高层建筑暖通空调系统设计论文

摘要：随着超高层建筑的不断出现，暖通空调越来越呈現出其必要性和重要性，但对于设计工作来说，对于其节能与环保的要求越来越严格，难度也越来越大。因此，必须要进一步更新思想观念，进行技术研究，并在些基础上进行严科学严格的设计，多措并举，多管齐下，为超高层建筑暖通空调的设计与运行提供可靠的保障。下面是小编精心推荐的《高层建筑暖通空调系统设计论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

高层建筑暖通空调系统设计论文 篇1：

探讨高层建筑暖通空调系统设计方案

【摘要】本文主要对高层建筑暖通空调的设计方案进行分析，首先总结了其系统设计的特点，然后阐述了系统设计前的准备工作，最后详细论述了暖通空调系统设计的重点内容。

【关键词】高层建筑；暖空调系统；系统设计

经济的不断发展，人们对建筑的需求量日益增多，高层建筑成为了人们建筑的主要选择。这种高层建筑能够有效节省土地资源，增加土地的资源利用率，减少对能源的消耗。我国建筑与地产行业，逐渐将高层建筑的建设当作工作的重心，在整体施工和设计中，要增加对暖通空調的设计与分析，增加高层建筑的整体舒适性，降低建筑的能源消耗。

一、暖通空调系统的特点分析

（一）建筑采暖与通风设计

在高层建筑中，暖通空调能够提供一个较好的内部环境，其中供暖设计，能够在建筑内部，输送热量，使居住人们更加舒适。在现代建筑物设计中，采暖设计是施工建筑的重要内容，采用的方法有很多中，设计人员要针对不同的地方与环境进行有针对性的分析。通风是建筑设计的另一个需求，设计人员要保证建筑物中的空气流动，空气质量达到相应的标准，并能够实时对高层建筑物内部的空气情况进行控制和改善[1]。

（二）暖通空调系统的类型

暖通空调系统与很多种，设计人员要结合建筑工作的具体内容进行分析，一般这种系统能够分为全水系统、全空气系统和空气-水系统三种。全空气系统主要是利用空气对建筑内的负荷进行调节，这种系统的优点比较多，能够降低空调的能源消耗，预防建筑物产生噪声污染。全水系统主要利用空气与水的比热关系，通过风机等设备，置换建筑物内部的空气，从而达到通风、保湿等效果。空气-水系统，是以上两种系统的融合，加快建筑物的空气流动，提高空气的湿度，保持空气的质量[2]。

二、高层建筑暖通空调系统设计的准备工作

设计人员在进行暖通空调系统设计中，要严谨、仔细，尽量保证设计方案，能够满足实际建筑物的需求。设计的方式会影响施工的过程和成本，要想提高暖通空调在建筑物中的应用效果，应做好准备工作。

首先设计人员，要认真研究高层建筑物的施工图纸，明确施工的主要内容，分析工程中线路的具体走向，保证空调系统的设计不会对其造成影响。所以设计人员在进行空调系统设计前，要对工程环境进行勘察和了解，分析建筑物的周边情况[3]。暖通空调系统的设计，要与周围的建筑物保持一致，所以其供水和供暖的敷设都是设计人员要了解的内容，由此在系统设计中，更加方便快捷，不会造成不良影响。

其次，设计人员在系统设计中，还要遵守相关法律和法规，保证系统设计的规范性。在我国经济的不断增长中，建筑施工单位要细化政府的要求，分析暖通空调在系统设计中，需要使用的法规和条例。设计人员需要全面掌握这些内容，保证设计方案，能够符合建筑施工的基础要求，确保整体设计和施工能够顺利完成。

最后，设计人员要度建筑市场进行深入分析，在进行系统设计前，选取最经济的设计方案，解决施工的建筑成本，增加施工企业的收益[4]。设计的结构也会对暖通空调的使用年限造成影响，所以需要进行全面的市场调研，除了控制施工成本，还要保证空调系统的安全性与稳定性。

三、高层建筑暖通空调系统设计重点

（一）节能环保设计

在高层建筑的暖通空调系统设计中，要重视节能环保，确保该项设计不会对环境造成不良影响。在现代社会的经济发展中，能源日益稀缺，能源问题已经成为困难人们的重要问题。所以在系统设计中，也要坚持这个理念，做好资源的节约工作。设计人员在实际设计中，要强调建筑的建筑效果，加强对建筑中线路的敷设设计，进行深入研究，使用最短辐射线路，达到最大的传输效果。

设计人员要尽量选取自动化系统进行设计，这种方式能够减少使用的人工费用，减少运行需要的资金。如果暖通空调设计选取的是水系统或是水-空气系统，那么在进行具体的方案设计中，要适当引入雨水和循环和系统，从而保证雨水能够在建筑中形成循环，在满足建筑需求的同时，减少对水资源的使用量[5]。暖通空调系统在运行中，会产生一定污染，主要是废水和废气，部分情况下，还有废物。这些废弃物都会对环境造成影响，危害周围的环境。设计人员在进行空调的整体设计中，要设置废物处理设备，进行合理的处理后，才能进行排放，从而达到保护环境的目的。

