建筑暖通论文范文

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设计方案是否可行最重要的考虑因素就是必须满足用户的使用需求，设计方案不但要满足供水和供电方面的要求，同时也要满足包括环境保护工作在内的国家以及各地政府相关规范和相关法规的要求。在设计中，如果遇到了一些无法使用标准设备的特殊情况，对于非标准的设备必须提出详细并且准确的参数要求，并且这些参数要求都应是合理的。另外在建筑设计已经确定了围护结构的情况下，自动化的控制程度、选用设备的型号以及空调相关专业的系统布置与系统的节能都是有重大的关系的，因此对于设备选型不应太过保守，分区时应根据不同的实用功能进行操作，为最大限度的减少热损失，建议设计热回收机，针对冷却塔风机以及水泵等还应采取变频调节。

为适应全年符合的不断变化，暖通空调系统应有良好的调节性能，我们常见的调节性能好的方案有VRV变频空调系统和VAV空调系统两种方案，这两种方案的耗能都很小，但是一次性的投资费用都是很高的。有些办公建筑并不是全天使用的，因此在选择设计方案时就应考虑其能适应夜间不工作的要求。由于空调系统自动化水平的不断提高，因此可以适当的减少管理人员的劳动强度和数量，但是可能会造成投资费用的上升，这就要求了应进行技术经济性的比较，同时还要不断提高管理人员的综合素质。只有季节转换时才操作的阀门应采用手动控制的方式，对于需经常调节控制的并且设备数量较多的工程以及大型的系统工程应采用自动控制，从而有效减少管理人员的工作量，同时为了保证系统的可靠性和稳定性，自动控制系统应尽量的简化。

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一般来说，楼层越高，建筑的占地面积就会越大，否则安全性就会大大降低。特别是一些摩天大楼的设计，往往看起来就好比一座大山，但是无论是低层建筑还是高层建筑，建筑的采暖、采光、和通风情况都必须达到基本的要求，否则高层建筑本身就会事与愿违，变得没有必要。高层建筑的采暖不能完全依赖天然的太阳光的热量，由于高层建筑面积较大，其建筑的内部往往不可能直接受到太阳光的热量影响，所以其热量的来源就需要高层建筑的暖通设备来提供。而暖通设备的核心就是不断地向高层建筑内部注入暖风，因此通风条件是暖风是否可以有效的传送的关键。同时通风也是保证高层建筑内部环境清洁的核心，当暖通系统将干净清洁暖风空气注入到高层建筑的每一寸空间时候，同时也是去除掉高层建筑中国污浊空气的过程，这个过程不仅可以保证高层建筑内的气温适宜人体居住，也是保证人的身体健康的关键。

1.2暖通空调系统的主要类型

高层建筑的暖通空调系统的类型根据高层建筑设计的不同也有所不同，主要分为三种类型，第一种是全水系统，第二种是全空气系统，第三种是空气-水的综合系统。暖通空调的全水系统是指高层建筑中的空气温度和湿度都会由水进行调节。其利用的原理是水的比热容更大，单位面积水可以容纳更多的热量，换言之水问的身高和降低都很缓慢，所以高层建筑就可以利用晚上的水循环将热量源源不断的输送到建筑当中。高层建筑暖通空调的全空气系统比全水系统更加直接，这种系统设计是直接将空气的温度加热到适宜人体居住的温度，让后通过复杂的运输系统，直接注入到高层建筑内部，同时抽走或者将冷空气和污浊的空气挤走，保证在高层建筑里的人可以随时享受到温暖且新鲜的空气。而高层建筑暖通空调的水-空气系统就是将同时借助水和空气两种方式同时供暖，取长补短，其效果也往往会更好。

