呂艷茹
(遼陽市建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,遼寧 遼陽 111000)
高層建筑暖通空調(diào)的類型主要包括以下幾種:第一,全空氣的暖通空調(diào)。全空氣的暖通空調(diào)是指通過利用組合式空調(diào)機(jī)組對屋內(nèi)溫度和濕度進(jìn)行調(diào)節(jié),從而改變高層建筑室內(nèi)的環(huán)境。全空氣的暖通空調(diào)因具有一定優(yōu)勢所以在高層建筑中被廣泛應(yīng)用。第二,空氣—水暖的暖通空調(diào)??諝狻呐照{(diào)是指使用冷水、空氣等介質(zhì)來進(jìn)行熱質(zhì)交換,并通過熱質(zhì)交換將多余的熱量帶走,從而降低室內(nèi)溫度,起到除濕降溫的目的。空氣—水暖的暖通空調(diào)具有制冷速度快等優(yōu)點,在高層建筑中被重點關(guān)注。第三,全水暖的暖通空調(diào)。全水暖的暖通空調(diào)是指將冷卻水作為介質(zhì)對室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)。全水暖的暖通空調(diào)因具有高穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)靈活性等特點,所以在高層建筑中應(yīng)用此次數(shù)最多。
在以往的暖通工程設(shè)計中,大部分項目存在“一刀切”的現(xiàn)象。設(shè)計單位更注重應(yīng)用常規(guī)的氣候情況,因此在使用過程中其效果自然就達(dá)不到預(yù)期。相反,在高層建筑暖通設(shè)計中,就必須要適應(yīng)惡劣天氣的影響,始終保持建筑內(nèi)的宜居條件。比如設(shè)計單位通過提高機(jī)組的容量,滿足建筑使用的負(fù)荷需求。這種設(shè)計思路雖然在前期的投資成本較大,但項目整體性能和后期運維的壓力將得到極大地改善。此外,為了方便管理,高層建筑暖通空調(diào)近年來越來越趨向于自動化調(diào)節(jié)。在設(shè)計中,技術(shù)人員通過現(xiàn)場控制器與通訊網(wǎng)絡(luò)將空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備與終端相連。一旦建筑內(nèi)問題出現(xiàn)了波動,即可通過數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),使暖通工程的實用性更加突出。
高層建筑暖通工程的安全性也是業(yè)界關(guān)注的焦點,其不僅關(guān)乎空調(diào)系統(tǒng)功能的發(fā)揮,而且也攸關(guān)住戶的生命財產(chǎn)安全。尤其是暖通空調(diào)在建筑內(nèi)分布較為復(fù)雜,一方面給設(shè)備的運行養(yǎng)護(hù)帶來了不小的難度,另一方面也給消防防免工作造成了不便。比如在部分采取分散供暖的地區(qū),高層建筑暖通十分依賴于鍋爐的設(shè)計。這樣一來就必須合理規(guī)劃鍋爐區(qū)、庫房,避免對建筑的正常使用帶來安全隱患。不僅如此,高層暖通系統(tǒng)的送風(fēng)口設(shè)計也應(yīng)該與消防排煙通道進(jìn)行區(qū)分。這樣一來,不僅可以減少甚至是杜絕系統(tǒng)壓力受損的問題,而且也能夠規(guī)避由于漏氣所造成的燃燒、爆炸現(xiàn)象??傊邔优照{(diào)的設(shè)計應(yīng)該嚴(yán)格遵循行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),始終秉持安全重于泰山的設(shè)計原則。
根據(jù)環(huán)保部門提供的數(shù)據(jù)顯示,國內(nèi)建筑能耗在總能耗的占比超過5成,且呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢。而建筑暖通系統(tǒng)的能耗問題最為突出,這與可持續(xù)發(fā)展理念不相符合,也不利于建筑項目經(jīng)濟(jì)效益的實現(xiàn)。因此,在高層暖通設(shè)計中基于低碳型理念還需要嚴(yán)格的控制成本。一方面是要合理規(guī)劃設(shè)計,避免暖通工程的鋪張浪費;另一方面也要在滿足使用需求的前提下,將能耗成本降至最低。相比發(fā)達(dá)國家,國內(nèi)建筑暖通的運營成本高出一倍不止,這與系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)劃有密切的聯(lián)系。比如在寫字樓等高層建筑內(nèi),具有較規(guī)律的停機(jī)時間差,設(shè)計人員就可以合理利用這一特點降低運行費用。而對于民用住宅,由于開機(jī)時間較長能耗等級更高,就需要從技術(shù)方面入手來優(yōu)化設(shè)計方案。比如積極運用新設(shè)備、新能源,同時結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件與建筑技術(shù)來改善項目的節(jié)能表現(xiàn)。
