徐艷

（棗莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃事業(yè)發(fā)展中心，山東 棗莊 277100）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，摩天大樓的數(shù)量也逐漸增多。與普通建筑相比，摩天大樓的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。由于它們比普通建筑更大，可以容納更多的人，發(fā)揮更多的功能，所以超高層建筑的設(shè)計(jì)需要考慮很多方面。在摩天大樓中，暖通空調(diào)系統(tǒng)是大樓功能的重要組成部分，對大樓的使用有非常大的影響。相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)我國的發(fā)展需要，合理設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)，以高效利用能源，創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境，盡量減少對室外環(huán)境的不利影響，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)業(yè)與社會(huì)、環(huán)境和資源的和諧發(fā)展。

1 超高層建筑的特點(diǎn)

建筑物供暖是在建筑物內(nèi)傳遞熱量的過程，使室內(nèi)環(huán)境得到適當(dāng)調(diào)節(jié)，為人類創(chuàng)造一個(gè)舒適的環(huán)境。所有現(xiàn)代建筑都需要供暖，這是建筑的最基本功能?，F(xiàn)有的供暖方式因建筑物的設(shè)計(jì)和地區(qū)的不同而有很大差異。另一個(gè)重要的要求是建筑物的通風(fēng)。通風(fēng)提供了建筑物內(nèi)外的空氣交換，帶來新鮮空氣并取代被污染的空氣，從而確保建筑物內(nèi)的健康環(huán)境。在高層建筑中，供暖、通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響建筑內(nèi)的舒適程度，因此，有必要改進(jìn)高層建筑的HVAC設(shè)計(jì)。近年來，建筑設(shè)計(jì)在我國有了很好的發(fā)展，但仍然存在一些問題，如噪音和公共空間。室內(nèi)風(fēng)環(huán)境比較差，噪音大。高層建筑的高度超過100m，樓層越高，內(nèi)部容積系數(shù)越低，而建筑所要抵抗的風(fēng)速也隨之增加。室內(nèi)環(huán)境受到風(fēng)速的影響，會(huì)給居住者帶來不適。同時(shí)，高層建筑中的風(fēng)速會(huì)造成建筑內(nèi)的高噪音，對人們的日常生活和休閑產(chǎn)生負(fù)面影響，不利于人們的美好生活。根據(jù)這項(xiàng)研究，高度在15～25層的建筑被發(fā)現(xiàn)有一個(gè)相對較差的室內(nèi)環(huán)境，正是這些建筑需要成為目標(biāo)。雖然高層建筑可以有效地節(jié)約土地，減輕居民的負(fù)擔(dān)，但高層建筑的公共空間減少，降低了使用者的舒適度，所以必須保證建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)的概述

一般“空調(diào)系統(tǒng)”包括制冷供暖系統(tǒng)，新風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)（排油煙）系統(tǒng)等的綜合設(shè)計(jì)。所以暖通空調(diào)在功能上是建筑的一個(gè)組成部分。至于建筑設(shè)計(jì)，它是建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)組成部分。它不僅僅是“空調(diào)”。需要注意的是，建筑物的“暖通空調(diào)系統(tǒng)”可以是“中央空調(diào)系統(tǒng)”“中央和獨(dú)立混合空調(diào)系統(tǒng)”。這一切都取決于建筑的目的以及投資者的意圖和實(shí)際需要。暖通空調(diào)系統(tǒng)有許多類型，但基本原則是相同的。常見的類型有分散的冷卻或加熱、熱泵系統(tǒng)、熱回收系統(tǒng)和冷風(fēng)機(jī)，還有空氣-水系統(tǒng)、新鮮空氣系統(tǒng)和新鮮水系統(tǒng)?？諝?水系統(tǒng)通常使用冷凍水來去除空調(diào)空間的大部分顯熱負(fù)荷，同時(shí)對空氣進(jìn)行通風(fēng)，以確?？諝赓|(zhì)量并去除空間潛熱負(fù)荷中的水分。全空氣系統(tǒng)，在這種類型的系統(tǒng)中，空調(diào)空間的所有要求（如加熱、加濕、冷卻和除濕）都由供應(yīng)的空氣來滿足。全風(fēng)道系統(tǒng)，這些系統(tǒng)有風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組、聯(lián)合通風(fēng)機(jī)組或重力終端機(jī)組，未調(diào)節(jié)的循環(huán)空氣通過墻面通風(fēng)口供給或排出。它們的主要優(yōu)點(diǎn)是可以適應(yīng)大多數(shù)建筑的空調(diào)系統(tǒng)，可以靈活地用于空調(diào)系統(tǒng)的改造。

