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摘要：随着时代的进步，超高层建筑的数量不断增多，本文主要分析了超高层建筑暖通专业设计方面存在的问题，进而分析了超高层建筑暖通运行过程中应该采取的一些节能的措施。
关键词：超高层建筑；暖通；设计；节能
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
随着时代的进步，城市的发展，超高层建筑的建设步伐也在加快，超高层建筑建设计的过程中，暖通空调的合理设计也是一个非常重要的部分，所以，做好超高层建筑建设计中的暖通设计的节能工作非常有必要。
二、超高层建筑中存在的问题
在建筑学领域，高度超过100m的建筑称为超高层建筑。由于超高层建筑高度较高且具有高容积率的特点，超高层建筑的特点同时也是它存在的问题。
1、室内风环境差
由于超高层建筑具有较大的高度，风速随着高度增加逐渐变大,风大的室内居住环境并不舒适,同时风声也是室内噪声的主要来源。《超高层住宅的居住模式研究》一文中对超高层住宅室内舒适度的调研结果也表明，15-25层的住户室内声环境和舒适度较差，建议对10-30层重点做噪声模拟，并通过设计来提高室内舒适度。
2、公共交流空间小
一座超高层住宅能够容纳200户以上的住宅，居住者的公共活动空间很小，内部居住环境相对封闭，邻里相互认识和交流的几率由于高密度的居住模式而降低。
3、火灾隐患大
超高層建筑功能复杂，设备繁多，人员相对集中，存在大量的引火源。超高层建筑一旦起火，建筑的管井、风道、楼梯间和电缆井等各种竖井的烟囱效应十分显著。加上建筑物越高，风速越大，火灾蔓延越迅速。容易造成严重的人员伤亡和经济损失。
三、超高层建筑暖通设计的改进措施
1、设计必须具有可靠性和可行性
设计方案是否可行最重要的考虑因素就是必须满足用户的使用需求，设计方案不但要满足供水和供电方面的要求，同时也要满足包括环境保护工作在内的国家以及各地政府相关规范和相关法规的要求。在设计中，如果遇到了一些无法使用标准设备的特殊情况，对于非标准的设备必须提出详细并且准确的参数要求，并且这些参数要求都应是合理的。另外在建筑设计已经确定了围护结构的情况下，自动化的控制程度、选用设备的型号以及空调相关专业的系统布置与系统的节能都是有重大的关系的，因此对于设备选型不应太过保守，分区时应根据不同的实用功能进行操作，为最大限度的减少热损失，建议设计热回收机，针对冷却塔风机以及水泵等还应采取变频调节。
2、设计要具有可操作性和调节性
为适应全年符合的不断变化，暖通空调系统应有良好的调节性能，我们常见的调节性能好的方案有VRV变频空调系统和VAV空调系统两种方案，这两种方案的耗能都很小，但是一次性的投资费用都是很高的。有些办公建筑并不是全天使用的，因此在选择设计方案时就应考虑其能适应夜间不工作的要求。由于空调系统自动化水平的不断提高，因此可以适当的减少管理人员的劳动强度和数量，但是可能会造成投资费用的上升，这就要求了应进行技术经济性的比较，同时还要不断提高管理人员的综合素质。只有季节转换时才操作的阀门应采用手动控制的方式，对于需经常调节控制的并且设备数量较多的工程以及大型的系统工程应采用自动控制，从而有效减少管理人员的工作量，同时为了保证系统的可靠性和稳定性，自动控制系统应尽量的简化。
四、合理的高层建筑设计是节能型暖通空调设计的基础
对于房间的空调冷热负荷，高层建筑本身围护结构的性能表现是影响其大小的直接原因。从相关的统计资料中可以看出，空调计算负荷随着围护结构传热系数的增加而增加，可以说，暖通空调设备的能耗同高层建筑的围护结构的设计是否合理息息相关。因此，在进行高层建筑的设计阶段，就应该做好前期的围护结构保温性能设计工作，对此，我国在政策管理上也对高层建筑的围护结构的传热系数的最大值作以相应的规范限制。
在建筑的围护结构设计和施工方面主要注意以下几点：