2高层建筑暖通空调系统设计的准备工作

高层建筑暖通空调系统的设计关乎高层建筑的安全性和居住的舒适性，其设计工作非常关键，但是由于高城建筑的复杂性，其设计工作要比一般的建筑要困难得多。首先，高层建筑暖通空调系统的设计人员应当对高层建筑的设计了如指掌，对于高层建筑的内部结构非常清晰，只有这样才能科学的对于高层建筑暖通空调系统进行布局，保障系统运行的平稳和安全。其次，高层建筑暖通空调系统的设计应当关注建筑所在地的环境情况。处于南方和处于北方或者处于高原和处于盆地的高层建筑暖通空调系统设计差距很大，设计师必须提前对当地的环境进行深入的调查，让高层建筑暖通空调系统的设计和当地的环境契合的更好，不仅可以节约经济成本，也会增加建筑的舒适性。最后，高层建筑暖通空调系统的设计应当充分的了解市场的行情。因为高层建筑暖通空调系统的用材会有很多不同的选择，每种材料的效果不同其价格也不同，而设计人员应该充分的了解每种材料的优缺点和价格才能建立模型选择最佳的材料来施工。

3高层建筑暖通空调系统设计的原则

3.1高层建筑暖通空调系统设计安全第一

任何一项设计和施工都要将安全摆在第一位，正所谓人命关天。高层建筑暖通空调系统并非是一般的系统，其系统的用料会涉及到很多依然易燃物品，所以设计的时候应该充分的考虑火灾的因素，否则一旦建筑遇到火灾这些筑暖通空调系统将会增加很多额外风险。此外高层建筑暖通空调系统设计的安全性还表现在建筑内部的空气质量和湿度是否对于人体是最佳的，所以就要求暖风空调系统是否能够保证空气的来源是干净的，无毒无害是关键。此外温度的设计也要和室外温度契合不能过高也不能过低，否则人在建筑内生活久了就很难一下适应室外的温度，这样对人体的伤害非常大，因此高层建筑暖通空调系统在设计的时候应该考虑这些因素。

3.2高层建筑暖通空调系统设计环保原则是关键

高层建筑暖通空调系统的施工用料很大，在如今人们环保关键越来越强的今天，对于系统施工的材料选取应该尽可能的按照环保的要求做。此外，高层建筑暖通空调系统应该秉承节能的原则，其设计是否能够充分的考虑到对自然热源的利用，是否在实际中更多的体现节能的意识，是否在很多环节都能充分的使用环保设备，是否在设计的时候建立科学的模型计算，确保暖风运输系统最短路径，这些都是保证高层建筑整体环保节能的关键所在。

3.3高层建筑暖通空调系统设计的经济性是基本要求

一个高层建筑的建设本身应当是盈利的，这也是保证高层建筑安全和舒适度必不可少的因素。又让马儿跑又让马儿不吃草在当今社会是万万行不通的。高层建筑暖通空调系统是否真的体现其经济性，是否能够最大程度的降低施工的成本也是系统设计成败的关键。理性的分析，高层建筑暖通空调系统虽然非常重要但是也并不应该占据整个高城建筑工程预算过多资源，因此高层建筑暖通空调系统的经济性设计就是施工成败的关键。而对于系统设计的经济性就需要设计人员的素质达到要求，其专业技术非常过硬，才能够充分的考虑各方面的因素，以达到利益最大化的目的。

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1概述

智能建筑节能是世界性的大潮流和大趋势，同时也是中国改革和发展的迫切要求，是21世纪中国建筑事业发展的一个重点和热点。节能和环保是实现可持续发展的关键。从可持续发展理论出发，建筑节能的关键又在于提高能量效率，因此无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计，都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。智能建筑也不例外，业主建设智能化大楼直接动因就是在高度现代化、高度舒适的同时能实现能源消耗大幅度降低，以达到节省大楼营运成本的目的。

2智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统的优化

智能建筑楼宇自控系统将建筑内所有设备集成一个系统，实现信息共享，进行综合管理，其作用和效益是巨大的，要实现这些作用和效益，就必须实施优化，建筑智能化工程的最优化设计与常规设计相比，有以下特点:1)可以从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配，使整体效能最佳，从而提高系统的效率，降低投资和运行费用;2)可以对系统及其过程进行定量化的状态模拟，减少控制环节，提高可靠性与稳定性，发生故障概率降到最低可能限度，系统响应输出最优化;为通过优化控制方案达到节能目的的是一种“主动节能”，它有别于墙体结构、门窗的形式和设置的改造的“被动节能”。智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化措施见表1