3 超高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則

3.1 安全性原則

暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以安全為原則，即設(shè)計(jì)人員必須了解高層建筑的實(shí)際情況，根據(jù)規(guī)劃確定防火分區(qū)，密切關(guān)注消防安全規(guī)劃，智能規(guī)劃通風(fēng)系統(tǒng)，確定風(fēng)道方向，確保符合消防安全規(guī)定，并使下一步施工順利進(jìn)行，通過智能規(guī)劃避免燃?xì)狻⑼ㄐ?、電力等線路的碰撞。規(guī)劃應(yīng)考慮到使用后的問題，以確保安全隱患能夠得到及時(shí)解決。分析和評估應(yīng)結(jié)合暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行，以確定改善系統(tǒng)運(yùn)行安全的可能方法。暖通空調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性要求進(jìn)行有效的能源管理，科學(xué)地安裝通風(fēng)和保護(hù)系統(tǒng)，進(jìn)行檢測和監(jiān)測，并及時(shí)消除安全隱患。

3.2 可行性原則

暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要遵循可行性原則，即根據(jù)建筑暖通空調(diào)運(yùn)行的設(shè)計(jì)要求，確保系統(tǒng)的可行性。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)實(shí)施適當(dāng)?shù)囊?guī)范，以提高設(shè)計(jì)的合理性。由于暖通空調(diào)系統(tǒng)既是制冷又是供暖，能耗高，對環(huán)境影響大，因此，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)注重對環(huán)境的保護(hù)，落實(shí)具體的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要求，以保證足夠的溫度和濕度，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。

3.3 節(jié)能環(huán)保原則

在超高層建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要克服以往發(fā)展模式的弊端，順應(yīng)綠色發(fā)展的主流，遵守綠色設(shè)計(jì)原則，這是一個(gè)項(xiàng)目最重要的設(shè)計(jì)原則之一，要符合綠色設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)低能耗和循環(huán)利用?；趯Τ邔咏ㄖ芎牡恼_理解，暖通空調(diào)系統(tǒng)的規(guī)劃應(yīng)包括對新產(chǎn)品和技術(shù)的使用以及通過節(jié)能措施控制能耗的具體分析。太陽能、地?zé)崮艿茸匀毁Y源是可再生的，應(yīng)按照節(jié)能環(huán)保的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分利用可再生的自然資源，減少不必要的電力消耗，以保證超高層建筑的經(jīng)濟(jì)效益，合理控制成本，同時(shí)保證項(xiàng)目的效果。

3.4 健康舒適原則

暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要功能是調(diào)節(jié)室溫，而適當(dāng)?shù)臏囟葘τ趦?yōu)化生活條件至關(guān)重要。因此，暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須基于健康和舒適的原則，選擇環(huán)境友好型材料，以便不損害人類健康，并大大改善建筑側(cè)翼的宜居性。超高層建筑的暖通空調(diào)消耗高峰期主要是在冬季和夏季。因此，通過設(shè)計(jì)提高暖通空調(diào)控制的效率是很重要的，因?yàn)樗母哌m應(yīng)性使它更容易操作。在使用自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，有必要了解建筑物的基本特征，提高自動(dòng)化技術(shù)的適應(yīng)性。自動(dòng)化技術(shù)的好處是減少人力資源的使用。

3.5 經(jīng)濟(jì)性原則

在設(shè)計(jì)超高層建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，效率是需要考慮的最重要的原則之一，以確保設(shè)計(jì)符合能源效率要求。對于設(shè)計(jì)師來說，將這兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)結(jié)合起來是很重要的。例如，在選擇材料時(shí)，必須充分了解市場，選擇成熟的制造商，確保材料符合相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并確保價(jià)格優(yōu)勢，避免在選擇早期材料時(shí)的隨意性或盲目性。在選擇設(shè)備時(shí)，要確保它是可靠的，工作良好。