1、严格控制窗墙比。对于窗户的面积进行适当的缩小，尤其在我国北方东西朝向的建筑上，窗和墙的比例控制在0.35 之内，南北朝向的可以将比例控制在0.45 之内；其它地区窗墙比例控制在0.45 之内。
2、窗户玻璃的选择。优先采用保温性能良好的吸热玻璃、双层玻璃，严禁单层白玻璃的使用。
3、窗户增加遮阳设计。采用内、外遮阳的设计可以对冬寒夏热的建筑节能起到一定的辅助作用。
4、加强外墙保温性能。对于建筑的外墙保温，使用性能良好的隔热保温材料。另外可以对于屋顶设置遮阴棚、通风屋面等进行建设空调系统的负荷。
五、超高层建筑空调设计节能措施及注意问题
超高层楼宇节能重点在于建筑物自身节能和各种机电设备的节能: 建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、围护结构、遮阳设施等方面考虑; 各种机电设备节能要充分合理地利用设备进行节能。超高层建筑空调能耗较大, 因此, 在设计中应认真仔细进行负荷计算, 避免盲目套用空调负荷指标替代负荷计算而引起较大的能耗损失, 设备选择时应考虑同时使用系数, 避免设备装机容量过大, 造成初投资及运行成本增大。空调系统设计中应通盘考虑空调系统方案, 合理配置空调设备, 选择先进的调节方法 , 利用全年动态负荷分析提出节能策略, 优化冷源设备的组合,提高部分负荷下制冷系统的运行效率。
在超高层建筑空调设计中应注意以下问题:
1、超高层建筑空调冷、热源系统设计应尽量采用热、电、冷三联供方式, 以便能源互补, 达到节能的目的; 空调水系统设计采用大温差比例控制阀, 可减小水系统运行流量, 达到降低水泵能耗的目的; 空调风系统设计应尽量采用变风量系统, 以达到节省风机耗电量, 节约制冷冷量的目的。在高层建筑中采用变风量空调系统可减小能耗、降低噪声, 提高空调房间的舒适性。
2、超高层建筑面积大、层数多、空调负荷大,为了实现节能运行, 在空调系统设计中应考虑系统分区问题, 各系统分区应满足负荷变化及调节的需要, 如在各层进行内、外分区: 内区采用空调机组及新风系统, 以满足人员及设备冷、热负荷的需求; 外区采用风机盘管系统, 以满足建筑外围护结构冷、热负荷需要, 各分区系统可灵活调节适应空调全年负荷变化的需要, 这样, 可以减少能耗,节省空调运行费用。
3、超高层建筑空调系统通常较复杂, 系统内工作人员较多, 因此, 空调系统空气质量品质控制至关重要, 空调新风系统及空调机组回风系统应设置高效空气过滤器。
4、超高层建筑送、排风系统较多, 占用建筑面积及空间较大, 为节约空间和成本, 应根据各系统使用频率和条件, 将各系统相互交融, 采用兼用或合用系统, 如采用排风和排烟共用系统, 平时排风, 火灾时排烟, 并采取必要的安全措施, 保证系统运行安全可靠。
5、超高层建筑由于高度较高, 热压差较大, 容易在公用垂直通道( 电梯井) 内产生烟囱效应, 容易造成楼梯间负压过大, 楼梯间门不易打开, 因此, 在平常应设防止烟囱效应的正压送风系统。提高空调系统的自动化控制水平, 是超高层建筑空调节能的关键。对风机盘管、冷热水系统、制冷装置及新风系统等的自动控制, 是当前设计人员与建设单位应该考虑的重要内容。据国外资料介绍, 在一个典型房间, 对风机盘管装自控和不装自控进行比较, 比较结果安装自控可节能38%。而增设自控系统的投资只要2 年左右时间就可以收回。
六、结束语
总而言之，超高层建筑暖通空调设计的过程中，一定要更加重视暖通的节能问题，只有提高了超高层建筑的暖通节能效果，才能够更好的推动超高层建筑暖通空调朝更加科学的方向发展。
【参考文献】
[1]卢朝锋.暖通空调方案的设计要点分析[J].民营科技.2011(03)
[2]吴春雨,蔡凯.暖通空调方案设计应注意的问题探讨[J].黑龙江科技信息.2010(12)
