高层建筑暖通空调系统设计分析

王峰

中国五洲工程设计集团有限公司深圳分公司 广东深圳 518000

摘要：现今，随着高层建筑物的不断增多，对其居住环境质量也会提出较高的要求。为了使其整体环境质量达到一定的舒适性、环保性以及节能性，关键任务就是要在高层建筑工程施工过程中，做好暖通空调系统设计工作，进而使其真正达到无人时供热、无人时降温以及自动断开空调等运行使用标准。本文也会针对如何做好高层建筑暖通空调系统设计工作进行着重分析，并提出相应的设计要点，以便有关人士参考。

关键词：高层建筑；暖通空调系统；设计要点；研究探讨

引言

在高层建筑中，暖通空调系统是不可缺少的重要组成部分，其可以大大改善建筑室内环境质量，以满足人们热舒适需求。因此，在对暖通空调系统进行设计时，就要对其各环节的设计要点进行充分的掌握，从而达到理想的设计效果，进而在节能降耗的基础上，保障暖通空调系统在调节高层建筑室内温度、净化室内空气质量等方面发挥出最大的实效作用。

1.系统设计方案制定要点

在高层建筑中，暖通空调系统通过自身具有的采暖与通风功能，可以随时根据实际需求对室内温度进行合理控制，真正满足人们对居住环境提出的热舒适需求。但由于暖通空调系统中包含很多管线和采暖设施，所以在安装过程中就会占用一定的室内面积。鉴于此，要想改善现状，关键任务就是要对系统设计方案进行合理制定，即根据建筑室内空间的整体构造情况，合理选择暖通空调设备，并对其管线及热设施等进行科学布置，在节省成本的基础上，减少对室内空间面积的占用，进而更好地确保系统的正常使用。

2.循环泵选择要点

循环泵是高层建筑暖通空调系统中最为关键的组成部件，若在对该设备进行设计之前，相关设计人员未对其容量进行检测，一旦出现容量过大的情况，就会导致空调系统在投入使用后，出现水力失调的情况，进而使系统运行成本大幅提升。鉴于此，要想避免这种情况的发生，就要在暖通空调系统设计之前，对循环泵进行正确的选择以及全面的调试。不仅要确保其冷负荷在任何运行条件下，都能满足系统正常运行需求。而且还要对泵容量进行精确计量，尤其是要对循环和静水中的压力进行科学划分。并明确定速泵的台数和变频泵的运行速度，这能避免水力失调问题的产生，保障整个暖通空调系统的节能运转[1]。

3.供暖设计要点

根据相应的设计规范及标准要求，一般在高层建筑公共空间布置暖通空调系统时，不仅要在公共空间的入口和出口部位分别进行系统安装，而且还要在热力入口的供回水总管处增设除污器和压力表等装置。另外，在设计过程中，相关工作人员还要对系统后续维护管理的便捷性进行充分考虑，并对出入口的热力装置与供暖装置数量以及室内供暖系统和室外管线的有效衔接等进行合理设计。若是处在楼梯间

或冻结场所的暖通空调系统，必须为散热器配置独立的立支管进行供

热，同时还要设置独立的采暖系统和热计量装置，在保障高层建筑公共空间供暖效果的基础上，使系统运行达到一定的节能性和经济性。

4.空调负荷设计要点

一般情况下，若高层建筑中安装有玻璃幕墙结构，则其室内接受阳光照射的范围就越大，这种情况下，要想保证室内的温度适中，最大化减少暖通空调系统的运行能耗，前提条件就是要对系统负荷进行合理设计。例如，在夏季里，位于北面和西面的房间空调负荷，应尽量在原设定值基础上提高10%，而冬季里则要在原设定值基础上减少5%。另外，由于冬季，人们在进出建筑时，会将大量冷空气带入到建筑内，进而给底层房间温度造成一定的影响。所以就要在建筑出入口位置设置旋转门，并在底层楼梯间安装相应的供暖设置和弹簧门，这不会影响低层居民的正常生活。此外，大风天气时，很容易会对高层建筑的放热系统造成较大的影响，进而使其在运行过程中出现一定的漩涡气流，并导致系统能耗大幅提升。因此，为了避免这种情况的发生，就要对放热系统的冷、热负荷进行合理设计，并且能要在各楼层设置竖向分区，确保放热系统的放热系数大大提升，保障高层建筑内的环境温度。

