大型公共建筑暖通空调系统设计探究

暖通空调系统是建筑使用功能的重要组成部分,受到了设计人员的高度重视。随着社会的不断发展与进步,大型公共建筑设计越来越多,其暖通空调系统设计需要顺应时代发展的步伐,加强对社会、环境、资源的协调发展,降低暖通空调系统的能耗,实现环保节能目标,充分发挥大型公共建筑的使用功能,提高建筑单位的经济效益与社会效益。

大型公共建筑暖通空调系统设计现状

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(一)设备选型

在暖通空调系统设计中,普遍存在着设备选型不恰当的问题,没有对系统负荷与设备性能进行全面的考虑。通过有关调查显示,在最热的室外条件下,大部分建筑的制冷机组依然存在闲置的问题,并且大部分建筑都没有达到满负荷状态。现阶段,设计人员在设计暖通空调系统的时候,经常借助设计手册提供的设计方案或者冷热负荷估算、热负荷指标等,直接作为设计依据,对冷热负荷进行确定。因为总负荷较大,致使装机容量较大、水泵配置较大、管道直径较大、末端设备较大,进而增加了暖通空调系统的能耗。

(二)水系统

在暖通空调系统设计中,水系统一般均是定水量系统,因为在设计水流时,按照最大负荷与5℃供回水温差决定的,然而在实际运行过程中,出现最大负荷的情况较少,一般都不是在最大负荷下运行,所以,出现了大流量小温差的现象。

(三)冷热源选择

暖通空调冷热源选择较为单一。因为我国电力与燃气负荷不均衡,夏季电力经常短缺,而燃气资源无法得到充分利用,冬季正好相反,出现了和电力季节相反的“峰谷差”。除此之外,复合能源利用较少。

(四)热回收

在暖通空调系统设计中,很多设计人员都忽视了系统热回收问题,事实上,因为新风引入,必然要排出一些室内空气,排气温度与大气温度之间有着一定的差距,比如,制冷室温度是27℃,室外温度是34℃,那么将27℃的气体排到35℃的空气中,就会产生能量损失,通过热回收交换设备的运用,使新风在处理前,先和排气进行了热交换,降低了新风温度,进而降低了新风机组负荷,降低了能耗。

大型公共建筑暖通空调系统设计原则

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(一)生活舒适原则

具有舒适的生活环境,是人们选择建筑的主要因素之一,同时,光、色、声也是选择生活环境的重要因素。为此,设计人员在设计暖通空调系统的时候,必须予以充分考虑,让人们可以在心理上感觉到舒适,增加一些暖色设计,适当降低室内温度,减少能耗。

(二)整体局部原则

一般而言,集体供暖效应要远远大于个人供暖。集体供暖不仅可以有效提升每个房间的温度,还可以实现能源节约。为此,在选择建筑的时候,集体供暖也是一项重要的考虑因素。然而,需要注意的是,每个房间的温度是能够自由调配与控制,不可以出现“一把抓”的现象。

(三)节能原则

随着社会经济的快速发展,能源、环境问题越来越突出,建筑暖通空调系统设计受到了人们的高度重视。所以,在设计暖通空调系统的时候,设计人员必须重视管路系统的设计,达到简单化、科学化的标准,减少管材使用量,降低设计成本。除此之外,设计人员也可以加强对湿度、温度、风速、劳动强度等方面的控制,制定适合的比例,实现环保节能目标。

(四)合理利用室内通风量原则

在暖通空调系统设计中,合理利用室内通风量,是改善室内空气品质的重要手段。室内通风不仅可以净化室内空气,还可以排出空气中存在的尘埃、杂质等,有效改善了人们的生活环境,对环保节能目标的实现有着积极意义。

大型公共建筑暖通空调系统设计实例

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(一)工程概述

此工程项目由4座超过100m的裙房、塔楼组成,是一座超高层综合建筑。此楼群主塔楼的有效高度是260m,建筑最高点是270m。其设计情况:7-23层是办公楼;27-45层是五星级酒店,25层是酒店大堂;47-57层是高档公寓。地下1-2层设有锅炉房、制冷站等;地下3-5层是裙房,大部分是酒店区域服务。

1-2层设有3个入口大厅,分别设有3组空调系统;3、4、6层是酒店服务的餐饮、健身、游泳等;5、24、26、46、58层是设备层。

(二)设计参数

室外设计参数:夏季温度是30.6℃,平均风速是4.7m/s;冬季温度是-8℃,平均风速是3.2m/s,,大气压力是102.1hPa。室内设计参数见表1。

(三)暖通空调系统设计

1.冷热源设计

此建筑1-6层、25-45层使用地下室酒店专用制冷站供冷,冬季的时候,使用锅炉供热;7-23层是办公楼,使用地下室办公制冷站供冷,冬季的时候,使用市政热水二次换热供热;46层之上是公寓,每个房间设置一个水环热泵空调系统,提供冷源,冬季的时候,由市政供热。

2.水系统设计

酒店部分实施四管制,冷冻水系统使用一次泵变流量,低层由制冷站提供冷水,由锅炉房换热器提供热水;高层(25-45层)由25层换热站提供冷源,由25层设备层换热器提供热源。办公部分实施二管制,由风机盘管与新风共同管理,使用一次泵变流量,由办公制冷站提供冷源,由市政换热站提供热源。公寓部分由市政换热站提供一次热源,之后由25层设备层换热器提供二次热源。

(四)机械通风及防排烟系统设计

地下室都根据防火分区进行排风、排烟、补风系统设计,将塔楼分成三个区域,进行加压送风。在厨房、餐厅、健身、泳池等位置单独设置排油、排风系统。在设计卫生间排风系统的时候,可以和空调新风系统进行结合,实现排风热回收,降低空调能耗。

(五)自控系统设计

首先,加强联锁控制,按照预设顺序对冷冻房设备、空调机组设施进行操作。其次,加强冷冻水的压差旁通控制,在决定水泵启停数量的时候,主要取决于冷冻水的供水压差。最后,加强冷却水水温控制,通过对水温的调节,明确风机运行状态,进而达到水温稳定。

结语

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总而言之,随着人们生活水平的不断提高,对建筑使用功能要求越来越多,而暖通空调系统设计作为建筑基础设施的重要组成内容,得到了设计人员的高度重视。在设计暖通空调系统的时候,必须对建筑使用功能进行充分考虑,在此基础上,采取有效的设计、管理措施,实现暖通空调系统设计的合理性、科学性,提高建筑使用的经济效益与社会效益。

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