[3]林茂松.现代建筑暖通空调方案设计的几点思考[J].今日科苑.2009(18)
[4]黎万英.简要论述暖通空调的设计方案[J].黑龙江科技信息.2009(32)
关键词：超高层建筑；暖通；设计；节能
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
随着时代的进步，城市的发展，超高层建筑的建设步伐也在加快，超高层建筑建设计的过程中，暖通空调的合理设计也是一个非常重要的部分，所以，做好超高层建筑建设计中的暖通设计的节能工作非常有必要。
二、超高层建筑中存在的问题
在建筑学领域，高度超过100m的建筑称为超高层建筑。由于超高层建筑高度较高且具有高容积率的特点，超高层建筑的特点同时也是它存在的问题。
1、室内风环境差
由于超高层建筑具有较大的高度，风速随着高度增加逐渐变大,风大的室内居住环境并不舒适,同时风声也是室内噪声的主要来源。《超高层住宅的居住模式研究》一文中对超高层住宅室内舒适度的调研结果也表明，15-25层的住户室内声环境和舒适度较差，建议对10-30层重点做噪声模拟，并通过设计来提高室内舒适度。
2、公共交流空间小
一座超高层住宅能够容纳200户以上的住宅，居住者的公共活动空间很小，内部居住环境相对封闭，邻里相互认识和交流的几率由于高密度的居住模式而降低。
3、火灾隐患大
超高層建筑功能复杂，设备繁多，人员相对集中，存在大量的引火源。超高层建筑一旦起火，建筑的管井、风道、楼梯间和电缆井等各种竖井的烟囱效应十分显著。加上建筑物越高，风速越大，火灾蔓延越迅速。容易造成严重的人员伤亡和经济损失。
三、超高层建筑暖通设计的改进措施
1、设计必须具有可靠性和可行性
设计方案是否可行最重要的考虑因素就是必须满足用户的使用需求，设计方案不但要满足供水和供电方面的要求，同时也要满足包括环境保护工作在内的国家以及各地政府相关规范和相关法规的要求。在设计中，如果遇到了一些无法使用标准设备的特殊情况，对于非标准的设备必须提出详细并且准确的参数要求，并且这些参数要求都应是合理的。另外在建筑设计已经确定了围护结构的情况下，自动化的控制程度、选用设备的型号以及空调相关专业的系统布置与系统的节能都是有重大的关系的，因此对于设备选型不应太过保守，分区时应根据不同的实用功能进行操作，为最大限度的减少热损失，建议设计热回收机，针对冷却塔风机以及水泵等还应采取变频调节。
2、设计要具有可操作性和调节性
为适应全年符合的不断变化，暖通空调系统应有良好的调节性能，我们常见的调节性能好的方案有VRV变频空调系统和VAV空调系统两种方案，这两种方案的耗能都很小，但是一次性的投资费用都是很高的。有些办公建筑并不是全天使用的，因此在选择设计方案时就应考虑其能适应夜间不工作的要求。由于空调系统自动化水平的不断提高，因此可以适当的减少管理人员的劳动强度和数量，但是可能会造成投资费用的上升，这就要求了应进行技术经济性的比较，同时还要不断提高管理人员的综合素质。只有季节转换时才操作的阀门应采用手动控制的方式，对于需经常调节控制的并且设备数量较多的工程以及大型的系统工程应采用自动控制，从而有效减少管理人员的工作量，同时为了保证系统的可靠性和稳定性，自动控制系统应尽量的简化。
四、合理的高层建筑设计是节能型暖通空调设计的基础
对于房间的空调冷热负荷，高层建筑本身围护结构的性能表现是影响其大小的直接原因。从相关的统计资料中可以看出，空调计算负荷随着围护结构传热系数的增加而增加，可以说，暖通空调设备的能耗同高层建筑的围护结构的设计是否合理息息相关。因此，在进行高层建筑的设计阶段，就应该做好前期的围护结构保温性能设计工作，对此，我国在政策管理上也对高层建筑的围护结构的传热系数的最大值作以相应的规范限制。
在建筑的围护结构设计和施工方面主要注意以下几点：
1、严格控制窗墙比。对于窗户的面积进行适当的缩小，尤其在我国北方东西朝向的建筑上，窗和墙的比例控制在0.35 之内，南北朝向的可以将比例控制在0.45 之内；其它地区窗墙比例控制在0.45 之内。
