基于高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題分析與研究
一、暖通空調(diào)系統(tǒng)概述
暖通空調(diào)系統(tǒng)種類(lèi)繁多，但是基本原理都是相通的。
其常見(jiàn)的類(lèi)型有：分散式供冷或供熱、熱泵系統(tǒng)、熱回收系統(tǒng)和蓄冷。另外還有：空氣水系統(tǒng)、全空氣系統(tǒng)和全水系統(tǒng)。
空氣水系統(tǒng)：這類(lèi)系統(tǒng)通常是用冷水帶走空調(diào)空間的大多數(shù)顯熱負(fù)荷，而用空氣提供通風(fēng)以保證空氣質(zhì)量并帶走由于空間的潛熱負(fù)荷造成的濕氣，當(dāng)然空氣也提供一些額外的顯熱冷卻。
全空氣系統(tǒng)：在這類(lèi)系統(tǒng)中，空調(diào)空間的所有要求（如加熱、加濕、冷卻及除濕等）都靠送風(fēng)來(lái)滿(mǎn)足。
全水系統(tǒng)：這類(lèi)系統(tǒng)指那些具有風(fēng)機(jī)盤(pán)管、組合通風(fēng)裝置或重力循環(huán)式室內(nèi)末端的系統(tǒng)，未調(diào)節(jié)的流通空氣通過(guò)墻上的通風(fēng)口送入或滲入。其最大的優(yōu)點(diǎn)在于能夠適應(yīng)許多建筑物空氣調(diào)節(jié)要求，并且可靈活地應(yīng)用在空調(diào)系統(tǒng)的改造中。
二、暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的原則分析
1、弄清該建筑物在總圖中的位置，四鄰建筑物及周?chē)?、供水、供電等管線的敷設(shè)方式與可能的接口地點(diǎn)。這可為本建筑物設(shè)計(jì)供熱入口時(shí)的客觀條件。也可作為計(jì)算負(fù)荷時(shí)考慮風(fēng)力、日照等因素的參考，還可以根據(jù)主要入口的朝向，確定大門(mén)的做法。
2、層數(shù)、層高及建筑物的總高度，看其是否屬于高層建筑。按現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)定：10層及10層以上的住宅、建筑高度超過(guò)24m的其他民用建筑，應(yīng)遵守高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的條款。
3、弄清建筑物內(nèi)的人員數(shù)量，使用時(shí)間，有無(wú)廢氣要排等。作為計(jì)算負(fù)荷及劃分系統(tǒng)的依據(jù)。
4、防火分區(qū)的劃分，防煙分區(qū)的劃分及防火墻的位置及火災(zāi)疏散路線。不了解這些問(wèn)題就無(wú)法設(shè)計(jì)防煙排煙系統(tǒng)，也不知道該在什么位置設(shè)防火閥門(mén)。
三、暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題分析
1、空調(diào)循環(huán)水泵的選型問(wèn)題。
循環(huán)水泵容量過(guò)大在我國(guó)是普遍存在的問(wèn)題，其容量通常能達(dá)到實(shí)際需要的兩倍，這將造成極大的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用的浪費(fèi)，究其原因主要是：
①、系統(tǒng)循環(huán)阻力計(jì)算結(jié)果偏大。
?、?、設(shè)計(jì)冷負(fù)荷偏大。
?、?、凈水壓力問(wèn)題。錯(cuò)誤的將凈水壓力算作系統(tǒng)的循環(huán)阻力，造成系統(tǒng)循環(huán)阻力計(jì)算偏大。
?、?、系統(tǒng)水力平衡計(jì)算問(wèn)題。
2、供暖方面。
高層建筑暖通入1:3入戶(hù)裝置根據(jù)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，熱水采暖系統(tǒng)，應(yīng)在熱力入口的供回水總管上設(shè)置溫度計(jì)、壓力表及除污器，必要時(shí)應(yīng)裝熱量計(jì)。而設(shè)計(jì)人員往往只注意入戶(hù)熱力裝置的設(shè)置，忽略了入口裝置，造成設(shè)計(jì)失誤。入口數(shù)量問(wèn)題應(yīng)考慮開(kāi)發(fā)商后續(xù)管理方便的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員不僅要考慮室內(nèi)供暖系統(tǒng)的合理性，又要考慮室外管線銜接的合理性，不能顧此失彼。
規(guī)范規(guī)定樓梯間或其他有凍結(jié)危險(xiǎn)的場(chǎng)所，散熱器應(yīng)由獨(dú)立的立支管供熱，且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。工程中共有一根立管一側(cè)連接鄰室房間散熱器，另一側(cè)連接樓梯間散熱器的做法，因密閉性難以得到保證，供暖發(fā)生故障，將影響鄰室的供暖效果。
