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浅析高层民用建筑暖通空调设计的要点

2019/07/20 阅读:

摘要:高层民用建筑的暖通空调设计具有明显特点,良好的暖通空调系统可以为人的舒适性提供保证,同时尽量减少环境的负担也是暖通设计的重要课题。结合多年设计工作经验,介绍了高层民用建筑内外部环境情况,从暖通空调负荷、末端选则与布置、空调循环水泵以及通风系统方面的设计进行了详细阐述。

关键词:高层建筑;暖通空调;空调负荷;循环水泵;通风系统

引言

随着人民生活水平的不断提高,对居住条件要求也逐渐提高,高层民用建筑暖通空调的设计关系着建筑的使用效果。暖通空调的设计需要结合建筑物的整体构造,并综合考虑周围的环境。暖通空调属于室内安装的部分和环节,需要使其各个细节都符合要求和标准,这需要从设计方案入手。

1高层民用建筑内外部环境

通常掌握高层民用建筑内外部环境的目的是让供热入口更加合理,同时充分考虑到空调安装的高度。在此基础之上还需要考虑到风力以及光照对暖通空调的影响。设计人员在一开始就需要掌握高层民用建筑内部的使用情况,之后还要进行跟进,掌握变化。使用情况包括每一层楼的居住数量,也包括民用建筑的整体废气排放的情况。针对每一个构造以及结构计算负荷量,以便于确定科学的安装方案。设计暖通空调的时候需要在空调系统中形成防烟防火区,并将两个区域严格划分开来。

2高层民用建筑暖通空调设计的要点

2.1空调负荷

(1)科学技术不断地发展和进步,智能系统技术已经出现,并在很多方面起着很大的作用。针对暖通空调而言,智能系统技术手册中明确指出需要将建筑夏天的冷负荷指标控制在240W以下。而针对那些用于办公的民用建筑的冷负荷指标则需要控制在163W以下。实践中尽管已经存在了这样明确的指标,但是仍然无法保证完全不存在问题。尤其是当进入到设计阶段的时候,空调装机的容量会呈现出不断扩大的趋势,而且结合投资来看,在空调系统的初期上投资明显增加。在设计暖通空调的时候,需要考虑暖通空调制冷剂问题。为了降低对环境的危害,需要对此采取措施加以保护。确保高层民用建筑暖通空调设计符合基本原则,要求设计人员将生态指令作为设计的基准。而生态指令指的是设计的暖通空调要能够在二氧化碳排放上具有明显的优势,能够减少对环境的污染。一般要求设计人员正确掌握内外部环境的数据,以此为分析的依据进行设计和安装。(2)设计阶段对于安全系数也要充分考虑,一方面是为掌握空调制冷面积的概算结果,另外一方面则是为了明确后期处理的方法。目前我国以及国外对空调制冷剂的环保功能的设计水平相对较低,因此需要结合当前世界各国对环境保护的需求以及期待设计高层民用建筑暖通空调。针对这些问题,必须采取措施加以解决,要求设计人员在设计阶段就做好负荷指标的估算,并反复检验保障结果的准确性,从而使制冷机的容量加大,如此达到减少资源浪费的目的。综合我国许多城市高层民用建筑的负荷来看,其实负荷峰值持续的时间并不长,设计高层民用建筑暖通空调的时候能够将冷气负荷率控制在稳定的状态,从而达到满足民用建筑日常消耗和使用的需求就行。

2.2空调末端的合理选则与布置

空间较大、人员较多、温湿度允许波动范围小宜采用全空气定风量系统;空调区允许温湿度波动范围或噪声标准要求严格时,宜采用全空气变风量空调系统;空调区较多,建筑层高较低且各区温度要求独立控制时,宜采用风机盘管加新风系统。空调末端的布置应综合考虑层高、噪声、房间布局等因素。比如酒店客房一般选用风机盘管加新风系统,设计人员如果选用侧送下回的风机盘管,设备噪声直接通过回风口传向室内,往往会造成房间噪声很大,舒适性极低。再比如有些房间面积较大,又无柜式空调系统的空调机房,很多设计人员会直接采用风量较大的吊顶式空气处理机组加新风系统,实际使用中,吊顶式空气处理机组有很多弊端,风量越大,设备越大,噪声也越大,导致装修很难配合,或者舒适性降低。全空气定风量系统布置时也要考虑充分,现场中,常见到机房和空调区域不在同一楼层或同一区域,送风管需拉很长,这样为保证最不利端的送风效果,设备余压要增加很多,造成不必要的能耗损失。