5.水系统分区设计要点

通常，高层建筑物的水系统都是根据实际运行压力来进行合理分区。因为高层建筑的高度比较明显，所以其水静压也是要高于多层建筑或低层建筑，这样就会导致高层暖通空调系统经常出现因水压不足而无法正常运转的情况。鉴于此，为了避免这种情况的发生，就要对暖通空调水系统的分区设计给予高度的重视，可将其划分为高、中、低三个分区。不仅要在高区这边设置换热站，进而实现对水系统静水压力的有效控制，使其可以保持在2.0 MPa范围内。而且为了避免高区二次供水温度过高，还要利用制冷机组提供一次水，确保其与低区供回水系统最大温差不超过65℃。除此之外，中区供回水要由高区换热站进行开展，而低区供回水则由制冷机组进行开展，这能有效降低水系统能耗，满足高区供水温度需求。

6.空调通风设计要点

6.1冷水机组和给水设备设计

在对暖通空调系统的制冷设备进行设计时，应对其采取就地控制的方式，并通过中控室的有效协助实现对整个设备运行工况的严格监督与控制。而机组与水泵则要采用连锁操作的模式进行设计，进而使其各部件可以按照相应的顺序有序运行，如水泵、冷凝器、冷却塔、风机、一次泵、蒸发器、二次泵、机组等。另外，高层建筑暖通空调系统在实施自动化控制功能时，一般以供回水总管温度作为主要参考依据，来对空调负荷进行准确计算，同时还要在此基础上对机组与水泵的数量和运行时间等进行精确统计，以便真正实现系统的循环启动功能。此外，要在蒸发器出水管相应位置处，设置可以与主机进行连锁控制的水流开关，以便对水流进行有效控制，避免其出现资源浪费情况。例如，当水管内没有水流动时，主机就会自动停止运转。同时，还要采用二次泵对空调供水的变流量进行有效控制，而一次供水则采用固定的流量进行控制，并在总管之间安装平衡管，避免水环路压差的发生，确保水系统在变频调节控制的模式下不会产生较大的能耗

[2]。

6.2处理装置和风系统设计

要采用中央控制与就地控制相结合的方式对新风系统的运行情况进行严格把控。在这一环节中，不仅要将机组加湿器和水阀、风阀以及送风机等设备进行联动设置，而且还要在出水口设置均衡阀，进而根据水流变化对送风温度进行合理把控。另外，还要通过中控室对风机盘管运行情况进行远程监控。在这一环节中，中控室主要是由电动二通阀、三速开关以及温控装置所组成。这样当送风系统正常运转时，温控装置就会对采集的温度信号进行对比分析，进而根据分析结果对输出电压以及二通阀动作进行合理确定。另外，其还会利用三速开关对系统送风风速进行有效调节。并通过二氧化碳探测装置与温湿度传感器等，对送风系统的新风温湿度、风阀开度等进行严格把控,同时还能促进系统达到自动预警的目的，这样当火灾事故发生时，传感器可以及时向控制中心传递信号，系统就会按照控制中心发出的指令自行开启排烟装置，并联动相关装置及时切断电源。

结束语：

综上所述，为了进一步提高高层建筑的利用价值，使其室内的环境质量达到最佳状态，满足人们的热舒适需求。关键任务就是要对其暖通空调系统进行科学合理的设计，在具体实施过程中，必须严格按照相应的设计规范和操作流程来进行，确保暖通空调系统的设计效果，使其在高层建筑中发挥出最大的应用功能。

参考文献

[1]冯巍. 现代高层建筑中暖通空调系统设计分析[J]. 技术与市场, 2018, (11):73-74.

[2]谢元兵. 现代高层建筑中暖通空调系统设计分析[J]. 城市建设理论研究, 2019,(03):17-18.