帶有底層商鋪的住宅設(shè)計(jì)規(guī)范明確規(guī)定，對(duì)建筑內(nèi)的公共用房和公用空間，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置采暖系統(tǒng)和熱計(jì)量裝置。但設(shè)計(jì)中總存在商鋪未單獨(dú)設(shè)熱計(jì)量裝置，或與住宅采用共用系統(tǒng)，都將對(duì)以后使用后引起不必要的麻煩。采用共用立管系統(tǒng)的高層住宅，設(shè)計(jì)中要根據(jù)系統(tǒng)水力平衡、承壓能力、散熱設(shè)備及化學(xué)管材的特性等因素對(duì)供暖系統(tǒng)及共用立管進(jìn)行豎向分區(qū)設(shè)置，并應(yīng)考慮管道熱補(bǔ)償問(wèn)題。工程上忽略伸縮器設(shè)置、未認(rèn)真校核熱膨脹量以決定補(bǔ)償器的位置、在補(bǔ)償器上下的位置安裝固定支架削弱補(bǔ)償器作用等會(huì)因立管的熱脹伸縮拉裂了支管的現(xiàn)象。
3、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)防火、防煙閥的設(shè)置問(wèn)題。
防火閥與排煙防火閥不同，不能將這兩種不同功能的閥門(mén)混合使用，防火閥一般設(shè)在通風(fēng)空調(diào)管路穿越防火分區(qū)或變形縫處，平時(shí)開(kāi)啟，火災(zāi)時(shí)，當(dāng)煙氣溫度達(dá)到70℃時(shí)，閥體內(nèi)的易熔片熔斷，從而切斷煙、火沿通風(fēng)管道向其他防火分區(qū)蔓延，高規(guī)中規(guī)定。風(fēng)管應(yīng)在穿過(guò)防火墻處設(shè)防火閥；穿過(guò)變形縫時(shí)，應(yīng)在兩側(cè)設(shè)防火閥。然而，有的設(shè)計(jì)在風(fēng)管穿防火墻處未設(shè)防火閥，有的風(fēng)管穿過(guò)變形縫時(shí)僅在一側(cè)設(shè)有防火閥，而另一側(cè)未設(shè)。另外， 有些工程防火閥的位置設(shè)置不當(dāng)。按要求防火閥應(yīng)緊靠防火墻位置，且連接防火閥的穿墻風(fēng)道厚度＆≥１．６，防火墻兩側(cè)各2m范圍內(nèi)的風(fēng)道應(yīng)采用不燃材料保溫。但有些工程通風(fēng)空調(diào)風(fēng)管上的防火閥隨意設(shè)置，遠(yuǎn)離防火墻，期間的風(fēng)管既來(lái)說(shuō)明加厚，亦未采取任何保護(hù)措施，而捧煙防火閥是設(shè)在專(zhuān)用排煙風(fēng)道或兼用風(fēng)道上，排煙閥體上加裝280℃熔斷的溫度熔斷器，當(dāng)排煙溫度高達(dá)280℃時(shí)溫度熔斷器動(dòng)作，閥門(mén)關(guān)閉，停止排煙。
四、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)新思路分析
1、方案設(shè)計(jì)。
現(xiàn)在非常流行的空調(diào)設(shè)計(jì)方案是：在低能耗，高室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的前提下，風(fēng)量可調(diào)的置換式送風(fēng)系統(tǒng)、冷輻射吊頂系統(tǒng)、結(jié)合冰蓄冷的低溫送風(fēng)系統(tǒng)以及去濕空調(diào)系統(tǒng)。為了平衡高層辦公樓中設(shè)備、照明等主要熱源形成的輻射熱量采用輻射形式供冷。冷輻射吊項(xiàng)應(yīng)結(jié)合置換式送風(fēng)，將新風(fēng)采用下送風(fēng)方式送入室內(nèi)，既保證室內(nèi)空氣品質(zhì)，又保證良好的室內(nèi)熱環(huán)境。而采用空調(diào)祛濕方案，首先可以保證室內(nèi)空氣品質(zhì)；其次采用祛濕保證了綠色建筑對(duì)室內(nèi)濕度控制在60%以下的要求。
2、具備良好的通風(fēng)系統(tǒng)。
新風(fēng)的作用。某些建筑由于裝修材料含有揮發(fā)性有害物質(zhì)造成室內(nèi)空氣污染。因此，綠色建筑中的暖通空調(diào)應(yīng)該具備良好的通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)合理的自然通風(fēng)，因?yàn)樾嘛L(fēng)在室內(nèi)的流動(dòng)對(duì)健康是必不可少的。
3、蒸發(fā)冷卻技術(shù)。
蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)是一種綠色仿生空調(diào)技術(shù)，包括間接蒸發(fā)冷卻（IEC）和直接蒸發(fā)冷卻（DEC）。該系統(tǒng)采用水作為制冷劑，實(shí)現(xiàn)空調(diào)運(yùn)行對(duì)環(huán)境無(wú)污染，另外，蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的COP值比機(jī)械制冷大得多，且它的制冷不消耗壓縮功能，它是一種節(jié)能環(huán)保型綠色空調(diào)技術(shù)。
4、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是利用土壤、地下水或江河湖水作為冷熱源的一種高效空調(diào)方式。土壤是一種很適宜的熱源，其溫度適宜、穩(wěn)定，蓄熱性能好且到處都有。地源熱泵全年運(yùn)行工況穩(wěn)定，不需要其他輔助熱源及冷卻設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)冬季供熱夏季供冷。地源熱泵的COP值可達(dá)4.0以上。對(duì)于采用深井回灌方式的水源熱泵，由于地下水抽出后經(jīng)過(guò)換熱器回灌至地下，屬全封閉方式。因此不使用任何水資源，也不會(huì)污染地下水源。