3智能建筑BA系统优化方法(主要针对暖通空调系统)

3.1控制策略的优化

空气处理机的DDC通常采用P工D控制，选择合适的P工D参数对空调系统的稳定运行是非常关键的。P工D系数高，空调对室内温度波动的反应特性曲线陡，达到设定温度的过渡过程较短;相反P工D系数低，达到设定温度的过渡过程较长。但并不是P工D系数越高越好，否则易引起DDC控制系统失稳，表现为室内温度的振荡和水侧的电动调节阀周期性的来回运动无法在固定开度上运行。P工D能解决大部分场合的空调控制，但对于影剧院等大热惯性空调场合，靠高的P工D系数来提高空调机组对负荷变化的响应速度是不足以解决问题的。这时可以采用双级控制，即分别在空调的送风道和室内安装温度传感器，室内的温度设定由主DDC控制器完成，水阀的驱动由副DDC根据风道温度传感器和主DDC的指令完成，由于风道温度变化速度快于房间温度的变化，这一控制方式加速了系统对温度波动的响应。在实际的工程设计中，BA系统对空调的节能控制有多种手段可以采用，例如室内外焙值比较法、二氧化碳等污染物浓度检测法确定新风量，基于日程表的定时操作等等。工程设计中可以视需要灵活运用，以达到最优的效果。例如，办公、商场等场合，夏秋季在清晨时通过程序启动空气处理机域新风机)，利用室外凉爽空气对室内全面换气预冷，既节约新风能耗又提高了室内空气品质。

3.2控制权的优化

通常BA遵从的是中央控制站集中管理的原则。有时也有其不便的一面。在某些场合(如会议室)将空调、通风系统的参数的设定功能放置在现场可能更符合使用者的需要。DDC本身并不提供这样的功能，需要专门部件来实现。这类功能接近VRV控制面板的设定器给房间的使用者带来极大的便利和舒适性，必要时应积极采用。

3.3直接数字控制器(DDC)的优化

主流BA系统供货商都能提供大中小不同处理能力的DDC，冷冻机房、热力站监控点是密集场合应优先采用大型控制器，以减少故障率和控制器间的通讯。对空气处理机、新风机、通风机一般采用中型或小型的控制器即可。近年来，可编程逻辑控制器件(PLC)进步很快，其应用不再局限于工业场合，在空调通风的现场设备控制工程中不应将其排斥在外。

3.4控制网络优化

在满足扩展性和灵活性的前提下，控制网络的拓扑结构应

尽可能简化、清晰，无论基于RS485总线或基于LonTalk总线的控制网络都是如此。分支、分级多的网络管理复杂、可靠性低。LonTalk总线在理论上可以组成任意拓扑结构的网络，这种布线设计的随意性如果运用不当，在工程实践中仍然是有技术风险的，并可能增加系统的投资。小型工程尽可能运用基于Rs485总线的控制网络，采用“手拉手”的布线方式，大型工程可以考虑楼层网络分级。

3.5BAS监控中心

BAS监控中心负责监控整个空调、通风、动力系统，一般与消防控制、安保监控等合用一室。由于该机房通常远离冷冻机房、锅炉房，在这里远程操作这些关键设备是不合适的。推荐的做法是在冷冻机房和锅炉房现场控制室另设置一台监控分站，由该分站负责冷冻机、锅炉监控功能，并且该分站功能受权局限为冷热源设备。

4结论

对智能建筑的分析和评价应坚持节能的原则。确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义.BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。智能建筑BAS控制方案的优化是整个智能建筑节能优化方案实施的具体体现，它包含了建筑物内部主要耗能单元的节能优化。通过对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节的探讨，力图使BA系统更好地服务于受控的空调通风系统，最大限度地节约建筑物能源。

