高层建筑暖通空调设计要点分析任庆元

高层建筑暖通空调设计要点分析任庆元

天津华汇工程建筑设计有限公司天津

摘要:经济的快速发展与人们生活水平的提高使居住舒适度也成了建筑设计中所需考虑的一项重要指标。暖通空调系统是建筑系统中的重要组成部分,科学合理的暖通空调系统设计不仅能够有效地降低暖通空调系统的能耗,能够使暖通空调系统以最优功率发挥出最大的效能。暖通空调系统设计是一项复杂的工程,任何方面考虑不到位将会导致暖通空调系统的工作效能大打折扣。

关键词:高层建筑;暖通空调;设计要点

引言

如今随着城市化的逐渐发展,高层建筑也越来越多,这就使得人们对于高层建筑中的暖通设备有了更高的要求,暖通空调如今已经成为了高层建筑中不可缺少的暖通设备,如今的暖通空调行业逐渐的进入了高峰期。但是,尽管暖通空调的发展迅速,由于受到各种因素的影响,一些暖通空调的设计方案往往不是很好,如何合理的选择资源,充分的利用资源,提高高层建筑的使用效率,合理的设计出优质的室内环境时还不影响室外环境,成为了暖通空调所需要解决的问题。

1暖通空调系统的类型

目前市场上流通的暖通空调类型琳琅满目,但其工作原理却基本一致,最为常见的主要有以下类型,全空气系统,空气———水系统和全水系统。还有一些类型不常用,比如分散式制冷或制热,热回收系统,蓄冷系统等。这里只对前面三种类型进行分析。全空气系统,主要是通过室内外的空气流通来对室内的温度进行调节,以达到制冷,热或者其他功能的实现。空气———水系统,则主要是通过冷水的作用,祛除室内的热分子,以达到制冷和通风的目的。而全水系统,则比前面的两个要复杂得多,但其优势也是非常明显的,在于其能够满足不同建筑的不同需求,具有较好的适应性。

2高层建筑暖通空调设计要点

2.1选择合理的室内空气设计参数

为了确保后续暖通空调系统的节能减排工作顺利进行,首先需要严格遵循国家的有关规定,选择合理的室内空气设计参数。“合理”一词,主要指的是针对系统内的各项热舒适指标,需要确保所有指标处于一个平衡点,这样才能达到环境舒适和节能减排两层目标。因此,建筑企业在着手暖通空调系统的节能设计时,尤其需要注意以下三点:1)在进行建筑暖通空调系统的总体设计工作时,务必要重视融入节能减排的理念,使所有工作人员的设计工作以节能减排为核心进行。例如,建筑企业可以充分利用房屋围护结构的导热性,以降低室外气候变化对室内温度的影响,确保建筑整体的内部空间能够形成较为舒适的微气候;2)在对建筑物的管路系统进行设计时,应该尽量减少管材的使用量,这不仅能够降低成本,而且能够保持结构的简洁性,有利于后续建筑工作的进行;3)建筑企业在具体的设计过程中,应该合理安排室内的进排风气流,增加室内的通风量,确保能够为室内提供一个舒适的环境。

2.2新环保节能技术的应用

1)蓄冷技术。该技术利用固态水和液态水作为工作介质,从而节省了电能。一些大城市的电力公司为了合理用电,往往根据电能的价格根据不同时间段分别设置。所以一些地区在晚上可以使用该类型空调。该技术可以在电费价格相对较低时来进行工作,将能量提前储存起来,从而满足人们的使用需求,并且可以大大降低使用成本。蓄冷介质除了冰和水以外也有将变温相变材料如共晶盐等作为介质材料。但由于该空调的相关技术目前还处于发展初期,所以仍处于研究阶段。2)热回收技术。该技术主要将空调机组排出的热量进行收集回收再利用,可以避免由此造成的能量浪费。该技术可以将热污染大大降低,起到变废为宝的使用效果。3)低温地板辐射采暖技术。该技术主要在地板中直接埋设热水管用以加热地板,由地面辐射产生的热来加热室内空气使用这种方式,常用热水做介质,辐射体表面温度不大于45摄氏度。低温地板辐射采暖过冲中,由于热量均以对流的方式向上方传递,所以室内温度整体来看是上面低于下面一些,可以使人们在保持脚部温度的同时,头顶凉爽舒适。低温地板辐射采暖技术不仅舒适,而且私密性好,可以有效减少使用空间,方便施工,从而减少了维修费的使用。4)变频节能技术。该技术主要是利用系统的末端装置来补偿室内的负荷波动,从而对室内的送风量进行动态调节并维持室内的温度。与定风量系统相比,该系统大约可节省一半的能量。变水量空调系统是以控制水量的方法来调节室内温度,所以相对于定流量空调系统更加节省电能。总之将变频节能技术用于暖通空调系统中可以将空调的负荷和空调系统进行实时对比匹配,从而节约能源。

