陳路路 馬明梅
摘要:隨著人們生活水平的不斷提高,對(duì)建筑安全性和舒適性的要求也越來(lái)越高。作為決定建筑室內(nèi)環(huán)境的重要組成部分,暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。因此,有必要采取有效措施解決設(shè)計(jì)中存在的問題,以保證暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:暖通空調(diào);設(shè)計(jì)優(yōu)化;策略
建筑暖通設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)建筑設(shè)計(jì)有著重要的影響,也關(guān)系到建筑工作人員的生活質(zhì)量。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要以人為本,設(shè)計(jì)科學(xué)的系統(tǒng)架構(gòu),提高設(shè)計(jì)水平,使設(shè)計(jì)單位更受建筑行業(yè)的歡迎,為人們創(chuàng)造更適宜的生活和工作環(huán)境。
1. 暖通空調(diào)系統(tǒng)的概念
暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑工程的重要組成部分,屬于建筑機(jī)電工程的子內(nèi)容。雖然暖通空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)量相對(duì)較少,但其重要性不容忽視。它可以改善室內(nèi)環(huán)境,調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,改善空氣質(zhì)量。目前高層建筑對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的依賴性很大,暖通空調(diào)系統(tǒng)也是高層建筑不可缺少的一部分。暖通空調(diào)系統(tǒng)具有多種特點(diǎn),在具體設(shè)計(jì)過程中,需要結(jié)合高層建筑的實(shí)際需要,合理確定暖通空調(diào)系統(tǒng)的類型,從而充分發(fā)揮暖通空調(diào)系統(tǒng)的重要作用。暖通空調(diào)系統(tǒng)可以在夏季溫度較高時(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,以消除室內(nèi)多余的熱量,在冬季溫度較高時(shí)對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行加熱。另外,現(xiàn)代暖通空調(diào)系統(tǒng)不僅具有溫度控制功能,還具有空氣濕度調(diào)節(jié)和風(fēng)速調(diào)節(jié)功能,這在暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中非常重要,制冷技術(shù)是核心技術(shù),這是實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)重要功能的關(guān)鍵。隨著制冷技術(shù)的應(yīng)用,人們的生活環(huán)境質(zhì)量得以顯著提高,特別是在高層建筑中,暖通空調(diào)系統(tǒng)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
2. 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)優(yōu)化的策略
2.1注重暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的可行性
針對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的可行性不足,設(shè)計(jì)人員需要遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的貫徹執(zhí)行。對(duì)于暖通空調(diào)的特殊部分,設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合區(qū)域氣候條件分析暖通空調(diào)的年運(yùn)行工況,確定適用于不同外部環(huán)境的暖通空調(diào)參數(shù);對(duì)于難以配置標(biāo)準(zhǔn)暖通空調(diào)設(shè)備的情況,設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,明確設(shè)備的參數(shù)要求,并根據(jù)高層建筑的氣候條件和地質(zhì)條件,提高設(shè)計(jì)的可行性,選擇最佳的設(shè)備。
2.2做好消防排煙設(shè)計(jì)
1)高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜,內(nèi)部管線分布緊密有序。立墻設(shè)置時(shí),在滿足規(guī)范的前提下,盡量減少立墻的設(shè)置。根據(jù)目前常規(guī)的高層建筑高度,受凈高和單體排煙量的影響,儲(chǔ)煙倉(cāng)的厚度一般較大,且立墻接近地面。對(duì)于封閉式吊頂,卷簾箱應(yīng)直接設(shè)在吊頂板上方,暗裝在吊頂內(nèi)或吊頂外結(jié)合精裝;對(duì)于未封閉式吊頂或未封閉式吊頂,在管道通過處或未封閉吊頂上方采用固定式擋煙垂壁,以方便管道穿越,然后在固定式擋煙垂壁下方設(shè)置電動(dòng)擋煙垂壁,以滿足火災(zāi)時(shí)貯煙的要求。
2)與空氣相比,火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧較輕,大部分聚集在建筑物頂部。針對(duì)這一特點(diǎn),設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)排煙口時(shí),將其設(shè)計(jì)放在較高的位置。在滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),排煙口應(yīng)盡量設(shè)置在風(fēng)管的側(cè)面或頂部,以增加排煙口與貯煙倉(cāng)底部之間的高度,減少排煙口的數(shù)量,排煙口的風(fēng)速不應(yīng)大于10m/s,當(dāng)排煙口設(shè)在風(fēng)管頂部時(shí),排煙口與地面的距離不宜過近,且不應(yīng)小于風(fēng)口當(dāng)量直徑的2倍,否則排煙口的排煙量將減半。
