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摘 要: 随着经济的发展，人们对居住的要求越来越高。科学合理的设计, 可以在有限的投入中, 获得最大的效益, 实现节能。本文主要对暖通空调系统进行了概述，并简要分析了暖通空调系统设计中应注意的问题，以及提出节能空调系统设计新思路。
关键词: 高层建筑 暖通设计 问题对策
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
1 高层建筑中暖通设计存在的问题
1.1 通风空调系统设计不符合规范要求
相关规定很明确的提到：要求设计的风管不宜穿过防火墙或变形缝,一旦情况特殊必须穿过, 则必须在防火墙的穿越之处设防火阀；需要穿过变形缝时,还要在两侧设防火阀。但是在具体操作中没有严格按照规范的要求做,所以在一部分高层建筑中,风管穿防火墙处看不到有设置的防火阀, 一部分设计师在风管穿过变形缝时仅设计一侧的防火阀,另一侧则空缺。
1.2 楼梯间散热器立、支管配置不合理
高层建筑的暖通设计, 较之普通建筑的暖通设计还要复杂一些, 在建筑的楼梯间或其它有冻结危险的空间内, 设置散热器, 但应该单独设计立、支管供热, 而且还不允许装设调节阀，这是一种科学的考虑后确定的规范要求。但是在实际中,没有按规范进行, 致使一些建筑物将楼梯间散热器与邻室供暖房间散热器设计为一根立管,并且还采用双侧连接,把卫生间和临室共同连接起来, 更有甚者在散热器支管上设置了阀门,这样情况下,一旦出现故障,给维修带来麻烦。
1.3 空调循环水泵的选型问题
循环水泵容量过大在我国是普遍存在的问题，其容量通常能达到实际需要的两倍，这将造成极大的投资费用和运行费用的浪费，究其原因主要是：
(1)系统循环阻力计算结果偏大。
(2)设计冷负荷偏大
(3)净水压力问题。错误的将净水压力算作系统的循环阻力，造成系统循环阻力计算偏大。
(4)系统水力平衡计算问题。水力平衡计算不精确，正式投入使用前又没进行全面的凋试，会造成水力失调。在具体的设计过程中，应该随不同时刻冷负荷及扬程的变化而变化，能够满足不同条件下优化运行的要求，通过对定速泵的台数控制及变频泵的速度调节达到节能的目的，控制方法简单，节能效果明显。
1.4 空调通风系统防火、防烟阀的设置问题
防火阀与排烟防火阀不同，不能将这两种不同功能的阀门混合使用，防火阀一般设在通风空调管路穿越防火分区或变形缝处，平时开启，火灾时，当烟气温度达到7O℃时，阀体内的易熔片熔断，从而切断烟、火沿通风管道向其他防火分区蔓延。风管应在穿过防火墙处设防火阀；穿过变形缝时，应在两侧设防火阀。然而，有的设计在风管穿防火墙处未設防火阀，有的风管穿过变形缝时仅在一侧设有防火阀，而另一侧则未设。另外，有些工程防火阀的位置设置不当。按要求防火阀应紧靠防火墙位置，且连接防火阀的穿墙风道厚度&≥ 1．6，防火墙两侧各2m 范围内的风道应采用不燃材料保温。但有些工程通风空调风管上的防火阀随意设置，远离防火墙，风管既不说明加厚，亦未采取任何保护措施，而排烟防火阀是设在专用排烟风道或兼用风道上，排烟阀体上加装280℃熔断的温度熔断器，当排烟温度高达280℃时温度熔断器动作，阀门关闭，停止排烟。
2 解决问题的措施和方法
2.1 暖通设计最关键问题是高质量, 低成本,设计要考虑经济性的问题
进行经济性比较,要保持一个标准。设计方案中设备的档次、市场价格、能源价格等情况都基本是要一个标准, 在相同的使用周期中才可以进行比较,这样比较后的结果才具有科学性。同时暖通设计时,还要考虑设备的运行费用,暖通设备的使用寿命和维修情况, 单纯依据设备报价进行比较也是不科学的。尤其是空调系统的设备使用情况, 根据季节不同, 使用情况也不同, 因此应该综合考虑,进行经济性比较。
2.2 设计应具有可行性和可靠性
