超高层建筑暖通空调系统设计探讨

超高层建筑暖通空调系统设计探讨
摘要：随着人们对工作和生活环境要求的逐渐提高，人们对高层建筑暖通空
调系统的重视程度逐渐增加，暴露了暖通空调系统设计中存在的大量问题，为了
更好的保证设计质量，通过分析暖通空调系统的设计原则，详细讨论了其设计方法，希望这将有助于中国高层建筑的暖通空调系统设计工作。

关键词：超高层建筑；暖通空调；设计
1、超高层建筑暖通空调系统设计的原则
1.1安全性原则
暖通空调系统设计以安全为根本原则，要求设计人员把握超高层建筑实际情况，基于图纸确定防火分区，高度重视消防设计，合理规划通风系统，确定风管
走向，确保与消防规范相符合，通过合理设计以防范燃气、通信、电源等管道之
间存在冲突，为后续施工作业的顺利进行创造条件。

设计中需要考虑到后期使用
问题，以便及时排除安全隐患。

结合空调运行状况开展分析和评估，确定可行方法，以提高空调系统运行安全系数。

由于暖通空调系统有着复杂的设计，这就必
须要对动力区域采取有效管理，科学设置通风、报警等系统，落实检测与监控工作，及时排除安全隐患。

1.2可行性原则
暖通空调系统设计的开展必须要坚持可行性原则，基于建筑要求出发开展暖
通空调运行规划，保证其实施的可行性。

在实际设计中必须要贯彻执行相关规范，以提高设计合理性。

暖通空调具备供冷与供暖模式，系统运行会产生较大的能源
消耗，对生态环境有一定影响，因此在系统设计中需要高度重视环境保护，落实
暖通设计具体要求，确保温湿度适宜、提高室内空气品质。

1.3节能环保原则
在正确认识超高层建筑能耗问题的基础上，在设计暖通空调系统的过程中，
需要就新产品与新技术应用开展具体分析，通过节能措施的应用来就能源消耗进
行控制。

太阳能、地热能等自然资源具有可再生性，必须要基于节能环保原则开
展设计，充分利用再生性自然资源，减少不必要的电能消耗，在保证设计效果的
同时合理控制成本，超高层建筑经济效益也能够得到保证。

1.4健康舒适原则
暖通空调以调节室温为主要功能，适宜的温度对于居住体验的优化至关重要。

因此应基于健康舒适原则开展暖通空调系统设计，选用环保性材料，避免损害到
人体健康，建筑空间的宜居性也得到明显提升。

2、超高层建筑暖通空调系统设计
2.1冷热源设备
冷热源设备在选择时一定要与其他系统进行有效结合，综合考虑最终所
需的制冷供暖系统形式，包括暖通系统设备、建筑管理系统以及配套的电气系统
等等。

大多数冷热源系统设计都选择中央设备间或层间机房的方式，这对于整体
建筑的设计有着重要的影响。

选择不同的冷热源设备方案也会使整体建筑体量发
生变化。

2.2空调水系统
由于超高层建筑的特殊性，我们应在水系统的管道设计方面予以更多的
重视，由于建筑高度过高，产生的静水压力也会对管道系统造成较大的影响。

其
中管道系统的阀门、管道以及其他相关配件都会受到静水压力的不断作用，影响
建筑内其他设备的安装。

因此在进行超高层建筑水系统的设计时应充分考虑设备
的承压能力与使用成本来记性分区设计，考虑到静水压力的作用，我们应在承压
能力存在较大差异的设备之间使用板式换热器来减小附加在设备、管道上的静压力。

在进行超高层建筑的暖通空调系统设计时，应采取较大水温差的方式来减少
水流量，以实现控制管道尺寸的目的，最终实现减少工程投资的目的。

当前的超
高层建筑中民用和商用的冷却水需求并不相同，因此在设计阶段应按照建设单位
设计代表的意见记性设计，在民用建筑中预留足够的管道接口，已使用后期的改
造需求。

