某高层建筑采暖与空调设计探析

摘 要：随着对建筑节能、环保要求的不断提高，建筑采暖与空调设计的可选择越来越难，通常一个项目有好几种或更多的方案可进行比对。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，本文根据实际工作经验，结合案例对建筑采暖与空调设计进行一些粗浅的分析。

关键词：高层建筑；采暖；设计；节能

中图分类号：TU972 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）032(C)-0183-02

引言：随着我国城市化进程的加快，建筑业得到了迅速的发展，人民生活水平也得到了普遍提高。但是新的建筑、新的使用功能对建筑设备提出了新的、更高的要求，暖通空调已成为现代化建筑必不可少的重要设施。同时随着对建筑节能、环保要求的不断提高，给相关专业的方案设计优化提出了新的挑战，建筑采暖与空调设计的可选择性往往宽泛且复杂，通常一个项目有好几种或更多的方案可进行比对。一般“空调系统”包括制冷供暖系统，新风系统，排风(排油烟)系统等的综合设计，目前绝大多数空调处在低效运行，能源浪费严重。因此，如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，因地制宜的合理选择能源资源，提高高层建筑用能系统的效率，合理设计创造舒适的室内环境，尽可能减少室外环境的负面影响，是暖通空调设计人员在经常遇到的一个技术难题。

一、工程概况

本项目为安阳市恒基华庭小区，位于安阳市北关区，东风路与灯塔路交叉口东北角。设计范围包括：小区换热站；地下车库的通风与防排烟；住宅的采暖、通风与防排烟；办公地点的空调与防排烟；商业网点的空调；商场的空调、通风与防排烟。

二、设计参数的确定

（一）夏季空调设计气象参数

空调干球温度34.8℃；空调湿球温度27.4℃；通风计算温度30.9℃；室外平均风速2.4m/s；室外相对湿度58%；大气压力994.9hPa。

（二）冬季空调设计气象参数

采暖干球温度-4.7℃；空调干球温度-7.1℃；通风干球温度-4.0℃；室外平均风速2.0m/s；室外相对湿度59%；大气压力1020.8hPa。

1、采暖室内设计温度

住宅：客厅、餐厅、卧室18℃，厨房15℃，浴厕18℃(洗浴时利用浴霸提升至25℃)。其它房间：18℃。

2、空调室内设计温度

商场：夏季26―28℃，冬季16―18℃。

（三）冷、热负荷估算

表1采暖热负荷估算

表2空调冷、热负荷估算

三、采暖设计

（一）热源

采暖热源为市政热力管网，本小区换热站设置于地下二层，从换热站引出热力管线经地下二层接至各单体建筑，负担本小区的采暖负荷。热力管网供回水设计温度为80/60℃，总热负荷约为3615kw。换热站内选用两台高效智能换热机组，分别供高、低区采暖系统。采暖系统的定压及补水均由换热站统一考虑。

（二）热力网设计

热网采用枝状布置，管材为无缝钢管。热力管线于地下车库架空敷设，保温材料选用带铝箔的离心玻璃棉管壳，外加0.5mm厚的镀锌铁皮作保护层。建筑物每个采暖入口处应设置供回水温度计，压力表和热计量表，压力平衡阀，关断阀，显示热网不同位置各种参数，随时掌握供热状况，有效调节管网运行，进行供热计量。

（三）住宅部分采暖设计

本工程采用集中采暖系统，每栋建筑热力入口设置热计量表，所有住宅采暖均采用分户计量，分室调节方式，且散热器前均设温控阀进行分室控温。住宅的采暖系统采用共用立管的分户独立系统，户内采用下分双管同程式系统。户内系统供回水管布置在本层建筑地面下的垫层内。垫层厚度不小于50mm，每组散热器均装自力式温控阀。采暖干管、共用立管及敷设在不采暖房间、管沟及管道井内的管道均做保温，保温材料采用45mm厚带铝箔的离心玻璃棉管壳，明装的保温管道外加0.5mm厚的镀锌铁皮做保护层。管道井内的保温管道外缠玻璃布做保护层。采暖散热器采用钢制柱型散热器，承压能力1.0MPa。

四、空调设计

商业网点、办公采用分体空调，由电气专业预留分体空调电源插座，建筑预留分体空调室外机位置。地下一层营业厅预留变制冷剂流量数码涡旋多联机空调系统（VRV系统）电量。室外机设置于五层商业屋面。

五、通风、防排烟设计

（一）本工程以下部分设置机械通风系统：公共建筑封闭卫生间，15次/小时；公共建筑封闭房间，6次/小时；电梯机房，15次/小时。

（二）住宅的厨房、无外窗卫生间由建筑专业预留具有防回流构造的排气道，电气专业预留通风设备插座，通风设备由用户自行考虑。

（三）地下汽车库设置机械通风兼排烟系统，排烟量及排风量均按换气次数6次/小时计算，排烟量按实际层高计算换气体积，排风量按3米层高计算换气体积，排烟的补风为排烟量的50%―60%。平时的送风为排风量的80%―85%。

（四）换热站、泵房设置机械通风兼排烟系统，通风量换热站按换气次数15次/小时，泵房按换气次数6次/小时计算。如排烟系统只负担一个防烟分区，排烟量按每平米不小于60m3/小时计算，如排烟系统负担两个及以上防烟分区，排烟量按照按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/小时计算确定。进风量不小于排烟量的50%。

（五）发电机房、变电所设置事故后通风系统，换气次数15次/小时。自行车库、物业用房、仓库设置机械通风系统，换气次数6次/小时。

（六）长度超过20米的内走道应设置排烟设施，可利用可开启外窗进行自然排烟，开窗面积不小于建筑面积的2%，无可开启外窗或开窗面积不满足要求时设置机械排烟系统。防烟楼梯间及前室、消防电梯间前室或合用前室设置机械加压送风系统。

（七）地下营业厅设置机械排烟系统，同时设置进风系统，排烟系统担负一个防烟分区时，排烟量按每平方米不小于60m3/小时计算确定，排烟系统担负两个及以上防烟分区时，排烟量按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/小时计算确定，进风量不小于排烟量的50%。

（八）通风和空调系统的风管的下列部位，均设置防火阀：风管穿越防火分区处；穿越沉降缝或变形缝的两侧各设一个；垂直风管与每层水平风管交接处的水平管道上；风管穿越通风、空调机房及重要的或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处。

（九）选用节能、高效的通风排烟设备，并采用相应的隔振、减噪措施，保证环境噪声符合现行国家标准。

结语：暖通空调设计方案的选择涉及很多因素，设计者必须对工程设计项目的各项实际需求、环境条件的特点等情况进行深入调查研究，对各种技术方案的特点、适用条件和范围进行客观深入的分析，尤其是各种设计方案的可行性、安全性、经济性、操作管理的方便性、环境影响、舒适性和美观性等技术经济评价因素进行综合对比分析。只有这样进行设计，才能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。

作者单位：河南省城市规划设计研究总院有限公司

作者简介：张春艳，女，本科，河南新乡人，工程师，现任职于河南省城市规划设计研究总院有限公司，主要从事建筑采暖、通风空调等方面的设计工作。

参考文献：

[1]李娥飞.暖通空调设计通病分析手册[K].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[2]王伟明.节能建筑供暖方式概述[J].中建科技,2006,12.

[3]叶欣.暖通工程验收手册Ⅲ.暖通科技先锋,2007.9.

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