4 超高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)面臨的主要問題

4.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性

在現(xiàn)代高層建筑中，設(shè)計(jì)和安裝階段應(yīng)根據(jù)建筑的實(shí)際情況，對室內(nèi)情況有全面的認(rèn)識，收集室內(nèi)空間的各種信息，提高空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性?？照{(diào)系統(tǒng)能否繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，主要取決于2個(gè)因素：（1）設(shè)計(jì)方案是否與實(shí)際情況相符；（2）節(jié)能優(yōu)化方案是否合理、可行。在實(shí)際的節(jié)能優(yōu)化方案設(shè)計(jì)中，相關(guān)規(guī)劃部門應(yīng)通過合作與研究，采取有針對性的措施。因此，應(yīng)在設(shè)計(jì)中融入新的管理理念，積極引進(jìn)新技術(shù)，測試新設(shè)備，以解決設(shè)計(jì)中存在的諸多問題。

4.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)使用缺乏合理性

在超高層建筑中，暖通空調(diào)系統(tǒng)非常強(qiáng)大，已經(jīng)成為人們生活和工作方式的一個(gè)組成部分，其重要性怎么強(qiáng)調(diào)都不為過。然而，暖通空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行了很長時(shí)間，大多數(shù)建筑都忽視了暖通空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)，因此難以有效維護(hù)。因此，在長期運(yùn)行過程中，空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不可避免地受到影響，從而大大節(jié)省了能源，降低了消耗。此外，一些用戶的使用模式不夠規(guī)范，相對隨機(jī)，這對暖通空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生了不利影響?，F(xiàn)階段，對高層建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)使用情況的研究發(fā)現(xiàn)，暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備故障或某些功能的運(yùn)行不足，大多是由于人為因素造成的，對建筑節(jié)能有很大影響。

4.3 運(yùn)行管理缺乏專業(yè)技術(shù)人員

超高層建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是樓層高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行數(shù)字化和系統(tǒng)化。然而，在實(shí)踐中，為了節(jié)省安裝、規(guī)劃和管理成本，建筑師和建筑商通常不會(huì)對技術(shù)人員進(jìn)行嚴(yán)格的管理和監(jiān)督，一些不系統(tǒng)、不專業(yè)的從業(yè)人員對暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)活動(dòng)，最終導(dǎo)致了資源的低效利用和能源的浪費(fèi)問題。因此，提高技術(shù)人員的技術(shù)知識是確保HVAC系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要措施。培訓(xùn)應(yīng)注重并評估專業(yè)知識和實(shí)際工作技能。嚴(yán)格的培訓(xùn)和評估是確保從業(yè)人員的知識和技能不落后，確保暖通空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)踐中正常運(yùn)行的唯一途徑。

5 建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中綠色節(jié)能設(shè)計(jì)與應(yīng)用

5.1 自然通風(fēng)技術(shù)

自然通風(fēng)是改善室內(nèi)舒適度和空氣質(zhì)量的一種原始而有效的方式；通風(fēng)不消耗資源，不產(chǎn)生污染，因此，對環(huán)境保護(hù)的效果非常明顯，所以現(xiàn)階段如何實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的技術(shù)是用來改善人們的生活條件。對此，要加強(qiáng)自然通風(fēng)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，根據(jù)各地區(qū)綠色建筑的實(shí)際需要，建立自然通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用的有效機(jī)制，促進(jìn)暖通空調(diào)的有效設(shè)計(jì)和安裝。例如，在自然通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用中，應(yīng)借助風(fēng)壓進(jìn)行操作，保證建筑內(nèi)的空氣流通，為人們提供更加綠色環(huán)保的生活環(huán)境，提高呼吸的舒適度和放松度。在這方面，必須科學(xué)地選擇建筑地點(diǎn)，有效地組織建設(shè)項(xiàng)目和建筑場地，明確建筑模型的方向和要求，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向進(jìn)行下風(fēng)向適應(yīng)，以達(dá)到良好的通風(fēng)效果。同時(shí)，必須有效利用熱應(yīng)力原理，確保不同空氣密度之間的循環(huán)，使冷暖空氣能夠定期交換。在這方面，在建筑設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)在房間的上部安裝可調(diào)節(jié)的開口，以排出室內(nèi)溫暖的空氣并提供自然通風(fēng)。