设计的可行性就是要满足规范要求,设计方案的运行安全和经济性,则是设计可靠性的体现。暖通设备的供水和供电是其正常工作的条件, 因此设计方案应充分满足这样的要求。而且还要照顾到供水、供电条件的长期、变化情况。有些建筑工程情况特殊,无法采用标准设备,这时的设计方案要对非标准设备提出详细合理可行的参数要求。
2.3 空调设施要具调节性和可操作性
建筑的暖通空调系统是季节性的, 所以要考虑具有灵活的调节性能,满足冬夏季节负荷的变化。目前我国的建筑空调系统调节性能好的设计方案有VAV变风量空调系统和VRV变制冷剂流量空调系统,这两种系统的控制性较高。虽然在安装时的一次投资费用较高,但投入使用后运行能耗较小,设计方案的选择应该综合考虑设备的一些因素,从而确立最恰当的设计方案。目前普遍采用的空调系统自动化控制,是节能和节约成本的因素。一次性投资增加了,后续使用中的成本减少了, 当然这种情况对运行工作人员素质的要求也相应的高了。具体方案的确定,应根据建筑的实际情况和要求来确定, 综合考虑设计的经济型和技术性。
2.4 严格执行暖通设计规范和规定
设计人员要具有高素质的设计能力,对现行设计规范、规定、标准应认真学习并充分掌握,能够遵循规定的要求进行设计,特别是各地政府的相关规定, 应严格贯彻和落实。
建筑的节能主要体现在暖通设计及维护结构材料方面的设计。特别是暖通耗能是建筑中的最大耗能系统。科学合理的设计,可以在有限的投入中,获得最大的效益,实现节能。
3 节能空调系统设计新思路
3.1 方案设计
现在非常流行的空调设计方案是：在低能耗，高室内环境品质的前提下，风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统。为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊项应结合置换式送风，将新风采用下送风方式送入室内，既保证室内空气品质，又保证良好的室内热环境 而采用空调去湿方案，首先可以保证室内空气品质；其次采用去湿保证了绿色建筑对室内湿度控制在6O%以下的要求。
3.2 蒸发冷却技术
蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术，包括间接蒸发冷却(IEC)和直接蒸发冷却(DEC)。该系统采用水作为制冷剂，实现空调运行对环境无污染，另外，蒸发冷却系统的COP值比机械制冷大得多，且它的制冷不消耗压缩功，它是一种节能环保型绿色空调技术。
3.3 地源热泵空调系统
地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源，其温度适宜、稳定，蓄热性能好且到处都有。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。对于采用深井回灌方式的水源热泵，由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下，属全封闭方式。因此不使用任何水资源，也不会污染地下水源。
3.4 免费供冷空调系统
免费供冷(Free Cooling)技术通过水系统来利用自然冷源。免费供冷的实现方式是：当室外空气湿度温度下降到某值以下时关闭冷水机组，以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空凋系统供冷，提供建筑空凋所需要的冷负荷。在空调系统中，冷水机组的能耗占有极高的比例，如用冷却塔供冷技术可少开或不开冷水机组，其节能效率将会是显著的。
4 结语
总之，暖通空调工程设计员必须对设计方案中涉及到的种种因素进行综合考虑，在此基础上进行科学设计，以寻找到符合最大经济效益和功能要求的暖通空调工程设计方案。
参考文献：
[1] 高磊.高层建筑暖通设计中存在的问题分析[J].科协论坛,2009(1).
[2] 邓统银.如何预防暖通设计中出现的问题[J].建材与装饰,2010(12).
