超高层建筑暖通空调系统设计原则分析

超高层建筑暖通空调系统设计原则分析

曹闫

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摘要：随着国家建筑工程的迅速发展和国家科学技术的飞速进步，城市建筑的规模也在不断扩大，增加超高层建筑可以满足更多的人口需求，从高层和超高层建筑的数量可以看出地方城市的发展状况。在高层建筑的设计中，必须将暖通空调系统的设计纳入其中，对暖通系统的合理设计，可以保证给人们带来更好的居住环境，也可以提高整个工程的质量，在具体的设计中，既要考虑能耗的问题，也要考虑到运行的问题。

关键词：超高层建筑；暖通；设计

引言

为更好地满足人们生活的需要，城市建筑工程越来越多，涉及的领域也越来越广。但是，在城市建设过程中，由于城市建设的需要，导致了城市建设中的土地资源紧张，浪费，环境污染等一系列问题。针对这一问题，人们提出了一种既能在高层又能在地下的超高层建筑的设计方法。超高层建筑具有较高的设计理念，其中暖通空调系统是设计的重点，其设计的优劣直接影响到居民的生活幸福感及室内空间的品质，因此，应引起有关部门的高度关注。本文重点对超高层建筑的暖通空调系统设计进行了探讨，对超高层建筑的空调、通风、排烟系统的设计进行了详细的论述，在具体的设计过程中，还必须对空调负荷的计算、空调水系统分区、防排烟系统设计、空调控制系统设计以及绿色节能技术设计等方面进行研究。

一、超高层建筑暖通空调系统的设计原理

（一）节约能源和减少排放的原理

目前，我国超高层建筑暖通空调的设计存在着较大的能耗问题，为促进我国建筑界的转型升级，满足可持续发展的社会和经济的发展和绿色建筑的发展，迫切需要在超高层建筑的设计中引入绿色节能的设计思想。以现场实际情况为依据，对现场的资源和能源进行全面地分析和评估，并对其进行优化配置，从而降低能耗，提高资源利用率，节约成本，减少现场废弃物排放，从而保证环境质量。

（二）经济原理

在超高层建筑中，在设计暖通空调的时候，必须要遵守它的设计原则，这样才能更好地满足人们的实际需要，在暖通空调的设计中，经济性是一个很重要的基本原则，经济性指的是投资费用相对较低，收益相对较高，要在暖通空调的使用过程中达到环保、节能、稳定、投资费用低的目的。设计者在设计暖通空调系统时，要从整体上考虑，既要降低投资，又要考虑其与功能类型的匹配，在设计中要尽可能地少用高承压等级的材料，减小配电容量，选用的材料要符合要求，并且要保证提供的材料是合法的，并要根据市场情况，货比三家，以最大的性价比为目标。在选购设备时，应根据设备的性能、可靠性等因素进行考量，在选购设备时，应根据所需设备的数量、所需设备的型号、价格等因素进行考量。

（三）循环和绿化的原理

随着新时代的发展，对资源的需求也变得越来越大。由于对资源的大量开采，造成了资源的短缺。因此，随着国家对节能环保问题的重视，社会也开始关注节能环保。因此，各个行业都采取了有效的措施来抑制能源消耗。暖通空调在超高层建筑中的设计也考虑到了节能环保问题，而且在设计过程中，还将能耗降低措施加入到了设计中。在选择暖通空调系统的设备时，要注意制冷机组的性能参数是否达到了设计要求，并对循环水泵的能耗做了细致的计算，保证能耗的具体数值在允许的范围之内，以达到节约能源的目的。通过机房群控系统来控制冷热能源中心，根据具体需求来提供冷、热的供应，暖通空调中的自动化系统不会被人随意窜改，在实际应用中，运行效率会更高，并且能减少能源的消耗，降低人工成本。在冬季和夏季之外的过渡季节，可以利用新风来排除室内的废热，这样的热回收处理可以有效地降低能耗，达到节能的设计效果。

二、超高层建筑暖通空调系统的设计要领

（一）室内环境参数的确定

目前，许多超高层建筑均为大型、结构复杂、功能多样、业态多样的综合型商业建筑，其功能与业态的多样性决定了其在暖通空调下的室内环境参数的设计要求也各不相同，这一点值得关注；而对店铺业态而言，夏季温湿度较高，冬季相对湿度较高，且对每日通风、噪音等指标均有较高的要求。同时，对步行街区及其他公共场所的夏、冬两季的温、湿、风、噪音等指标进行了规定。

（二）新风系统的设定

与之相适应的新风处理方法有三种：1.在每一间办公室中安装一台全换热器的新风机组。模式1采用的是分散型的新空气系统，也就是每层每户都安装一个全新换热器。初期投资不高，舒适度中等。不需要单独建立一个计算机室，可以在天花板上进行分层布置，具有灵活性和自主性。但由于超高层建筑的风压较低，需要在避难层安装继电器。2.设置热回收式新风机组（板翅式）。方法2是利用冷热气流的横向对流传热原理进行操作，新气流经平板由热端传到冷端，使新气流完全分离。方法2是一种舒适度好、初期投资小的方法，需要在避难层安装新风室。采用中央式新风，可设置初级和中效过滤器，并配有消毒和除臭的空气净化设备，可对室内 PM2.5进行有效的控制。操作简单，但不够智能设置直接膨胀式新风机组。方法3是一种集中式的新风系统，其中的新风是从室外引进的，在经过直接膨胀式新风机组的处理之后，再由风管将新风供应给每一层的房间。初期投资较大，需要将新风室设置在避难层。

（三）储能系统的创新性应用

将能量存储技术引入到暖通空调系统的设计中，实现了能量存储技术的创新性应用，该技术在实践中可以有效地降低暖通系统的能量消耗，并对室内环境进行了动态调控，保证了空气质量，满足了绿色、宜人的建筑理念。在具体的应用中，能量储存系统可以满足暖通对特定功能的要求，从而最大限度的发挥暖通的功能和性能，能量储存系统的能源利用途径是不一样的，而利用能量储存系统的创新性应用，可以更加直观的分析各种能源利用途径。在减排的设计中，储能系统也可以发挥出实际作用，可以保证空气的新鲜程度，可以有效地控制环境中的湿度和温度，储能系统在实际应用中的好处可以体现出来。

（四）空调自动控制的设计

本项目提出了一种基于智能的现代暖通空调系统的设计方法，将其应用于超高层建筑，实现暖通空调的智能化与现代化，使其能够按照建筑的实际需要，对其进行控制，从而实现对风机与电阀的自动控制，从而提高其运行效率，减少能源消耗。另外，在超高层建筑中，也可使用螺旋型制冷机，并在其他空间安装一次泵负载测变流量系统和冷热源测量流量系统。供回水总管设有压差旁通装置，回水管设有电动二通阀，新风管道及排风管、回风管设有电动风阀及温湿度传感器。在某些特定条件下，设计人员可对同一暖通系统内的各业态分别进行划分，并在各业态的水道内分别安装单独的热量计量装置和单独的调节阀。

结语

在超高层建筑中暖通空调系统是一种不可或缺的设备，它对人们的生存有着非常重要的作用，通常在夏、冬两个季节都会有较大的能耗，它可以调节室内、室外的温度，为人类创造一个更舒适的生存环境，也可以提高人类的生活质量。在暖通空调系统的设计中，必须坚持节能环保的原则，保证设计符合经济性、安全性、稳定性、健康性、舒适性等原则，只有严格遵守设计的基本原则，才能达到节能降耗的目的。

参考文献

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