超高层建筑暖通空调系统设计分析
苑鹏飞

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苑鹏飞,. 超高层建筑暖通空调系统设计分析[J]. 中国建筑,2021.4. DOI:10.12721/ccn.2021.157037.
摘要:
我国城市化发展进程逐渐加快,为了提高土地的利用率,应该把超高层建筑作为未来建筑行业发展的方向。如今,暖通工程已经成为超高层建筑的关键部分,因此需要及时对暖通空调中存在的问题进行改进,提高暖通设计在超高层建筑上的合理性。基于此,本文将对超高层建筑暖通空调系统设计进行分析。
关键词: 超高层建筑;暖通空调系统;设计
DOI:10.12721/ccn.2021.157037
基金资助:

目前,节能减排是各个行业发展都必须大力提倡的,对于建筑行业来说更是如此,同时也要不断完善超高层建筑暖通设计。目前在高层建筑暖通设计阶段,存在着很多施工不合理和浪费的现象,较为严重。所以,应该从超高层建筑的特点、原则等进行分析,努力提高暖通空调系统设计,以推动我国超高层建筑暖通空调设计的不断发展。

一、超高层建筑的特点

建筑物采暖,主要是指通过合理调整建筑物内部环境,形成适合人类生存和居住的环境,并使用特定的方法将热量输送到建筑物中。现代建筑需要采暖,这也是建筑物最基本的功能。现在,一些建筑物的构造和地域不同,加热方法也有很大的不同。建筑物的另一个重要功能是建筑物的换气,通过建筑物的换气,能够引进新鲜空气,更换脏污的空气,确保建筑物内部环境的清新性。在超高层建筑中,由于内部暖通系统的设计直接影响建筑物的舒适性,所以必须提高超高层建筑的暖通设计水平。我国的建筑设计近年来取得了顺利的发展,但仍存在很多问题,尚未得到解决。

(一)室内风环境比较差,噪声大

超高层建筑的高度非常高,建筑面积比也非常高,随着建筑物高度的提高,超高层建筑的风速也会提高,而风速变大的话会让人产生不适感。一些研究人员对超高层建筑的室内舒适性进行了调查,通过综合分析结果,发现建筑物层数在15-25层的情况下,室内舒适性比较差,声音环境对人们的生活也非常不利。

(二)公共交流空间小

超高层建筑的高度非常高,建筑面积比也非常高,需要容纳很多房子,所以居住者的活动空间会非常狭窄。超高层建筑本身是为了缓解人口压力而建造的,因此整个建筑物的公共空间非常狭窄,建筑物内的环境相对封闭。

二、超高层建筑暖通空调系统设计的原则

(一)安全性

在超高层建筑的暖通设计中,首先必须遵循安全原则。相关设计人员必须深入了解超高层建筑的整体设计图,并学习建筑内的煤气、电力和通信管道的设计,以避免与暖通线设计中其他项目发生冲突,从而导致后面的建设或使用有安全问题。在暖通系统的设计中,必须考虑后期使用过程是否会给用户带来安全问题,因此需要调查和评价空调操作过程,采用有效的方法来改善操作安全系数。超高层建筑暖通系统过程繁琐且复杂,所以需要加强暖通系统的电力区域管理,同时设置通风和报警系统,加强检测和监控,一旦发现安全问题,及时采取有效措施,加以解决。

(二)节能环保原则

现阶段,国家越来越关注环保问题,在超高层建筑的暖通系统中,节约能源和保护环境的重要性也在增加,所以我们必须积极采用高度的环保设计理念,有效控制暖通的排气和废水排放,避免环境恶化。同时,还应培养工作人员的环保意识,树立节能信念,助力于我国的生态环保事业。

(三)经济性

超高层建筑的暖通系统非常重要,其设计是否合理,会影响到整个项目的经济利益。为了在控制投入资金的同时,获取高品质的产品,设计者必须加强对超高层建筑的观察,合理设计方案,尽可能节约成本。因此,在设计上,首先要根据建筑物本身的情况选择合适的设备,尽可能选择先进的设备,并加强对采购环节的控制,使设备完全满足建筑物暖通系统的相关要求。