[3] 徐昌松.高层建筑暖通空调设计中存在的问题及解决方法探析[J].中国高新技术企业,2009(8).
关键词: 高层建筑 暖通设计 问题对策
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
1 高层建筑中暖通设计存在的问题
1.1 通风空调系统设计不符合规范要求
相关规定很明确的提到：要求设计的风管不宜穿过防火墙或变形缝,一旦情况特殊必须穿过, 则必须在防火墙的穿越之处设防火阀；需要穿过变形缝时,还要在两侧设防火阀。但是在具体操作中没有严格按照规范的要求做,所以在一部分高层建筑中,风管穿防火墙处看不到有设置的防火阀, 一部分设计师在风管穿过变形缝时仅设计一侧的防火阀,另一侧则空缺。
1.2 楼梯间散热器立、支管配置不合理
高层建筑的暖通设计, 较之普通建筑的暖通设计还要复杂一些, 在建筑的楼梯间或其它有冻结危险的空间内, 设置散热器, 但应该单独设计立、支管供热, 而且还不允许装设调节阀，这是一种科学的考虑后确定的规范要求。但是在实际中,没有按规范进行, 致使一些建筑物将楼梯间散热器与邻室供暖房间散热器设计为一根立管,并且还采用双侧连接,把卫生间和临室共同连接起来, 更有甚者在散热器支管上设置了阀门,这样情况下,一旦出现故障,给维修带来麻烦。
1.3 空调循环水泵的选型问题
循环水泵容量过大在我国是普遍存在的问题，其容量通常能达到实际需要的两倍，这将造成极大的投资费用和运行费用的浪费，究其原因主要是：
(1)系统循环阻力计算结果偏大。
(2)设计冷负荷偏大
(3)净水压力问题。错误的将净水压力算作系统的循环阻力，造成系统循环阻力计算偏大。
(4)系统水力平衡计算问题。水力平衡计算不精确，正式投入使用前又没进行全面的凋试，会造成水力失调。在具体的设计过程中，应该随不同时刻冷负荷及扬程的变化而变化，能够满足不同条件下优化运行的要求，通过对定速泵的台数控制及变频泵的速度调节达到节能的目的，控制方法简单，节能效果明显。
1.4 空调通风系统防火、防烟阀的设置问题
防火阀与排烟防火阀不同，不能将这两种不同功能的阀门混合使用，防火阀一般设在通风空调管路穿越防火分区或变形缝处，平时开启，火灾时，当烟气温度达到7O℃时，阀体内的易熔片熔断，从而切断烟、火沿通风管道向其他防火分区蔓延。风管应在穿过防火墙处设防火阀；穿过变形缝时，应在两侧设防火阀。然而，有的设计在风管穿防火墙处未設防火阀，有的风管穿过变形缝时仅在一侧设有防火阀，而另一侧则未设。另外，有些工程防火阀的位置设置不当。按要求防火阀应紧靠防火墙位置，且连接防火阀的穿墙风道厚度&≥ 1．6，防火墙两侧各2m 范围内的风道应采用不燃材料保温。但有些工程通风空调风管上的防火阀随意设置，远离防火墙，风管既不说明加厚，亦未采取任何保护措施，而排烟防火阀是设在专用排烟风道或兼用风道上，排烟阀体上加装280℃熔断的温度熔断器，当排烟温度高达280℃时温度熔断器动作，阀门关闭，停止排烟。
2 解决问题的措施和方法
2.1 暖通设计最关键问题是高质量, 低成本,设计要考虑经济性的问题
进行经济性比较,要保持一个标准。设计方案中设备的档次、市场价格、能源价格等情况都基本是要一个标准, 在相同的使用周期中才可以进行比较,这样比较后的结果才具有科学性。同时暖通设计时,还要考虑设备的运行费用,暖通设备的使用寿命和维修情况, 单纯依据设备报价进行比较也是不科学的。尤其是空调系统的设备使用情况, 根据季节不同, 使用情况也不同, 因此应该综合考虑,进行经济性比较。
2.2 设计应具有可行性和可靠性
设计的可行性就是要满足规范要求,设计方案的运行安全和经济性,则是设计可靠性的体现。暖通设备的供水和供电是其正常工作的条件, 因此设计方案应充分满足这样的要求。而且还要照顾到供水、供电条件的长期、变化情况。有些建筑工程情况特殊,无法采用标准设备,这时的设计方案要对非标准设备提出详细合理可行的参数要求。
