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超高层商用建筑暖通空调设计要点

【摘要】随着市场经济的发展与城市化建设进程的加快,超高层建筑的建设数量越来越多,已经成为城市现代化发展水平的重要标志.暖通空调在超高层商用建筑中发挥着重要的作用,是现代化建筑不可或缺的重要组成部分,基于此,必须高度重视暖通空调设计问题.文章主要对超高层商用建筑暖通空调设计要点进行了分析,以供参考借鉴.

【关键词】超高层商用建筑；暖通空调；设计要点

中国《民用建筑设计通则》GB50352—2005 规定：建筑高度超过100m 时,不论住宅及公共建筑均为超高层建筑.根据世界超高层建筑学会的新标准,300 米以上为超高层建筑.近年来,城市社会与经济迅速发展,基础设施日益完善、经济活动愈发集中、商业中心区内建筑用地逐渐减少,使得超高层建筑越来越多.暖通空调系统直接影响着超高层商用建筑的整体建设质量,暖通空调设计是一项综合性、复杂性的工作,给建筑建设单位、设计单位提出了更高的要求.

1.超高层商用建筑暖通空调设计方案

方案设计是暖通空调设计中的重要组成部分,可以为暖通空调的深度设计奠定前提与基础.方案设计,主要是选择暖通空调系统.设计师的经验与创新能力直接决定着暖通空调系统的布置情况,目前较为常用的暖通空调系统主要有空气-水系统、全空气系统.其中,全空气系统又包含变风量系统以及定风量系统.与全空气系统相比,空气- 水系统的优势在于,降低了暖通空调系统运行需要的回风量及送风量,因此可以使用小尺寸的送风管道,从而缩小所占空间.选择技术方案的时候,应当开展方案比选工作,例如,选择空调冷热源方案时,应结合可选用的驱动能源形势及当地气候环境条件,并进行经济性比较,包括采购成本、运行成本的比较等,方可选择出合适的空调冷热源方案[1].

深度设计是暖通空调方案设计的扩展阶段,指的是将暖通空调的详细方案进一步进行细致、深入的设计.深度设计时,暖通空调设计师应当与景观工程师、结构工程师、建筑设计师等沟通,明确建筑图纸上暖通空调的落位情况.评报绿色建筑之后,在业主的配合下,暖通空调设计师应与咨询企业进行协同设计,以确保可以满足建筑评星的需求.除此之外,暖通空调设计师还要以施工设计文件为基础,结合业主的要求,制作施工文件.

2.超高层商用建筑暖通空调设计内容

2.1 风系统

目前,超高层商用建筑使用最多的是全空气变风量暖通空调系统,能够实现分区温度控制,设备容量减少,从而达到节省运行能耗的效果.按照送风管道的不同,可以将暖通空调系统分为两种,一是空调系统,其位于建筑设备间,可以承担设备间上层和/ 或下层中的多层空调,二是局部空调系统,只承担设备间所在层的空调.在选择风系统的时候,应充分考虑管道所占空间这一要素,风系统路由的合理性,可以降低机电安装空间,减少暖通空调系统的造价.

2.2 水系统

对于超高层商用建筑来说,在开展管道系统设计工作的时候,需要考虑建筑高度所带来的静水压会给管道系统造成的影响.静水压不仅会给管道、阀门及其配件产生影响,还会对建筑物内部的设备造成一定的影响.水系统管道布置方案设计的时候,需要充分考虑项目实际要求、当地实际情况以及暖通空调设备承压等方面的因素.暖通空调冷热水系统,可以通过设置设备层的方式,来合理布置压力分区[2].此外,水系统设备的压力,主要来源于建筑高度所带来的静水压,同时,还包括水泵运行所带来的动水压.

2.3 冷热源设备

冷热源设备是暖通空调系统的重要组成部分,对其进行选择的时候,需要考虑暖通空调自身设备、配套电气系统、建筑管理系统以及造价等因素,来确冷供暖系统的形式.对冷热源设备进行设计的时候,可以采用层间机房或者是设备间,选择方案不同,建筑体量也会有很大的差异,暖通空调系统的选择方案,也会影响建筑面积及建筑的实际使用面积.

2.4 与电气系统和给排水系统的交叉

暖通空调设计不可避免地会和强弱电系统、给排水系统出现交叉.暖通空调设计与内部给水系统存在着密切的关联,包括热水系统供应补水、冷却水、冷冻水等.设计师在对暖通空调进行设计的过程中,应与给排水设计师联系,并向其提供最大冷负荷日冷却塔所需补水量的信息.而对于热水供应系统来说,则需要给排水设计师为暖通空调设计师提供日最大热水用能负荷、每小时热水用能负荷方面的信息[3].除此之外,暖通空调设计与电气系统也有着一定的交叉,暖通空调设计师还要将空调设备用电功率、控制系统原理说明以及防排烟阀门点位等内容提供给电气设计师.而电气设计师则可以参用电容量信息,来选择变配电设备、布置BA 系统控制点位.

2.5 防排烟系统

超高层建筑由于高度的原因,考虑到超高层商用建筑内部发生火灾,必须建立主动消防灭火系统.暖通空调设计师必须重视防排烟系统的设计,同时,还要考虑建筑全生命周期内的安全性,了解建筑工程师、景观工程师、结构工程师关注的问题,以确保暖通空调设计更综合、更全面.超高层建筑中,可以借助机械通风系统,将火灾烟气排出去,并提供无烟区域,以确保安全区域内人员可以得到快速的疏散.超高层建筑内部出现火灾的时候,会产生大量的烟气,这些烟气会迅速从着火区扩散到其他区域.若是室外空气温度比室内空气温度低,则建筑内部会产生烟囱效应,从而加快烟气的扩散[4].在建筑内配置防排烟系统,可以避免烟囱效应,从而确保充满烟气的暖通空调系统不会传播至非着火区.排烟系统的常见方式是集中排烟、层间排烟.此外,设置防烟设备,也可以创造一个避难空间,利用加压送风系统,使无烟区域与其相接区域之间存在一个压差,便可以避免含烟空气的进入.

结语：

综上所述,超高层建筑成为当今城市建筑行业的主要发展方向,因此,必须高度重视起暖通空调设计问题,确保风系统、水系统、冷热源设备、防排烟系统设计的合理性,并要重视暖通空调与电气系统和给排水系统的交叉,提高暖通空调设计质量,从而为提高超高层商用建筑的建设质量奠定良好的基础.

参考文献：

[1] 赵国春,孙金栋,刘伟. 超高层建筑暖通空调系统设计探讨[J]. 北京建筑大学学报,2016,（1）：56-61.

[2] 张磊, 陈丽芳, 胡文, 陈健, 等. 绿色建筑中暖通空调设计方法初探[J]. 智能建筑与城市信息,2014(08):56-60.

[3] 丁建华. 公共建筑绿色改造方案设计评价研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学,2013.

[4]Donald E．Ross．HVAC designguide for tall commercial building,2004．

[5] 薛志峰, 江亿. 北京市大型公共建筑用能现状与节能潜力分析[J]. 暖通空调,2004,34(9):8-10.

作者简介：

李新,同圆设计集团有限公司,山东济南；张龙,山东省建设建工集团消防工程有限公司,山东济南.

空调设计论文范文结:

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