参考文献

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中图分类号： TU97 文献标识码： A

引言

随着我国经济建设的发展，居住人数在50万以上的大中城市越来越多，为满足人民的生产生活需要，城市建筑的规模变得越来越大，特别是高层建筑的建设规模逐渐扩大。

房屋是人类安居乐业的基本，高层建筑因其楼层高，压力大，管线长，维修难，使得高层建筑的设备专业在设计中处于一个较难解决的问题。就暖通设计而言，需要解决很多问题，尤其是随着国家对建筑节能减排，高层消防减灾自救的重视，高层建筑工程中的暖通设计在整个设计中的地位凸显。

暖通设计，是建筑工程设计中的重要组成部分，其内容包括空气调节、采暖以及通风三个方面，它又指建筑工程中所需要的空气调节系统，包括通风系统、制冷供暖系统以及排风系统等多个部分的综合设计。它所涉及的学科有: 传热学、流体力学、工程热力学、机械设计基础、空气调节、制冷技术、热值交换原理与设备等。

2、高层暖通设计遵循的原则

2.1、节能性原则

近几年来将低碳节能、创建绿色工程作为建设工程的一个目标，因此我们在进行高层建筑暖通设计时也应响国家号召。

2.2、成本控制原则

成本控制是目前暖通设计施工考虑最多的一个问题。在进行各项工程建设时，工程造价是决定工程建设能否顺利开展的关键因素。在进行设计之前，应对项目做出力求准确的设计概算，在批复的概算范围内确定合理的设计方案。如果在进行高层建筑暖通设计时，忽视了成本控制原则的存在，工程很可能会因资金问题而难以开展，甚至出现中途停建的状况。在考虑成本控制时，不仅要考虑设备及管道安装等工程成本同时要考虑后期运行费用以及设备的使用寿命。

高层建筑暖通设计存在的问题

3.1、楼梯间的散热器立管与支管未单独的配置

《采暖通风与空气调节设计规范》规定“在楼梯间和其他方面存在冻结危险的区域场所，其散热器应当为单独的立管与支管进行供热，并且不应当装设调节阀门”。但是个别的设计案例，设计人员未结合实际情况，采取了双侧连接，一侧进行连接楼梯间的散热器，而另一侧则进行连接临近房间的散热器，且在散热器的支管之上设置了阀门。楼梯间内的支管在外，供暖易产生故障而造成临近房间供暖效果出现影响的情况，甚至会冻裂散热器。供暖系统的确定在暖通设计中及其重要。

3.2、施工设计说明内容不完整

《设计规范规定》对暖通空调设计说明应包括的内容作了明确规定。“设计说明应有室内外设计参数；热源、冷源情况；热媒、冷媒参数；供暖热负荷及耗热量指标，系统总阻力；散热器型号；空调冷、热负荷；系统形式和控制方法；消声、隔振、防火、防腐、保温；风管、管道材料选择、安装要求；系统试压要求等”。然而，个别设计案例设计说明的内容很不完整，甚至漏掉关键参数。

3.3、系统设计不合理

对于供暖入口的设置，既要考虑室内供暖系统的合理性，又要考虑与室外管线衔接的方便，不能只图室内系统设计方、省事，而不顾及室外管网系统。然而，有的工程供暖入口设置过多。如某12层综合楼，室内供暖系统分为6个环路(1-5 层2个，6-12层4个)，供暖入口设置达6个之多，同外线衔接点过多，前后方均有，不仅给外线施工造成麻烦，也给将来室内系统调节带来不便，并增加维护的工作量、提高了故障率；对于排风系统的设计，也存在许多不合理之处，某项目地下室的卫生间和若干个生活用房和设备用房设一排风系统，水平风管长60m，断面只有200mmx200mm，风阻较大；设备采用用屋顶风机排风，却将风机安装在外墙上，严重影响外观；在冷冻水系统的设计中，有的冷冻水系统由1条主立(干)管引进，分几个环路，分环上不设阀门，给系统运行调节、维修管理造成不便，有的空调系统为双侧连接，两侧热负荷及空调器数量不等，而供、回水支管管径却相同，两侧水力不平衡，难以按设计流量进行分配，空调水系统同程、异程混用，给调试、维护带来一定的困难，