5.2 創(chuàng)新應(yīng)用蓄能系統(tǒng)

儲(chǔ)能系統(tǒng)在建筑工程中的創(chuàng)新應(yīng)用，可以有效降低整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能耗，動(dòng)態(tài)調(diào)整室內(nèi)環(huán)境控制因素，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、宜居的建筑建設(shè)目標(biāo)。通過儲(chǔ)能系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，建筑中空調(diào)系統(tǒng)的功能可以得到更立體的體現(xiàn)，不同類型能源的實(shí)際使用路徑可以得到直觀分析。儲(chǔ)能系統(tǒng)在節(jié)能減排方案中的創(chuàng)新應(yīng)用可以帶來更穩(wěn)定的空氣凈化，更好地控制環(huán)境溫度和濕度，使儲(chǔ)能系統(tǒng)的真正好處更加明顯。然而，在使用儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，中央控制系統(tǒng)必須準(zhǔn)確輸入和輸出各種環(huán)境數(shù)據(jù)指標(biāo)，并確?？照{(diào)設(shè)備之間的穩(wěn)定連接。許多儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地輸出各種控制信號，檢測和報(bào)告整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的故障，并對實(shí)際能源消耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。儲(chǔ)能系統(tǒng)的創(chuàng)新使用可以大大增加熱回收技術(shù)的實(shí)用價(jià)值，并為建筑物的氣候管理提供一個(gè)更低碳、更環(huán)保的方法。

5.3 推廣利用可再生能源空調(diào)

近年來，可再生能源一般包括太陽能、水電、風(fēng)能等，這些可再生能源與傳統(tǒng)能源相比，可以科學(xué)地實(shí)現(xiàn)可再生能源的循環(huán)利用效果，因此，其重要性非常明顯。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可再生能源的利用也將變得非常先進(jìn)，可再生能源空調(diào)將使未來發(fā)展更加明顯。從另一個(gè)角度看，在高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中使用可再生能源的過程中，首先要科學(xué)地利用風(fēng)，通過自然風(fēng)為空間提供必要的能量，減少一些電力消耗，從而對保護(hù)環(huán)境起到特殊作用?？稍偕茉丛诔邔咏ㄖ呐照{(diào)系統(tǒng)中的使用可能非常廣泛，需要相關(guān)人員不斷研究和創(chuàng)新。當(dāng)這些方面得到落實(shí)后，超高空建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平將得到改善。

5.4 空調(diào)系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)

通過在超高層建筑中使用智能空調(diào)系統(tǒng)，并根據(jù)實(shí)際建筑的特點(diǎn)優(yōu)化智能空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)。

首先，對建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)的幾種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，以選擇最合適的參數(shù)和結(jié)構(gòu)，最大限度地減少能源損失。其次，為了實(shí)現(xiàn)高效的系統(tǒng)響應(yīng)，我們通過減少控制步驟的數(shù)量來模擬建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)及其運(yùn)行，以確保穩(wěn)定性并降低事故發(fā)生的概率。與改進(jìn)門窗、墻體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)等形式的被動(dòng)節(jié)能不同，利用空調(diào)系統(tǒng)的智能化來提高能源效率是可以規(guī)劃和調(diào)整的。

6 結(jié)語

綜上所述，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)對人們的現(xiàn)代生活是非常有意義的，它使人們居家環(huán)境變得更加稱心如意，使人們的生活品質(zhì)有了質(zhì)的飛躍，但是同時(shí)，也要積極運(yùn)用節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)理念，在保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，促進(jìn)其節(jié)能降耗效果的不斷提高，切實(shí)踐行可持續(xù)發(fā)展觀念。