应用一台循环水泵装置，必然会在运行中造成能源浪费，因此，对于冬季所用热水泵以及夏季所用冷水泵需进行分开独立设计。
在设计过程中，系统的水泵扬程参数的选择也是非常关键的设计要点。例如，在某个高层民用建筑中，可以在高度参数为80m左右的屋顶结构上设置冷却塔，进而形成闭合性质的循环系统，但是工程设计人员在进行扬程选择时将高程参数设置错误，导致系统的水泵扬程最后超过了93m。为了避免这种情况出现，工程设计人员必须注重参数计算方式以及水泵类型的正确选择。与此同时，由于系统中循环水的流量并不是处于稳定不变的状态，设计人员要关注空调系统中循环水流量的实时状态，结合其实际变化情况进行有效控制，使得水泵水量变化一直处于标准状态。
2.2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。
2.3供暖系统设计要点
在高层民用建筑中进行供暖设计时，大多数工程设计人员的主要关注点往往都集中在建筑结构内部的供暖设计，而忽略建筑外部的供暖设计，这样一来就会导致设计方案中的供暖负荷值参数与建筑物的实际需求参数不符，在这种情况下必然会影响建筑的实际供暖效果。为此，设计人员供暖设计的时候，不但要注重对于室内供暖相关因素的研究分析，对于室外公共区域的采暖需求也要明确了解。例如，工程设计人员对某民用高层建筑进行采暖设计时，需要设置单独的热计量，部分建筑内部结构中的立管系统属于建筑的公共区域，因此在进行供暖设计的时候要将其规划在建筑公共部分，设计期间对于系统的水力平衡需求、散热情况、化学钢材的选择以及承载状态等重要因素进行分析，最终才能明确建筑供热系统的实际负荷参数，此外，工程设计人员还要注意建筑管道的热补偿问题对系统运行造成的影响，应用此设计方法一方面能够明确系统的热膨胀量，与此同时还能够避免供热管道出现热胀冷缩导致管道出现拉裂问题，由此设计人员可以明确补偿装置的规格和安装位置。这种设计方式也可以实现供暖系统的优化。
2.4空调负荷设计要点
在进行空调负荷设计的过程中，对于不同类型的民用高层建筑，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。
2.5旁通管道设计要点
旁通管道是供回水总管上的一个重要组成部分，其使用性能会直接影响整体供回水总管的使用效果。为了对空调系统中冷水机组内部通过的水量进行有效稳定，那么可以将旁通管道合理地设置在冷水机组当中的供回水管上面，并且可以相应地设计一个恰当的调节阀来对实际的压差进行有效控制。在设计旁通管道期间，要严格依据冷水机组内部的冷冻水量等实际情况，对其最大水流量进行合理设计，同时也要依据最大流速来对旁通管道的直径进行科学设计，切不可在没有经过科学计算与综合分析的基础上仅凭个人设计经验来对旁通管道的直径尺寸进行确定。通常而言，旁通管道设计中的旁通阀一般可以选择电动类型的调节阀，如ZAPC型或ZAPB型等都是当前我国旁通管道中常用的旁通阀设备。此外，必须严格依据有关管理规定和要求，对冷水机组旁通阀的直径进行科学、合理地确定。
结束语
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照资源可持续性、方案可行性原则进行设计，并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：
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