2.3暖通空调系统可行性与可靠性

暖通空调系统设计中需要确保各项暖通空调系统设计的各项指标都能够满足相关规范和要求,并注意考虑建筑供水与供电条件的变化对暖通空调系统的影响。在暖通空调系统设计中如遭遇特殊暖通工程导致标准设备无法使用时,暖通空调系统设计方案就必须要针对非标准设备重新提出相应的参数要求,用以满足暖通空调系统的整体设计指标。

2.4采用地源热泵技术

在暖通空调系统中采用地源热泵技术可以极大的提高人们生活的舒适度并节约能源。地源热泵技术包括地下水和地表水以及地埋管等三种换热系统的热泵空调技术。地源热泵技术可以充分利用暖通空调系统建筑下的地下土壤资源,将室内的热源通过地缘热泵传送到地下土壤中,来降低室内温度,使室内达到恒温。此技术利用地表土温度一年较为平稳的特点,使空调系统节能稳定的运行。根据武汉大量使用地源热泵区域的数据得出,此技术比传统的电热冷机组供冷和锅炉供热系统的效率要高出百分之二十至百分之三十,比风冷热泵系统的效率要高出百分之三十至百分之四十,降低了煤炭等一次性能源的用量约百分之五十到百分之六十。

2.5应用太阳能技术

太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源,同时使用过程中又不会产生污染,因此在绿色建筑设计中,离不开太阳能节能技术应用。在建筑暖通空调设计中,根据环境气候、日照因素、建筑功能、投资产出比等因素综合确定是否采用太阳能采暖技术。在设计太阳能采暖系统时,应合理选用太阳能采暖系统的太阳能保证率,通过太阳能在冬季供热,春、夏、秋提供生活热水做到太阳能系统在全年综合利用,最大限度的发挥太阳能的节能作用。此外应该采用国内外成熟的先进的太阳能技术,来提高能量转化效率,通过运行过程转化效率最大化,来抵消初投资过大的问题。

2.6合理设计通风的系统

在安装暖通空调系统的整个过程中,实际的容量与计划的一般来说会有比较大的差异,出现这个问题的一个最主要的原因,就是在暖通空调系统设计的实际过程中并没有从每个方面都考虑到不同环节的安全系数。如果存在不合理的设计的结果就是导致容量出现负荷状态,这样会浪费掉一些没有必要浪费的容量。另外一些重要的原因就是设计人员在设计系统是喜欢使用负荷估算方法,这种估算的方法往往与实际上的有所偏差,经常会导致制冷剂的容量增大,造成一些不必要的成本浪费。

结语

暖通空调系统作为建筑系统中的重要组成部分越发凸显重要。随着“智能、绿色”建筑理念的提出暖通空调系统设计将面临更多、更强的要求和挑战,做好暖通空调系统设计对于提升建筑居住质量有着极为重要的意义。根据建筑要求暖通空调系统设计应当从节能减排、提高热能利用效率的角度出发,积极利用各种新技术、新工艺实现暖通空调系统的最优化设计。

参考文献:

[1]罗国志,李楠,唐曦,等.成都地区办公建筑复合通风应用效果[J].暖通空调,2013(8):67-70.

[2]张微,张宏宝.暖通空调新技术在通风空调系统设计中主要应用[J].民营科技,2016(5):164.

[3]崔治勇.浅析采暖通风空调设计中应注意的问题[J].科技致富向导,2014(6):246.

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