2.3空调风管的设计
风管设计是整个超高层建筑暖通空调设计过程中最关键的一个环节，其
对于提高建筑物使用者对公共空间满意度与舒适度，具有非常重要的意义。

在确
定风管吊顶高度的过程中，应当参考界面的长度。

在风管的实际设计中，要遵守
走向越短越好的设计原则，尽可能地减少风管的长度。

这是因为采用长度较长
的风管走向，会增加后续风管施工的难度且还可能会引发风管与其他管线交叉错
位的情况。

同时，还要对各种的设备与管线进行合理化的规划及布置，扩大超高
层建筑的使用空间，提高空间的容积率，并增大公共交流场所。

2.4空调自控系统设计
在现代建筑工程施工中，对于超高层建筑的设计，一般都会设立智能暖
通空调系统，智能暖通空调系统中最为关键的一项就是空调自动控制系统的设计。

就当今社会情况来看，设计者一般会采用空调自动运行模式来将暖通空调系统自
控技术完成，主要应用理念为可以实时控制风机技术以及电动阀门技术，通过两
项技术的融合使用将暖通空调系统运行所产生的能耗降低，除此之外，在建筑中
所应用的螺杆式冷水机组区域之外，其他区域也同样需要设定冷热源系统，在
回水管内，进行旁通装置的建立与设计，与此同时，还应进行电动二通阀设计。

另外，还会存在另一种情况，那便是一个暖通空调系统直接服务多个业态环节，
此现象便需要在多个水路上同时设置一个计量装置以及调节阀门，为空调自控系
统工作提供便利条件，奠定基础。

2.5防排烟系统
在超高层建筑内，由于高度问题需进行主动的消防灭火。

暖通设计师除
了主要关注防排烟系统设计，还应了解整个建筑生命安全系统的功能，理解其他
专业设计人员所关注的问题。

超高层商业建筑利用机械通风系统来排除火灾烟气，同时提供无烟区域以保证疏散人员在安全区域进行疏散。

当超高层建筑发生火灾时，火灾产生的烟气会从着火区向其他区域传播。

当室外空气温度明显低于室内
空气温度时，超高层建筑内存在烟囱效应，烟囱效应会加速烟气的扩散。

建筑物
内防排烟系统的配置是能够克服烟囱效应并确保充满烟气的空调不会从着火区域
传播到其他非着火区域的人员停留空间。

集中和层间排烟是排烟系统的主要方式。

防烟设备的设置提供了一个避难空间，加压系统应保证无烟区域与相接区域之间
维持一个压差，防止含烟空气进入。

2.6环保节能设计
节能环保性能对于暖通中央空调来说一直是一项核心的性能指标，随着
当前我国新型城市化建设进程的不断推进加快，同时对于暖通中央空调的研发生
产与使用安装技术工作也大幅度的提升，在这一发展过程中，对于大气环境的严
重影响以及清洁能源的严重浪费等等问题也日渐为现代人们所受到重视。

因此，
在企业进行超高层结构建筑暖通供热空调的节能设计安装环节，从而有效降低空
调运行使用过程对其中的建筑能源消耗损失。

其次，在产品设计操作过程中需要
借绎鉴和总结吸收各类智能保温技术的应用发展经验成果，并对保温等多种功能
设备进行人机智能远程控制，从而最终实现环保节能的设计目标。

最后，在我们
选择智能循环电热水泵的使用过程中，要严格按照实际的需求做好针对性的选择，并控制好水泵的数量，以保证既有良好的循环效果，也能实现节能的需求。

结语：随着超高层建筑的不断出现，暖通空调越来越呈现出其必要性和重要性，但对于设计工作来说，对于其节能与环保的要求越来越严格，难度也越来越大。

因此，必须要进一步更新思想观念，进行技术研究，并在些基础上进行严科
学严格的设计，多措并举，多管齐下，为超高层建筑暖通空调的设计与运行提供
可靠的保障。

参考文献：
[1]刘博，张琪.超高层建筑暖通空调系统设计问题探讨[J].建材发展导向，2020，018（005）：38.
[2]穆伟杰，丁豪.超高层建筑暖通空调系统设计探讨[J].名城绘，2020（2）：0581-0581.
[3]杨凌劲.超高层建筑暖通空调系统设计探讨[J].房地产导刊，2019，000（029）：180.
[4]曲直.超高层建筑暖通空调系统设计问题研究[J].冶金丛刊，2019，004（015）：164，191.。