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摘要:在高层民用建筑施工过程中,建设单位必须不断加大对暖通空调设计的重视,以提高建筑内部居住环境的舒适度。在高层建筑暖通空调设计过程中,设计人员应不断提高设计质量,从而增强高层建筑暖通空调系统的功能性。本文就高层民用建筑暖通空调设计的几个关键点进行研究,希望能够在一定程度上提高人们的生活质量。
关键词:高层;民用建筑;暖通空调设计;关键点刍议
1概述暖通空调系统及其基本特性
暖通空调(Heating,VentilatingandAirConditioning),其自身具备着空气的调节、通风及采暖等各项功能,属于一种空调器。那么,结合以往的工作经验,暖通空调的系统特征主要为以下几点:首先,暖通空调系统的内部结构极其复杂。它主要由三个子系统组成:冷热的传递和分配,房间的冷热端,冷热源。每个子系统包括几个子系统,暖通空调系统与每个子系统有一定的相关性和耦合性。其次,暖通空调系统设计具有很高的可变性,经常受到一些外部客观因素的影响,如建筑的实际使用规律、建筑的维护结构、建筑的外部空间形态等。那么,基于暖通空调的系统自身所具有的复杂特征,若想本着节能环保性的设计理念,来进行暖通空调的系统优化设计,就需广大设计师采集完备的资料信息,把握好设计的关键点,开展高效性的暖通空调系统设计工作。
2高层建筑暖通空调系统基本类型
高层建筑中的暖通空调系统主要分为以下几类:第一,全空气暖通空调系统(all-airHVACsystem)是指室内负荷全部由经过处理的空气承担的空调系统。它不仅承受室内显热负荷,还承受潜热负荷。空气压缩机可对空气进行冷却(加热)、加湿、除湿和过滤,以满足室内空气要求。这种系统是大型建筑中常用的一种空调系统;第二种,空气-水暖通空调系统,这种系统当前在很多高层建筑中得到了应用,其主要操作原理为利用冷水-空气之间的相互交换,将空气中热量交换出来,然后利用其交换过程将室内湿气带走,这种系统制冷非常迅速,整体结构也比较简单,常见的为风机盘管加新风系统,是很多高层建筑暖通空调设计中普遍采用的一种系统;第三种,全水暖通空调系统,这种系统可以与大部分高层建筑空气调节要求相适应,具有便于改造、结构灵活等特点,可以利用水中热能的交换来调节室内空气质量。
3设计中的几个关键点
3.1空调负荷设计
《采暖空调制冷手册》和《制冷与空调技术手册》中规定,商业用的高层建筑夏季的冷负荷概算指标为210W/㎡240W/㎡,旅馆办公类的冷负荷指标为94W/㎡163W/㎡。可是在进行实际的设计工作时,常会因为各种因素而使得空调的装机容量大大增加,这会使空调系统安装初期必须加大资金的投入。首先,在设计空调系统时,有些设计者只使用负荷指数估算法进行计算,这将增加冰箱的装机容量,无法有效利用资源,甚至在某些负荷下可能降低冰箱的效率。其次,在设计工作中,应考虑各种安全因素的影响,否则空调机组的冷却面积可能大于先前的冷却负荷估算值,也可能大于工作过程中机组空调面积的峰值冷却能力。从全年的方面分析,建筑负荷保持在峰值的时长是较短的,所以大部分的时间内,冷机负荷不是以最大负荷工作的,COP也是较低的。事实表明,单位办公室的冷负荷通常在100W/㎡150W/㎡,这样便能满足建筑的日常使用需求。
3.2采暖与空调分开处理
供暖设计要点:新建高层建筑热水供暖需要分户计量和室内控制装置。高层建筑的暖通空调设计主要依据暖通空调设计的规定。除室内供暖外,还应注意室外管道的合理连接。安装热水集中供热系统家用热量表时,必须采用以下方法:在供水管上安装流量传感器,并在热量表前安装过滤器;利用公用立管的分户独立系统形式;在楼梯间和其他冻结危险场因此,独立的支管可以满足散热器需要的供热需求,调节阀也要不安装。循环风就是在室内进行,不论是风机盘管加新风空调系统还是全空气空调系统都必须对室内的空气进行处理。
3.3循环水泵的设计
目前,我国高层建筑暖通空调循环水泵最明显的问题之一是水泵实际容量过大。在正常情况下,空调水泵的设计将是设计要求的两倍,这将导致更高的投资成本和运行成本。消耗的原因可能有很多,包括系统液压平衡值的误差、静压力值计算的误差、系统循环阻力计算值的过度计算等。此外,一些暖通空调设计在选择冷水泵时没有考虑冬季和夏季的流量差异。以某工程为例,该工程在夏天要求10摄氏度,400立方米每时的冷水,而在冬季,则要求55摄氏度,200立方米每时的热水。夏季的循环水流量会远高于冬季,因此在进行夏季热水泵以及冬季热水泵安装时必须要进行严格的区分,如果不论是夏季还是冬季都使用同一台热水泵,就会造成大量资源的浪费。在进行循环水泵的设计时,需要以不同时间段的冷热负荷变化以及扬程变化来进行校准,从而有效的掌握好定速泵的实际数量以及变频泵的实际速率,从而使水泵在任何时间下都可以达到非常良好的运行状态。
3.4风口安装施工技术
风口安装前,应认真审核装饰施工图和暖通施工图。应特别注意天花板造型丰富的大厅、多功能厅和会议室。装饰造型应与布置的洒水喷头、灯具和风口保持和谐状态。设计图纸和装饰图纸批准后,应钻安装类似于此类建筑的风口风管。在一些项目中,为了能够在实际施工中获得理想的装饰图案,风口管的横截面减小,或者风口仅根据装饰图定位,导致通风阻力增加,加大了风口噪声,还应对管道进行额外弯头的设置,给风口送风量造成了一定的影响,影响了正常使用。要防止此种现象的发生,就要将风口送风量和饰面造型联系起来综合考虑,首先要保证空调功能。并且在实际施工的过程中,为避免风口管道开孔位置有错误产生,暖通安装机构要将标注详细的风口位置和风口尺寸装饰图交给装修机构。
3.5供暖方面的设计
在采暖设计过程中,相关设计人员往往只计算室内采暖设计,而不考虑室外采暖设计,导致建筑暖通空调系统实际使用中实际采暖负荷与设计采暖负荷之间的偏差。一旦出现这种现象,建筑物暖通空调系统的加热效果将不能令人满意。在设计供热系统时,我们必须更加重视公共供热系统的设计。在设计楼梯管道时,我们需要考虑温度变化引起的冻结问题;对于商务建筑,要单独设置热计量。而这些问题都是在实际设计过程中经常忽视的问题,对后期管理和运行造成了不必要的麻烦。比如,共同使用立管系统的高层住宅,在设计过程中,要根据承载能力、水力平衡、散热设备、化学管材等因素进行设计,并考虑管道热补偿问题,为了防止管道热胀冷缩出现支管被拉裂的情况,要对热膨胀量进行校核,确定补偿器规格型号及具体位置。
结语
综上所述,对于高层民用类建筑来说,暖通空调是其重要的组成部分,是高层民用类建筑的基本功能之一。为了能够更好地提升高层民用类建筑内部暖通空调总系统设计效果,相关设计人员就需从暖通空调的系统特征及设计的关键点入手,从根本上了解与把握暖通空调系统的基本特征及设计要点,为高层民用类建筑内部暖通空调总系统优化设计打下坚实基础,全面提升高层民用类建筑物内部暖通空调系统设计效果,确保高层民用类建筑物内部暖通空调系统安全可靠地运行。
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