超高层建筑暖通空调设计要点分析

超高层建筑暖通空调设计要点分析

作者：侯会忱戚大伟

来源：《装饰装修天地》2018年第06期

摘要：现在国家的经济和社会进一步发展，出现了很多建筑工程。为了充分利用土地资源，高层甚至是超高层建筑在逐渐增多。这也给相应的施工带来了难度。文章就超高层中的暖通空调设计要点进行了探讨，在现有的超高层建筑暖通设计的基础之上进行了总结，对存在的问题进行了探讨。希望能够给大家提供一些参考。充分利用各种辅助工具，提高独立超高层暖通的设计。

关键词：超高层建筑；暖通空调；防排烟；设计

1 引言

现在国家的经济不断发展，随着土地价格的增长，高层建筑或者是超高层的建筑非常受欢迎。科学技术不断发展，世界第一高楼的高度也在不断刷新。随着超高层的增多，对技术也提出了更高的要求，在超高层的建筑中要提高暖通空调的水平，给日后修建超高层做好技术的储备。文章对现在的超高层暖通的空调设计进行了分析和阐述，希望对相关的工作提供一些参考。

2 超高层建筑暖通空调系统的研究

2.1 超高层建筑中的冷、热负荷

现在超高层建筑修建增多给相关的技术提出了更高的要求，但是现在在对超高层建筑暖通空调设计的时候，很多还都是常规的设计方案。这样就很没有针对性。我们知道，温度低会对技术提出更高的要求，所以在寒冷的地方要考虑烟囱效应和风压的影响。有的研究者曾经研究过不同气候分区的典型的代表城市相关在设计暖通空调的时候，发现高层上的风速和温降会产生综合的作用，降低的冷负荷能够给空调的冷负荷提供安全的余量。冬天气温比较低，热负荷会受到高层风速和温降带来的巨大影响，这种影响在北方要比南方还明显。实际进行设计工作的时候要对K值进行修正。还有的研究者利用WRF模拟了北京的超过千米摩天建筑气候环境，这样得到了一些参数的变化规律，比如干球温度tw、相对湿度φ。然后他们又通过使用计算机模拟软件对空调的动态负荷和空调的负荷概算进行了模拟。有关超高层建筑冷热的负荷研究的不是很多。大多都是利用计算机模拟软件进行计算，对于真实情况的计算非常少。所以作者认为要对现在的超高层建筑测试，多积累一些实际的经验。

2.2 超高层建筑冷、热源的选择

对于冷，热源的选择非常重要，因为这会直接给暖通空调系统的正常工作带来影响。有研究者对北京某建筑物的冷、热源和空调方案进行了系统的介绍。在超高层建筑的热源选择的时候，首先考虑城市的热网，制冷方面要考虑电制冷，这也是比较安全的。还有研究者对直燃机和地下水源热泵、还有地埋管热泵，多联机等不同的方案进行了比较，总结发现城市热网和冷水机组这样的方式效果比较理想。另外，还有研究者提出了超高层综合体的概念，也就是说，冷热源的选择要根据项目具体情况进行选择。笔者认为，超高层建筑的技术难度很大，另外对城市环境也有很大的影响，所以热源选择要慎重，一定要把对城市的影响降低到最小。

2.3 超高层建筑暖通空调水系统的超压

超高层建筑和普通的建筑物有很大的区别，单就在管道承压和竖向风井的高度上就有很大的区别。另外在系统的高压和低压上面的划分来说也要满足不同设备的要求。经过对很多实际情况的研究笔者发现在设置设备上的转换层和有关压力的隔断层的时候，大都和避难层进行结合，把系统的布置简化。供暖和空调的水系统在竖向的分区上是进行设计的重点，因为这些设计要求工程的安全性能，经济性能，环保性能都要达到一定的指标。所以设计者要根据具体情况综合考虑，选择不同的方案进行比较，找到比较好的方案。

2.4 超高层建筑的防、排烟设计

现在对于超高层的建筑来说，安全性能是大家最关心的问题。有关超高层火灾的报道也有一些，所以发生火灾以后超高层建筑上面的损失会更大，大家逃生相对困难。在对超高层建筑的防排烟在设计的时候，一定要充分了解当地的气候，有关风速和风向等参数要掌握。并且要用专业的烟气传播的模拟软件来优化自己的设计方案。现在一般要在设备层的旁边布置宽度是1.5m的一个通风走廊，用这个走廊来把风速过大的问题抵消。

3 做好超高层建筑暖通空调设计的方案

笔者研究了现在国内的超高层建筑暖通空调相关设计方案，对现状进行了总结，提出了几点合理的建议，希望能给大家提供一些帮助。

3.1 充分考虑绿色和节能

超高层建筑耗能问题是大家比较关注的，所以在设计的时候要充分考虑超高层建筑物的节能措施，采取合理的设计降低其能耗。比如现在常用的设计有变流量系统、提高供回水上的温差、设置热回收的机组、采用变频调节、利用集中的检测档案等。另外也有一些设计者充分考虑了具体的情况，进行了创新，和以往方案不同，取得了良好的节能效果。有研究者通过在建筑物里面布置上下开口的天井，然后把涡轮的能量回收系统安装在天井里面。经过计算，如果建筑的高度是二百米，那么这个系统能够输出供热能耗大概在 23%的能量；夏天的时候，这个系统的制冷效果能够达到空调的一半。

3.2 提高全面性

超高层建筑进行设计的时候会用到很多方面的知识是一个比较困难的系统设计。所以要和建筑知识，设备知识，结构知识配合使用。暖通空调的技术能够保证大家的室内环境比较舒适，另外再设计的时候也要充分考虑到经济性和安全性。这就对相关相关专业的工作人员提出了要求，一定要掌握暖通空调设计方面的知识和建筑设计方面的知识，增强和各个部门之间的联系，提高先进空调的使用，增强超高层建筑设计的科学技术，为做好相关的设计工作服务，为超高层建筑的质量打下基础。

3.3 利用辅助设计工具

以前暖通空调设计的时候大都靠积累经验，现在已经不能够满足需要了。设计师在面对复杂的设计问题的时候，要善于利用先进的设计公路，比如BIMCFD，Energy plus，TRNSYS等工具提高自己的工作，进行更加精细化的设计。

4 结语

现在我们国家在相关方面包括超高层建筑设计等方面取得了一定的成绩。但是还存在一些问题。需要我们相关的工作人员提高自己的水平，利用先进的模拟软件，进行更加精细的系统设计。实现绿色节能的目的。

参考文献：

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