基于高層建筑暖通空調設計中的問題分析與研究
一、暖通空調系統概述
暖通空調系統種類繁多，但是基本原理都是相通的。
其常見的類型有：分散式供冷或供熱、熱泵系統、熱回收系統和蓄冷。另外還有：空氣水系統、全空氣系統和全水系統。
空氣水系統：這類系統通常是用冷水帶走空調空間的大多數顯熱負荷，而用空氣提供通風以保證空氣質量并帶走由于空間的潛熱負荷造成的濕氣，當然空氣也提供一些額外的顯熱冷卻。
全空氣系統：在這類系統中，空調空間的所有要求（如加熱、加濕、冷卻及除濕等）都靠送風來滿足。
全水系統：這類系統指那些具有風機盤管、組合通風裝置或重力循環式室內末端的系統，未調節的流通空氣通過墻上的通風口送入或滲入。其最大的優點在于能夠適應許多建筑物空氣調節要求，并且可靈活地應用在空調系統的改造中。
二、暖通空調設計的原則分析
1、弄清該建筑物在總圖中的位置，四鄰建筑物及周圍供熱、供水、供電等管線的敷設方式與可能的接口地點。這可為本建筑物設計供熱入口時的客觀條件。也可作為計算負荷時考慮風力、日照等因素的參考，還可以根據主要入口的朝向，確定大門的做法。
2、層數、層高及建筑物的總高度，看其是否屬于高層建筑。按現行的規范規定：10層及10層以上的住宅、建筑高度超過24m的其他民用建筑，應遵守高層民用建筑設計防火規范的條款。
3、弄清建筑物內的人員數量，使用時間，有無廢氣要排等。作為計算負荷及劃分系統的依據。
4、防火分區的劃分，防煙分區的劃分及防火墻的位置及火災疏散路線。不了解這些問題就無法設計防煙排煙系統，也不知道該在什么位置設防火閥門。
三、暖通空調系統設計中的問題分析
1、空調循環水泵的選型問題。
循環水泵容量過大在我國是普遍存在的問題，其容量通常能達到實際需要的兩倍，這將造成極大的投資費用和運行費用的浪費，究其原因主要是：
?、佟⑾到y循環阻力計算結果偏大。
?、凇⒃O計冷負荷偏大。
③、凈水壓力問題。錯誤的將凈水壓力算作系統的循環阻力，造成系統循環阻力計算偏大。
?、?、系統水力平衡計算問題。
2、供暖方面。
高層建筑暖通入1:3入戶裝置根據采暖通風與空氣調節設計規范規定，熱水采暖系統，應在熱力入口的供回水總管上設置溫度計、壓力表及除污器，必要時應裝熱量計。而設計人員往往只注意入戶熱力裝置的設置，忽略了入口裝置，造成設計失誤。入口數量問題應考慮開發商后續管理方便的基礎上，設計人員不僅要考慮室內供暖系統的合理性，又要考慮室外管線銜接的合理性，不能顧此失彼。
規范規定樓梯間或其他有凍結危險的場所，散熱器應由獨立的立支管供熱，且不得裝設調節閥。工程中共有一根立管一側連接鄰室房間散熱器，另一側連接樓梯間散熱器的做法，因密閉性難以得到保證，供暖發生故障，將影響鄰室的供暖效果。
帶有底層商鋪的住宅設計規范明確規定，對建筑內的公共用房和公用空間，應單獨設置采暖系統和熱計量裝置。但設計中總存在商鋪未單獨設熱計量裝置，或與住宅采用共用系統，都將對以后使用后引起不必要的麻煩。采用共用立管系統的高層住宅，設計中要根據系統水力平衡、承壓能力、散熱設備及化學管材的特性等因素對供暖系統及共用立管進行豎向分區設置，并應考慮管道熱補償問題。工程上忽略伸縮器設置、未認真校核熱膨脹量以決定補償器的位置、在補償器上下的位置安裝固定支架削弱補償器作用等會因立管的熱脹伸縮拉裂了支管的現象。
3、空調通風系統防火、防煙閥的設置問題。
防火閥與排煙防火閥不同，不能將這兩種不同功能的閥門混合使用，防火閥一般設在通風空調管路穿越防火分區或變形縫處，平時開啟，火災時，當煙氣溫度達到70℃時，閥體內的易熔片熔斷，從而切斷煙、火沿通風管道向其他防火分區蔓延，高規中規定。風管應在穿過防火墻處設防火閥；穿過變形縫時，應在兩側設防火閥。然而，有的設計在風管穿防火墻處未設防火閥，有的風管穿過變形縫時僅在一側設有防火閥，而另一側未設。另外， 有些工程防火閥的位置設置不當。按要求防火閥應緊靠防火墻位置，且連接防火閥的穿墻風道厚度＆≥１．６，防火墻兩側各2m范圍內的風道應采用不燃材料保溫。但有些工程通風空調風管上的防火閥隨意設置，遠離防火墻，期間的風管既來說明加厚，亦未采取任何保護措施，而捧煙防火閥是設在專用排煙風道或兼用風道上，排煙閥體上加裝280℃熔斷的溫度熔斷器，當排煙溫度高達280℃時溫度熔斷器動作，閥門關閉，停止排煙。
四、空調系統設計新思路分析
1、方案設計。
現在非常流行的空調設計方案是：在低能耗，高室內環境品質的前提下，風量可調的置換式送風系統、冷輻射吊頂系統、結合冰蓄冷的低溫送風系統以及去濕空調系統。為了平衡高層辦公樓中設備、照明等主要熱源形成的輻射熱量采用輻射形式供冷。冷輻射吊項應結合置換式送風，將新風采用下送風方式送入室內，既保證室內空氣品質，又保證良好的室內熱環境。而采用空調祛濕方案，首先可以保證室內空氣品質；其次采用祛濕保證了綠色建筑對室內濕度控制在60%以下的要求。
2、具備良好的通風系統。
新風的作用。某些建筑由于裝修材料含有揮發性有害物質造成室內空氣污染。因此，綠色建筑中的暖通空調應該具備良好的通風系統，實現合理的自然通風，因為新風在室內的流動對健康是必不可少的。
3、蒸發冷卻技術。
蒸發冷卻空調技術是一種綠色仿生空調技術，包括間接蒸發冷卻（IEC）和直接蒸發冷卻（DEC）。該系統采用水作為制冷劑，實現空調運行對環境無污染，另外，蒸發冷卻系統的COP值比機械制冷大得多，且它的制冷不消耗壓縮功能，它是一種節能環保型綠色空調技術。
4、地源熱泵空調系統。
地源熱泵空調系統是利用土壤、地下水或江河湖水作為冷熱源的一種高效空調方式。土壤是一種很適宜的熱源，其溫度適宜、穩定，蓄熱性能好且到處都有。地源熱泵全年運行工況穩定，不需要其他輔助熱源及冷卻設備即可實現冬季供熱夏季供冷。地源熱泵的COP值可達4.0以上。對于采用深井回灌方式的水源熱泵，由于地下水抽出后經過換熱器回灌至地下，屬全封閉方式。因此不使用任何水資源，也不會污染地下水源。