對高層建筑暖通空調(diào)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計需要從以下幾個方面著手:首先,設(shè)計人員在一些室內(nèi)能源消耗低的高層建筑中,可以在暖通空調(diào)設(shè)計過程中加入送風(fēng)、去濕等設(shè)計,同時還可以采用輻射形式的制冷技術(shù),從而實現(xiàn)對散發(fā)熱量的平衡。其次,暖通空調(diào)設(shè)計人員在設(shè)計過程中需要提前制定一個設(shè)計方案,并保證方案設(shè)計就有經(jīng)濟(jì)性、實用性特點,從而減少暖通空調(diào)在設(shè)計過程中出現(xiàn)的浪費現(xiàn)象,進(jìn)而降低設(shè)計成本。最后,設(shè)計人員需要對暖通空調(diào)的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃,通常情況下,高層建筑暖通空調(diào)在設(shè)計過程中缺少通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置,造成制冷機(jī)容量出現(xiàn)負(fù)荷,因此,設(shè)計人員需要在設(shè)計過程中對通風(fēng)系統(tǒng)的安全系數(shù)、設(shè)計環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真考慮,從而發(fā)揮出通風(fēng)系統(tǒng)的功能。
不同的建筑項目由于當(dāng)?shù)貧夂?、建筑結(jié)構(gòu)以及圍擋方式有所區(qū)別,因此空調(diào)負(fù)荷也具有較大的差距。設(shè)計人員應(yīng)該首先對項目的圖紙資料進(jìn)行研究,并根據(jù)建筑所采用的熱阻材料合理計算負(fù)荷值。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計人員可以進(jìn)一步確定暖通空調(diào)設(shè)備的具體型號,將項目內(nèi)暖通空調(diào)系統(tǒng)分布進(jìn)行可視化轉(zhuǎn)換。其次,設(shè)計人員還應(yīng)該具體測算每一個房間的負(fù)荷,給暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計形成有效的
指導(dǎo)。比如風(fēng)口多寡的設(shè)置、暖氣片的數(shù)量等都受到負(fù)荷的影響,準(zhǔn)確的負(fù)荷計算對暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計落實具有重要的意義。最后值得一提的是,暖通空調(diào)設(shè)計中還需要對水力進(jìn)行計算,從而確定管道的型號及分布方式。
暖通空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)計也對室內(nèi)宜居程度有著較大影響,因此也成為當(dāng)前設(shè)計工作重點內(nèi)容。借助于通風(fēng)設(shè)計,可以將新鮮的空氣引入促進(jìn)室內(nèi)空氣的循環(huán)。同時對空氣進(jìn)行加熱或者制冷等處理,不僅對空調(diào)系統(tǒng)性能發(fā)揮有巨大幫助,而且還能夠營造一個健康舒適的居住、辦公環(huán)境。設(shè)計人員應(yīng)該首先根據(jù)暖通空調(diào)設(shè)計方案進(jìn)行風(fēng)機(jī)的選點,在高層建筑內(nèi)筆者認(rèn)為墻裝或者吊裝風(fēng)機(jī)的方式最佳。為了避免風(fēng)機(jī)短路所造成的排風(fēng)故障,設(shè)計人員還需要對通風(fēng)體系統(tǒng)進(jìn)行防水處理。比如在吊裝的風(fēng)機(jī)附近,使用擋雨裝置對設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)。此外,基于低碳設(shè)計理念,在通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)計人員也可以有效利用自然風(fēng)。這需要設(shè)計人員對建筑內(nèi)的熱壓以及風(fēng)壓進(jìn)有充分地了解,同時設(shè)計完善排氣口。這樣一來既能夠改善室內(nèi)空氣與溫度,也能夠顯著降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗。