试论高层建筑项目中的暖通空调优化分析

摘要：选择一项完善暖通空调优化方案是建筑工程项目圆满成功的关键点之一。暖通空调优化方案的成功与否直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优劣。而暖通空调优化方案的比较和优选则是一个涉及面广、影响因素多的复杂设计技术工作。这一问题应引起有关方面的高度重视，在设计管理和技术研究两个方面都要投入力量。笔者就此简要阐述下高层建筑暖通空调优化中的几个关键点。

关键词：高层建筑工程；暖通空调；设计难点；低品位能源

1、暖通空调概述

1.1 暖通空调

近些年社会发展中，我国国民经济和社会生产技术高速进展的同时也造成了各种能源和环境问题的加剧。在新世纪，建筑行业作为国民经济发展的支柱产业，其耗能问题也占据着整个社会耗能的三分之一以上，甚至在有效国家超过了40%。在目前的能源消耗中，其中空调系统占据了建筑能耗的三分之一以上，因此在目前的社会发展中采用暖通空调系统已经成为未来建筑工程发展的核心环节，也是建筑产业现代化发展和生态化发展的主要技术手段和工作模式。

暖通空调作为集采暖、空气调节和通风为一体的空调系统模式，其在社会发展的现阶段越来越受到人们的关注与重视，在设计的过程中是以热力学、流体力学以及机械学的综合性设计模式，其更是机械工程的一个重要分支学科。

1.2 暖通空调系统的类型

就拿当前现代化的暖通空调系统分析总结而言，在目前的工程项目中其系统复杂多变，且各种原理基本相同。一般来说无论是什么暖通空调，其在设计的过程中都是有空气调节、暖通调节和空气水系统一体化调节为主的工作模式。在现代化社会发展中，我们常见的暖通系统主要包含有：分散式暖通系统、热泵系统以及热回收暖通系统等等。其中在目前的工程项目中，全空气空调系统是最为常见的一种，其在应用的过程中不但能够改变室内空气的温度和湿度要求，更是有着节能、环保的工作优势。经过多年来的实践总结得出，在空调系统使用的过程中，其造成各种能量损耗的同时也极容易给人们身体健康产生影响与威胁。这主要是由于近年来的建筑物密封性能不断提升，使得各种新材料、新家具和新电器不断的增加，这些电器中含有大量的室内空气污染源，容易给室内空气和环境造成污染，而空调系统在运行的过程中则必须要对室内空气进行一个整体性的密封，从而彰显空调系统的效果与优势，在这种情况下，极容易引起室内空气流通不畅，这就容易导致人体健康受到影响。

2、空调系统难点

在目前的暖通空调中，其设计工作的进行是一种有方向性、全局性的工作模式，其在设计的过程中不仅仅关系到工程的建筑高度和建筑结构整体性、功能发挥的要求，更是直接关系到建筑结构的投资、费用以及舒适性等多个要求模式。这种工作的存在一方面影响到建筑工程周围环境和高层的要求，另外对于建筑美观性和机房的面积等不同参数也提出了新的标准和要求模式。但是在工作的过程中通常都会看到由于在工作的过程中没有进行严格的设计和规划，单凭经验进行施工，这不仅造成了资源的浪费也很难满足整体的功能需求，所以我们在确定一个工程方案的时候要考虑整体性，系统的考虑到每个细节，尤其是要统筹的解决设计中的问题，才能保障项目的顺利实施。

3、应注意的细节把握

3.1 方案应吸收设备工种参加

现在有不少工程，在方案阶段只有建筑师埋头创造，不吸收设备工程师参加方案设计，结果建筑方案中选后设备空间没有考虑，造成设备设计很大困难。机房设在某一角落，风道拉得很远，既不经济也影响通风效果；进风口与排风口挤在一起，不合规定；管道夹层当机房使用，噪声、振动直接影响上、下客房，不但增加了消声减振的费用，还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实，要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑，建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。

3.2 设计前对建筑物要了解清楚

每个建筑物都是不同的，再设计之初要求每个设计人员要对其有足够的了解，不能闭门造车，想当然的认为这样或者那样，很多设计漏洞都是因为我们的盲目造成的，没有经过实际调研就没有发言权，对一个建筑物没有从细节上掌控，就不可能给予系统的空调优化方案，我们不仅要有对目标建筑物进行足够了解的习惯，更应该有这样的职业操守。才能从实用，经济，美观三方面来对目标建筑物的暖通空调优化方案进行提出和修正。

4、加强对低品位能源技术的研究

从理论上来说，低品位能源主要包括了热能、生物能、太阳能等。现阶段我国的资源利用结构十分不合理，高能耗的建筑行业更是如此。因此我们应该深刻认识到高品位能源的低效性与有限性，加大对低品位能源及相关技术的研发力度与利用效率，这在建筑暖通空调设计技术方面有以下几条主要体现。

4.1 热泵技术。

热泵技术合理利用低位热能的这一功效是其应用在当下暖通空调节能减耗中的最关键途径之一。一般来说，热泵是一种使热量经由低位热源流向高位热源，从而为需能单位提供新能源的技术。热泵技术中的低位热源主要来自于地下水、室内外空气的闲置余热，通过高位能驱动作用，起到降低现有技术模式下对煤、天然气等高位热源利用率的作用。就建筑暖通空调工程而言，主要有以下三方面应用模式：1）集中式的热泵空调系统；2）热泵式的房间空调器；3）热泵式的建筑热回收。

伴随着这三种应用模式的深入发展，相关工作人员提出了一种在低位能向高位能转换过程中表现更为突出的热泵技术一一地源性热泵技术。这是一种可以依靠极少量的高位能，实现从浅层地能（如：土壤、地下水等）向高位热能转移的暖通空调系统技术。

4.2 太阳能供热技术。

受我国地理位置的制约影响，太阳辅射至我国大部分区域，尤其是平原地区时的有效功率非常低，很难直接应用。而太阳能供热技术可以通过太阳能集热器为建筑环境提供较低品位的太阳辐射系能源。在现代科技系统发展的环境下，太阳能集热器有着许多的应用形式，各方向因素考虑，最适宜我国地理位置条件的房间供暖集热器是平板式的集热器，这种技术有以下两方面优点：1）平板式的集热器与太阳发散辐射热能的接触向积大，直射与辐射均能够有效吸收。2）平板式的集热器充分尊重了建筑形态架构的设计原则，可以直接搭建在房屋屋顶上方，便于安装与检修。

5、可行性和可靠性问题

空调的主要功能就是调节空气温度这是对一个空调方案最起码的要求，所以我们要对目标建筑所在地的气候特征和气候变化规律都有明确的认识，并对建筑物本身的自我调节能力有足够的数据分析，才能制定满足此建筑采暖和降温空调的要求。

6、结束语

高层建筑因其建筑面积大，在暖通空调设计系统方面要与建筑美学结合的恰到好处，在优化方案比较选择时，必须对工程设计项目的各项实际需求、环境条件的变化趋势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，对暖通空调各种技术发展的方向和趋势有深入的了解，尤其必须对各种优化方案的可行性、安全性、投资、能耗、运行费用、调节性、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客观准确的计算和综合对比分析。只有这样才能对各种优化方案进行科学的比较和优选，避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。