2.3 空调设施要具调节性和可操作性
建筑的暖通空调系统是季节性的, 所以要考虑具有灵活的调节性能,满足冬夏季节负荷的变化。目前我国的建筑空调系统调节性能好的设计方案有VAV变风量空调系统和VRV变制冷剂流量空调系统,这两种系统的控制性较高。虽然在安装时的一次投资费用较高,但投入使用后运行能耗较小,设计方案的选择应该综合考虑设备的一些因素,从而确立最恰当的设计方案。目前普遍采用的空调系统自动化控制,是节能和节约成本的因素。一次性投资增加了,后续使用中的成本减少了, 当然这种情况对运行工作人员素质的要求也相应的高了。具体方案的确定,应根据建筑的实际情况和要求来确定, 综合考虑设计的经济型和技术性。
2.4 严格执行暖通设计规范和规定
设计人员要具有高素质的设计能力,对现行设计规范、规定、标准应认真学习并充分掌握,能够遵循规定的要求进行设计,特别是各地政府的相关规定, 应严格贯彻和落实。
建筑的节能主要体现在暖通设计及维护结构材料方面的设计。特别是暖通耗能是建筑中的最大耗能系统。科学合理的设计,可以在有限的投入中,获得最大的效益,实现节能。
3 节能空调系统设计新思路
3.1 方案设计
现在非常流行的空调设计方案是：在低能耗，高室内环境品质的前提下，风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统。为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊项应结合置换式送风，将新风采用下送风方式送入室内，既保证室内空气品质，又保证良好的室内热环境 而采用空调去湿方案，首先可以保证室内空气品质；其次采用去湿保证了绿色建筑对室内湿度控制在6O%以下的要求。
3.2 蒸发冷却技术
蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术，包括间接蒸发冷却(IEC)和直接蒸发冷却(DEC)。该系统采用水作为制冷剂，实现空调运行对环境无污染，另外，蒸发冷却系统的COP值比机械制冷大得多，且它的制冷不消耗压缩功，它是一种节能环保型绿色空调技术。
3.3 地源热泵空调系统
地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源，其温度适宜、稳定，蓄热性能好且到处都有。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。对于采用深井回灌方式的水源热泵，由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下，属全封闭方式。因此不使用任何水资源，也不会污染地下水源。
3.4 免费供冷空调系统
免费供冷(Free Cooling)技术通过水系统来利用自然冷源。免费供冷的实现方式是：当室外空气湿度温度下降到某值以下时关闭冷水机组，以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空凋系统供冷，提供建筑空凋所需要的冷负荷。在空调系统中，冷水机组的能耗占有极高的比例，如用冷却塔供冷技术可少开或不开冷水机组，其节能效率将会是显著的。
4 结语
总之，暖通空调工程设计员必须对设计方案中涉及到的种种因素进行综合考虑，在此基础上进行科学设计，以寻找到符合最大经济效益和功能要求的暖通空调工程设计方案。
参考文献：
[1] 高磊.高层建筑暖通设计中存在的问题分析[J].科协论坛,2009(1).
[2] 邓统银.如何预防暖通设计中出现的问题[J].建材与装饰,2010(12).
[3] 徐昌松.高层建筑暖通空调设计中存在的问题及解决方法探析[J].中国高新技术企业,2009(8).