2、窗户玻璃的选择。优先采用保温性能良好的吸热玻璃、双层玻璃，严禁单层白玻璃的使用。
3、窗户增加遮阳设计。采用内、外遮阳的设计可以对冬寒夏热的建筑节能起到一定的辅助作用。
4、加强外墙保温性能。对于建筑的外墙保温，使用性能良好的隔热保温材料。另外可以对于屋顶设置遮阴棚、通风屋面等进行建设空调系统的负荷。
五、超高层建筑空调设计节能措施及注意问题
超高层楼宇节能重点在于建筑物自身节能和各种机电设备的节能: 建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、围护结构、遮阳设施等方面考虑; 各种机电设备节能要充分合理地利用设备进行节能。超高层建筑空调能耗较大, 因此, 在设计中应认真仔细进行负荷计算, 避免盲目套用空调负荷指标替代负荷计算而引起较大的能耗损失, 设备选择时应考虑同时使用系数, 避免设备装机容量过大, 造成初投资及运行成本增大。空调系统设计中应通盘考虑空调系统方案, 合理配置空调设备, 选择先进的调节方法 , 利用全年动态负荷分析提出节能策略, 优化冷源设备的组合,提高部分负荷下制冷系统的运行效率。
在超高层建筑空调设计中应注意以下问题:
1、超高层建筑空调冷、热源系统设计应尽量采用热、电、冷三联供方式, 以便能源互补, 达到节能的目的; 空调水系统设计采用大温差比例控制阀, 可减小水系统运行流量, 达到降低水泵能耗的目的; 空调风系统设计应尽量采用变风量系统, 以达到节省风机耗电量, 节约制冷冷量的目的。在高层建筑中采用变风量空调系统可减小能耗、降低噪声, 提高空调房间的舒适性。
2、超高层建筑面积大、层数多、空调负荷大,为了实现节能运行, 在空调系统设计中应考虑系统分区问题, 各系统分区应满足负荷变化及调节的需要, 如在各层进行内、外分区: 内区采用空调机组及新风系统, 以满足人员及设备冷、热负荷的需求; 外区采用风机盘管系统, 以满足建筑外围护结构冷、热负荷需要, 各分区系统可灵活调节适应空调全年负荷变化的需要, 这样, 可以减少能耗,节省空调运行费用。
3、超高层建筑空调系统通常较复杂, 系统内工作人员较多, 因此, 空调系统空气质量品质控制至关重要, 空调新风系统及空调机组回风系统应设置高效空气过滤器。
4、超高层建筑送、排风系统较多, 占用建筑面积及空间较大, 为节约空间和成本, 应根据各系统使用频率和条件, 将各系统相互交融, 采用兼用或合用系统, 如采用排风和排烟共用系统, 平时排风, 火灾时排烟, 并采取必要的安全措施, 保证系统运行安全可靠。
5、超高层建筑由于高度较高, 热压差较大, 容易在公用垂直通道( 电梯井) 内产生烟囱效应, 容易造成楼梯间负压过大, 楼梯间门不易打开, 因此, 在平常应设防止烟囱效应的正压送风系统。提高空调系统的自动化控制水平, 是超高层建筑空调节能的关键。对风机盘管、冷热水系统、制冷装置及新风系统等的自动控制, 是当前设计人员与建设单位应该考虑的重要内容。据国外资料介绍, 在一个典型房间, 对风机盘管装自控和不装自控进行比较, 比较结果安装自控可节能38%。而增设自控系统的投资只要2 年左右时间就可以收回。
六、结束语
总而言之，超高层建筑暖通空调设计的过程中，一定要更加重视暖通的节能问题，只有提高了超高层建筑的暖通节能效果，才能够更好的推动超高层建筑暖通空调朝更加科学的方向发展。
【参考文献】
[1]卢朝锋.暖通空调方案的设计要点分析[J].民营科技.2011(03)
[2]吴春雨,蔡凯.暖通空调方案设计应注意的问题探讨[J].黑龙江科技信息.2010(12)
[3]林茂松.现代建筑暖通空调方案设计的几点思考[J].今日科苑.2009(18)
[4]黎万英.简要论述暖通空调的设计方案[J].黑龙江科技信息.2009(32)