2.3选择合适的空调循环水泵

选择合适的空调循环水泵属于暖通空调设计的重要内容。由于空调循环水泵的容量影响着后期暖通空调的使用效果,企业在选择空调循环水泵的时候会充分考虑到这一点。例如很多城市民用建筑中的空调都是采用碳氢制冷剂。这种制冷剂主要有节能和环保这两大优点。节能方面,用R433的空调要比用R134,R22的空调节省能耗15%~35%。环保方面,碳氢制冷剂属于天然工质,对大气无污染,对臭氧层无破坏和温室效应几乎为零。一般空调水泵的容量可以高出实际需求量,维持在两倍左右即可,而且基于这样的条件不会花费太多的费用。因此选择空调循环水泵的时候需要结合冷负荷设计系统的循环阻力,从而获得准确的计算结果,使其成为设计的科学依据。循环水泵设计如图1所示。针对暖通空调的水泵扬程问题也要加以注意。由于不太常见,所以标准往往存在不一致的情况。而就这一类的问题需要综合分析高层建筑物的冷却塔所在位置。由于冷却水属于封闭性的循环系统,所以计算空调水泵扬程的时候需要两组数据,即空调水泵的扬程以及高程,将这两者相加即可得出结果。由于不同地区的气候条件不同,而且四季的温度相差很大,尤其是冬季和夏季的温度很多地区的差距非常大,对此水泵扬程的设计需要考虑到冬夏两季的流量差异,从而确保选择的客观性。

2.4合理设计通风系统

(1)高层民用建筑的暖通空调设计,通风系统属于很重要的部分。由于实践中在装机容量方面可能会出现偏差,使得各个方面的标准与实际情况差距很大。因此设计通风系统的时候要将舒适度作为重要的标准,从而达到降低空气污染的效果。空调系统本身具有能量消耗大的特点,而且就目前的空调系统来看,使用空调所排放的二氧化碳量大,引发了全球变暖等问题。对此合理设计通风系统能够在这些方面进行优化,降低空调系统能量消耗。为了更好地实现这一目标,最好是在空调系统内部融入节能技术,以便于更科学地控制能量消耗。暖通空调的安装目的是保障民用建筑的使用价值,而这当中同样包括了暖通空调的安全性能。这需要设计者在设计阶段中针对空调的设计参数进行优化,应当避免使用GWP值较高的制冷剂,进而降低设备的负担,使其能耗得到降低。(2)当然,实践中也需要充分考虑到炎热地区的特殊情况,需要综合暖通空调的性能设计,以保证最终安装完成之后的使用效果。高层民用建筑本身的特征明显,暖通空调的安装需要大量的人力物力,而且需要一定的资金,设计和安装阶段均会遇到很多复杂的问题,对于空调的安装存在消极影响。针对此种情况,提高设计方案的科学性,保障设计方案的客观性非常重要。为此要十分重视设计人才的培养和选择,只有以这样不断进步的态度才能够令暖通空调的使用效果达到人们的预期。

3结束语

总之,为了获得更好的居住体验,需要重视暖通空调的安装,使其符合高层建筑的特点以及需求,同时综合各项技术,提高安装的质量。当然实践中最重要的是控制高层民用建筑暖通空调的设计方案,积极吸收新的技术和经验,确保设计方案的科学性,以保障实践的效果达到预期。

参考文献

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[2]马士合.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].中国标准化,2018(22):41-42.

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[4]高连旭.高层建筑暖通空调设计要点分析与暖通空调系统节能探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2018(17):66.

[5]杜婷婷.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].绿色环保建材,2017(12):78.

作者:巫海兰 单位:水立方建设集团股份有限公司

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