文/房路 歷下控股集團(tuán)有限公司 山東濟(jì)南 250001

1、暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 方案的經(jīng)濟(jì)性

在相同條件下確認(rèn)材料、設(shè)備以及安裝等諸多方面費(fèi)用的科學(xué)性和合理性，同時(shí)考慮暖通空調(diào)運(yùn)行過程中所帶來的能耗問題，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和節(jié)能部門的具體要求，制定不同方案進(jìn)行對(duì)比優(yōu)選，最終選擇最為科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。

1.2 方案的可行性

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案要保證其本身的可行性，才能夠?qū)崿F(xiàn)為超高層商用建筑服務(wù)的目標(biāo)。設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置，要有科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，對(duì)于一些比較復(fù)雜、特殊的空調(diào)安裝工作，參數(shù)設(shè)計(jì)的時(shí)候要有具體的數(shù)據(jù)計(jì)算，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

1.3 安全性

暖通空調(diào)安全問題包括系統(tǒng)設(shè)備安全、設(shè)備環(huán)境安全、人員安全、防火安全、易燃易爆安全等，可通過技術(shù)規(guī)范、運(yùn)行管理、設(shè)備研制、工程設(shè)計(jì)等方面實(shí)現(xiàn)提高空調(diào)系統(tǒng)安全性。高層商用建筑結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、建筑高度更高，一旦發(fā)生意外，救援難度很高，因此更要重視安全問題。

2、超高層商用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

隨著建筑技術(shù)的進(jìn)步以及城市土地資源的稀缺，高層建筑尤其是超高層建筑越來越多的出現(xiàn)在我們視野里，已成為城市建筑中常見的建筑形態(tài)之一。超高層建筑獨(dú)有的建筑形態(tài)多樣性、建筑體量大、墻地比高、豎向系統(tǒng)龐大等特點(diǎn)對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)提出了更多的要求。

2.1 準(zhǔn)確細(xì)致的負(fù)荷計(jì)算

冷熱負(fù)荷是超高層商用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度直接影響到系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功與否，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)輕則造成資源浪費(fèi)、成本增加，重則導(dǎo)致系統(tǒng)達(dá)不到使用要求，造成設(shè)計(jì)不合格。同時(shí)，由于超高層建筑體量大，計(jì)算基數(shù)大，在使用傳統(tǒng)的以經(jīng)驗(yàn)值乘以保險(xiǎn)系數(shù)的方式計(jì)算時(shí)會(huì)因基數(shù)大造成計(jì)算結(jié)果偏大，嚴(yán)重偏離實(shí)際數(shù)據(jù)，進(jìn)而影響設(shè)計(jì)成果。因此，必須要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，得到準(zhǔn)確的計(jì)算數(shù)據(jù)后進(jìn)行下一步設(shè)計(jì)工作。

2.2 因地制宜的熱源設(shè)計(jì)

在確定好冷熱負(fù)荷之后，第二個(gè)重點(diǎn)就是暖通空調(diào)系統(tǒng)的熱源設(shè)計(jì)。超高層建筑一般設(shè)計(jì)為總部辦公、高級(jí)寫字樓以及高端酒店等，不同的業(yè)態(tài)對(duì)暖通系統(tǒng)的要求也不盡相同。例如，總部辦公和高級(jí)寫字樓就具有系統(tǒng)使用時(shí)間、荷載都集中在白天的特點(diǎn)，而高端酒店則有荷載以晚上為主，白天平均分布，系統(tǒng)全天使用的特點(diǎn)，同時(shí)，我國幅員遼闊，北方和南方、沿海和內(nèi)陸的氣候特征相差極大，在實(shí)際運(yùn)行中還會(huì)受到階梯電價(jià)、能源限制等政策影響。因此，在超高層建筑熱源設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先對(duì)項(xiàng)目建成后業(yè)態(tài)進(jìn)行研究，結(jié)合當(dāng)?shù)卣呖紤]是否有階梯能源供應(yīng)、蓄冰蓄熱的需求，再考慮區(qū)域的氣候特色，比如有豐富的海水、河水資源，有豐富的地?zé)豳Y源或者是天然氣、煤炭供應(yīng)豐富等因素，選擇水源熱泵，地源熱泵或者空氣源熱泵等，通過因地制宜系統(tǒng)熱源設(shè)計(jì)，為后續(xù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)，提升設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性。