3)在超高層建筑中,樓梯的分段設(shè)置導(dǎo)致避難層交通核心區(qū)的內(nèi)部樓梯無(wú)法滿足規(guī)范要求。頂層設(shè)1.0m2固定窗。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),可考慮在避難層設(shè)置夾層,將1.0m2固定外窗與內(nèi)部樓梯連接,或設(shè)置符合耐火等級(jí)的風(fēng)管,將1.0m2的固定外窗與內(nèi)樓梯連接,本實(shí)用新型的固定外窗與樓梯連接。
2.3引進(jìn)先進(jìn)節(jié)能技術(shù)
1)儲(chǔ)能空調(diào)在建筑領(lǐng)域,儲(chǔ)能空調(diào)的使用與電能在建筑中的應(yīng)用相互配合,不是直接實(shí)現(xiàn)節(jié)能,而是移峰填谷,提高電廠的一次性能源利用效率,進(jìn)而降低能耗發(fā)電廠的能源消耗,達(dá)到節(jié)能減排的目的。
蓄能空調(diào)技術(shù)并不是從高層建筑本身著手節(jié)約其能耗,而是從整體上降低區(qū)域內(nèi)的能耗,促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在高層建筑的高層水系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的板式換熱方式屬于封閉循環(huán),將失去能量等級(jí)。多次換熱后,高層冷凍水溫度較高,空調(diào)調(diào)溫效果降低。為了解決這一問題,在超高層建筑中引入冰蓄冷技術(shù),用低溫冷水代替?zhèn)鹘y(tǒng)的換熱方式。但該技術(shù)將引入乙二醇冷卻和冷卻系統(tǒng),增加能耗,投資成本高。該高層建筑在采用蓄冰技術(shù)的同時(shí),進(jìn)行了溫濕度獨(dú)立控制設(shè)計(jì)。采用新風(fēng)獨(dú)立除濕干風(fēng)機(jī)盤管的暖通空調(diào)系統(tǒng),降低了蓄冰技術(shù)帶來(lái)的輸配能耗,避免了層高對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)溫濕度調(diào)節(jié)效果的影響。
2)智能控制與家用空調(diào)設(shè)備或小型中央空調(diào)相比,高層建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)更為復(fù)雜。采用先進(jìn)的智能控制技術(shù)可以協(xié)調(diào)空調(diào)的制冷、制冷和制冷子系統(tǒng),最大限度地降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗。如超高層建筑采用西門子PLC自動(dòng)控制系統(tǒng):在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,可以通過送風(fēng)量的變化來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度??照{(diào)系統(tǒng)末端靜壓箱、軟管、出風(fēng)口一體化設(shè)計(jì)。調(diào)整軟管的布置、敷設(shè)方向和長(zhǎng)度,保證不同出風(fēng)口的風(fēng)量差小于10%,并根據(jù)室內(nèi)CO2濃度,調(diào)整新風(fēng)量,使暖通空調(diào)系統(tǒng)控制更靈活,降低設(shè)備能耗。
2.4對(duì)比多項(xiàng)設(shè)計(jì)方案
在高層建筑的暖通設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益,根據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)提出多種設(shè)計(jì)方案,保證設(shè)計(jì)方案的可行性、可操作性和安全性,計(jì)算不同設(shè)計(jì)方案的造價(jià),比較能源價(jià)格,選擇綜合效益最高的設(shè)計(jì)方案,為工程建設(shè)提供保障和指導(dǎo)。在這座超高層建筑中,為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性,設(shè)計(jì)人員采用BIM技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬。根據(jù)仿真結(jié)果,計(jì)算了設(shè)計(jì)方案的成本,選擇了最佳設(shè)計(jì)方案。
另外,在暖通設(shè)計(jì)中,可以利用BIM技術(shù)對(duì)管道的碰撞情況進(jìn)行校核,輸入相應(yīng)的標(biāo)高設(shè)計(jì),明確系統(tǒng)管道的配置,使設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷,為設(shè)計(jì)人員優(yōu)化設(shè)計(jì)方案提供技術(shù)幫助。在超高層建筑施工中,設(shè)計(jì)人員將對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)與其他子項(xiàng)目管道進(jìn)行碰撞檢測(cè),發(fā)現(xiàn)管道存在交叉現(xiàn)象,及時(shí)修改設(shè)計(jì)方案的相應(yīng)部分,提高設(shè)計(jì)方案的可行性。
總之,在高層建筑的總體設(shè)計(jì)中,合理的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)可以大大提高空調(diào)運(yùn)行的可靠性,因此工作人員必須綜合考慮各種因素,遵循經(jīng)濟(jì)可行的原則,科學(xué)制定設(shè)計(jì)方案。
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