三、超高层建筑暖通空调管线和设备的设计

(一)暖通空调系统的类型

在高层建筑中,暖通系统主要有三大类型,分别为全空气暖通系统、全水暖通系统和空气水暖通系统。(1)空气-水暖通系统较为普遍,高层建筑的室内环境、温度、湿度,都是通过冷水和空气之间的热交换来调节的,在这个过程中,有效改善室内环境,保证空气的健康性。(2)全水暖通系统对高层建筑的调整主要通过水的热交换来实现,目前,这一系统适用于大部分的高层建筑,应用性和功能性较为强大。(3)全空气暖通系统是一种广泛使用的空调系统,其中该系统的温度调整和湿度调整,需要被空气压缩机干预。室内环境的调整,需要我们充分认识到空气的变化,因为空气是影响室内温度和湿度的主要因素。

(二)暖通空调管线的设计

在超高层建筑中,暖通设计的管道有很多,主要有排水管道、供水管道、煤气管道、暖气管道、空气管道等,管道的数量和种类均非常多,而且,还有各种电缆和配电线路。超高层建筑的暖通设计中最重要的是避免各种管道交叉和错位,为了避免各种管线、穿线管、管道之间发生交叉缠绕,在实际设计过程中,请考虑所有建设管道的顺利建设和线的布置。在空间管道过多的情况下,为了避免交叉现象的发生,必须从超高层建筑整体考虑各种管道和管路,合理配置各管道的位置。

(三)暖通空调风管的设计

在设计暖通空调的过程中,空气导管的设计不容忽视。确定气管顶棚的高度时,必须根据边界面的高度方向的长度来决定。暖通空调风管的设计原则是,必须将其长度控制在最小限度。如果在路由中使用相对长的管道,整个管道的构建会变得困难,管道和其他管线交叉移动的可能性会变高。因此,在实际设计过程中,需要合理配置各种管道和设备,以有效地扩大超高层建筑的使用空间。

四、超高层建筑暖通空调的设计

(一)应对超高层建筑暖通空调噪音的设计措施

考虑到超高层建筑的室内风环境相对恶劣、噪音程度较高等问题,所以暖通的设计需要注意降低暖通产生的噪音。在超高层建筑中,暖通的设计需要大量的风量空调单元,风量空调单元的噪音很大,因此必须采取措施来消除噪音。暖通的噪声消除技术有消音、隔音、吸音等,设计暖通时,终端设备的噪声指示器的控制也需要注意。

(二)循环水泵和供暖系统的设计

在设计暖通空调时,必须严格按照超高层建筑的实际需求,合理选择循环水泵的容量,请不要太小或者太大。在暖通的设计过程中,需要根据空调运行时间来设计,合理调整暖通系统的空调负荷,并根据实际需求和实际操作条件合理控制固定速度泵的数量。超高层建筑的暖通系统必须具备暖气、空调、换气的功能,由于各种功能都有自己的设计标准,所以在实际的过程中,必须严格按照设计基准进行设计。

(三)冷水机组和空调水系统的自动控制

要根据进水和回水的流量和温度,去计算空调自动控制系统的实际负荷,确定冷水机组和空调水泵的工作数量和参数,持续观察冷水机组和水泵的工作时间,并在旋转时启动。为了实现自动控制,需连接主体和冷水机组的水流开关。当管道内的水流降到最小值时,主机将自动停止运行,系统也将停止运行。空调水系统采用二次泵可变流量系统,空调一次供水系统以一定流量运转,在供水管和返回管之间设置平衡管,在供水环最不利的水点处,需根据供水管和返回管的压力差进行频率变换调整,实现空调水系统的节能运转。

五、结束语

对于超高层建筑暖通设计中存在的问题,及时进行改进是十分有必要的,因为这样不仅可以提高超高层建筑居住的舒适度,而且能够不断的完善超高层建筑的功能性。在处理暖通设备运行中存在的一些问题时,要从经济性、安全性和环境角度出发,合理规划暖通设备的运行时间,采用环保型材料,以此来降低暖通设备在大气排放中所占的比重,进而推动超高层建筑的发展。

参考文献:

[1]魏鹏飞.超高层建筑暖通空调系统设计的研究[J].智能城市,2018,4(13):28-29.

[2]鲁彦召.探讨超高层建筑暖通空调系统设计问题[J].工程建设与设计,2018(08):78-79+117.

[3]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,2015,31(01):56-61.

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