3.4、设计文件深度不够、表达不完整

《设计规范规定》对暖通空调平面、系统图要表示的内容作了详尽的规定。然而，相当多的工程设计未完全按规定出图，问题主要有: 供暖平面图，有些未标注水平干管管径及定位尺寸；有的立管未编号; 通风空调平面图，有些未注明各种设备编号及定位尺寸；供暖系统图，有的立管无编号，而以建筑轴线号代替；有的管道变化处(转向处)标高漏注。有的甚至未画供暖系统图或立管图； 还有的公共建筑设计，将厨房部分的供暖、通风、空调等内容留给厨房设备生产厂家去做，这是不合常理的。

高层暖通设计的实例

贵州一高层建筑，设计文件为:地下室排风、排烟共用一套通风系统，一楼到六楼的楼屋顶各设5台风机，分别为剪刀梯和前室加压送风排烟；楼梯间加压送风口采用自垂百叶常开风口，剪刀梯分别设置2个风井加压送风，风口隔层并错开设置，风口宽500mm高400mm；前室采用常闭正压送风口，每层设置一个多页送风口，一楼和六楼的多页送风口宽750mm，高1000mm，原设计风口平面布置图及系统图见图1。

从图1可以看出，该公寓楼梯为剪刀梯形式，楼梯风口设置为隔层错开设置，造成所有的风口都在一个剪刀梯内，另外一个剪刀梯没有一个风口，为解决这个问题，必须每两层或者三层设置2个风口，风口在同一楼层且在不同剪刀梯。这样的风口设置错误在高层建筑暖通设计中是很常见的，因此造成的通风不畅状况也存在于大多数的建筑中。

对于高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风量及风口面积的计算方法，规范并没有做出明确规定，各个设计院，甚至每个人对规范的理解有所不同，在计算中也可能采用了不同的设计方法，对防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室的正压送风量的计算方法统计起来约有20多种，至今尚无统一，其原因主要是影响正压送风量的因素较复杂，而且各种计算公式的出发点不同，选用不同的计算公式，其结果差别较大。

5、高层建筑暖通设计的改进措施

5.1、对于设计开展要做出经济性的比较

成本比较是暖通空调方案比较中，一项极为重要的参考因素。对于成本的比较，应当保持一个一致的基准。应当采取基本类同的设计要求及能源价格和设备档次与舒适状况等条件基准展开比较，以此保证方案比较结果趋于科学合理化。在设计方案的经济性展开比较的时候，应当综合考虑到下列要素即：运行费用和具体投资额度及设备使用期限，以一致的使用周期作为基准，展开经济型的综合计算比较，而非单纯依据设备的报价做出比较。对于同时存在空调及供暖需求的项目，应当考虑到冬夏设备的综合利用问题，展开冬夏季节的经济性能综合比较。

5.2、加强设计人员对相关规范标准的认识

由于很多高层建筑暖通的设计人员缺乏对相关设计规范规定的了解，导致暖通的设计和施工安装方面上出现很多的问题，因此，有必要加强设计人员对现行的规范规规定以及标准进行深入的学习，从而在实际暖通设计工作中，能够自觉地贯彻的执行设计规范。定期或者不定期对高层建筑的暖通设计与施工工作人员进行专业知识的培训，提升全体工作人员的专业素质与处理突发事件的能力，要聘请专业的暖通设计与施工技术人员，开展有关高层建筑暖通设计的讲座与座谈会，鼓励全体工作人员积极参与，以提升暖通设计与施工人员的专业知识水平。

6、结束语

当今的民用建筑暖通工程的施工项目中，对暖通系统的要求越来越高，尽管我国的高层建筑水平有了很大的进步，但高层建筑暖通设计中仍然存在很多问题，设计人员应该尽量多了解实际施工中的一些相关问题，适当地深入施工现场，全面掌握普遍存在的问题，以确保设计能够与实际结合。