2.3 合理布置水力平衡裝置

相比一般建筑，超高層建筑高度更高，其豎向系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加龐大復(fù)雜，而復(fù)雜的系統(tǒng)又對(duì)管道水力平衡設(shè)計(jì)提出了更高的要求。眾所周知，暖通空調(diào)通過水、空氣等流體作為載體進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，好的水力平衡設(shè)計(jì)是系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵，因此設(shè)計(jì)人員必須對(duì)超高層建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的水力計(jì)算，并在系統(tǒng)中合理的設(shè)置平衡裝置。對(duì)于定流量的供暖空調(diào)系統(tǒng)，可以在建筑熱力入口處設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥；對(duì)于變流量的供暖空調(diào)系統(tǒng)，可以通過動(dòng)態(tài)的壓差控制閥替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)流量平衡閥，通過上述措施，最大程度上減少水力不平衡現(xiàn)象的發(fā)生，確保系統(tǒng)的使用效果。

2.4 合理設(shè)計(jì)冷熱源機(jī)組容量

超高層商用建筑在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)階段，實(shí)際冷熱源機(jī)組容量選取往往會(huì)有較大的裕量，從而產(chǎn)生能源浪費(fèi)的現(xiàn)象，主要原因有以下幾點(diǎn)。首先，設(shè)計(jì)負(fù)荷計(jì)算不合理，導(dǎo)致冷熱負(fù)荷數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員往往直接放大冷熱負(fù)荷。其次，一些中小設(shè)備廠家產(chǎn)品虛標(biāo)型號(hào)，實(shí)際容量不足，導(dǎo)致甲方和設(shè)計(jì)人員為保險(xiǎn)起見留的余量過大。前文提到過，由于超高層建筑體量大，過分保守的容量計(jì)算往往會(huì)導(dǎo)致最終機(jī)組容量明顯大于實(shí)際需求。根據(jù)相關(guān)調(diào)研表明，目前建筑的暖通空調(diào)能耗在我國建筑能耗中占有相當(dāng)大的比例，機(jī)組容量過大是其中一個(gè)重要原因。在正確計(jì)算負(fù)荷的基礎(chǔ)上，合理選擇機(jī)組容量不僅減少工程造價(jià)，節(jié)約成本，還能夠有效的降低超高層商用建筑中能源浪費(fèi)問題。

2.5 注重節(jié)能設(shè)計(jì)

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變和可持續(xù)發(fā)展觀念的推進(jìn)，節(jié)能概念越來越深入人心。暖通空調(diào)系統(tǒng)作為現(xiàn)代社會(huì)日常生活中的能耗大戶，在設(shè)計(jì)過程中充分考慮節(jié)能需求意義重大，通過對(duì)暖通空調(diào)的能耗問題進(jìn)行科學(xué)、嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，可以達(dá)到降低能源消耗的目的。超高層建筑一般具有外立面造型獨(dú)特、墻地比高且多為玻璃幕墻的特點(diǎn)，能耗損失較大，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)更應(yīng)該注重節(jié)能設(shè)計(jì)。實(shí)際操作過程中可通過深入研究建筑的保溫系統(tǒng)，合理利用建筑內(nèi)外溫度差、氣壓差等自然資源達(dá)到保溫、保濕、通風(fēng)等效果；同時(shí)加強(qiáng)空調(diào)智能化、自動(dòng)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)對(duì)溫度、濕度等環(huán)境因素的自動(dòng)感應(yīng)，降低空調(diào)在運(yùn)行過程中造成的能耗，從而達(dá)到節(jié)約能耗的目的。

2.6 精益求精的設(shè)計(jì)態(tài)度

超高層建筑的發(fā)展越來越快，其在建筑高度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜度以及建筑形態(tài)上不斷取得突破，暖通專業(yè)作為配套專業(yè)也必須適應(yīng)新的形勢(shì)，接受新的挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)的過程中注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、重視設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，通過對(duì)BIM等新技術(shù)的應(yīng)用，不斷改進(jìn)和完善暖通設(shè)計(jì)，加強(qiáng)暖通設(shè)計(jì)的可靠性和合理性。在高層建筑暖通設(shè)計(jì)的過程中，新事物的出現(xiàn)一定會(huì)引發(fā)新的沖突，當(dāng)現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法無法滿足時(shí)，一方面要充分超高層建筑水電氣暖的基本要求，確保其使用功能，另一方面還應(yīng)盡量完善理論依據(jù)，同時(shí)對(duì)日后的變化予以科學(xué)預(yù)測(cè)，為后期的整改留出一定的空間。以精益求精的態(tài)度解決設(shè)計(jì)問題、跟進(jìn)設(shè)計(jì)工作、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，才能不斷的完善超高層建筑暖通設(shè)計(jì)體系，從而有效提高設(shè)計(jì)整體水平。

結(jié)語：

超高層商用建筑是建筑行業(yè)不可或缺的重要組成部分，設(shè)計(jì)人員必須積極的做好超高層商用建筑暖通空調(diào)專業(yè)的設(shè)計(jì)工作，不斷的提高設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量，采用先進(jìn)的節(jié)能、綠建技術(shù)，為人們提供更為舒適、健康的環(huán)境。