（二）安全性设计

设计人员在进行空调系统中，要保证其安全性，这是一项重要内容。人们非常重视建筑安全，尤其是高层建筑，其建筑的安全性会直接影响人们对其的看法。在高层建筑的层高增加的过程中，能够带来的事故后果更加严重。所以，设计人员在进行系统设计中，要坚持安全性设计原则，尽量降低建筑物发生危险的几率[6]。在高层建筑空调设计中，安全性设计主要体现在三个方面，一是环境安全，这点主要是指进行暖通空调的设计中，要与易燃易爆的物品保持一个较好的距离，防止其在发生事故；二是线路安全，这点主要是指在进行系统设计中，需要考虑线路的敷设与走势，从而降低这类安全事故的发生几率。在线路敷设中，设计人员需要全面了解高层建筑物的施工设计图纸，明确电源线路、燃气管道等敷设情况，更好的在空调设计中规避线路；最后是运行安全，这点主要是在暖通空提中，加强运行过程的研究和评估，采取有效的措施进行安全防护，从而提升空提系统的安全性。暖通空调系统比较复杂，所以在其运行中应进行较好的管理，做好检测工作，以此减少运行中的安全隐患。

（三）经济性设计

在高层建筑的暖通空调设计中，要进行合理的建筑施工，从而保证建筑能够正常使用。设计人员在进行空调系统设计，要明确工方的利益，以系统正常运行为前提，减少成本的支出。通过这种方式能够增加，系统设计的经济性，对系统成本进行有效的控制。

在经济性设计中，设计人员要保证高层暖通空调系统与建筑物相适应，并保证其使用设备的实用性和先进性。在系统设计的采购环节，要确保选取的配件满足系统的实际设计要求。空调系统的设计方案需要合理科学，能够较好的使用和操作，设计人员不能为了降低成本，进行缺陷设计，导致系统无法运用或是操作不正常。这种情况会导致严重的后果，还能影响设计单位的声誉。

设计人员要全名设计系统，保有良好的职业素养，拥有专业的知识，在设计过程中，针对数据和信息，做好评估和核算。通过这种方式，达到对标准与误差的有效控制，减少系统的成本。针对系统设计中的各种费用，要做好核算，削减不必要的支持，对成本进行控制。

结束语：

通过上文对高层建筑暖通空调系统设计的分析，这种系统需要结合实际情况，做好准备工作，满足工程的各项要求。在实际设计中，要认真进行事前的勘测，然后分析高层建筑的周围和线路敷设，保证空调设计不会对其造成不良影响，为高层建筑物提供一个舒适的环境。

参考文献：

[1]郭大为，吴德胜.高层建筑暖通空调系统设计方案探究[J].建设科技，2014，15：66-67.

[2]李甜.高层建筑暖通空调系统设计方案研究[J].科技创新与应用，2015，23：255.

[3]李小燕.浅谈高层建筑暖通空调控制系统设计[J].科技创新导报，2012，11：49.

[4]张守安.有关建筑暖通空调系统节能设计探讨[J].现代物业（上旬刊），2015，03：21-22.

[5]刘清霞.高层建筑暖通空调设计探析[J].科技致富向导，2011，06：141-142.

[6]谢飞武，魏平.浅析高层建筑暖通空调设计[J].知识经济，2011，23：100.

作者：向军

高层建筑暖通空调系统设计论文 篇2：

超高层建筑暖通空调系统设计探讨

摘要：随着超高层建筑的不断出现，暖通空调越来越呈現出其必要性和重要性，但对于设计工作来说，对于其节能与环保的要求越来越严格，难度也越来越大。因此，必须要进一步更新思想观念，进行技术研究，并在些基础上进行严科学严格的设计，多措并举，多管齐下，为超高层建筑暖通空调的设计与运行提供可靠的保障。

关键词：超高层;建筑;暖通;空调;系统设计

高层建筑暖通空调专业设计必须符合超高层建筑的特点，同时，还要更加重视超高层建筑暖通空调节能运行问题，提高超高层建筑暖通空调运行效率。

1暖通空调系统的类型

目前市场上流通的暖通空调类型琳琅满目，但其工作原理却基本一致，最为常见的主要有以下类型，全空气系统，空气——水系统和全水系统。还有一些类型不常用，比如分散式制冷或制热，热回收系统，蓄冷系统等。这里只对前面三种类型进行分析。全空气系统，主要是通过室内外的空气流通来对室内的温度进行调节，以达到制冷，热或者其他功能的实现。空气——水系统，则主要是通过冷水的作用，祛除室内的热分子，以达到制冷和通风的目的。而全水系统，则比前面的两个要复杂得多，但其优势也是非常明显的，在于其能够满足不同建筑的不同需求，具有较好的适应性。

2超高层建筑暖通空调设计的原则

2.1可行性原则

在进行暖通空调设计时，可行性原则是必须要坚持的首要原则，只有设计方案具备较强的可行性，才能进行暖通空调的施工。基于此，设计人员在进行暖通空调的设计工作时，应该以相关的规定为基础，保证设计的科学性。同时，暖通空调安装的主要目的就是实现供暖，在供暖的过程中，会消耗相应的能源，这会在一定程度上造成环境污染，基于此，在进行设计时，还需要充分的考虑环境保护因素。与其他的建筑物相比，超高层建筑的暖通设计所具备的要求比较高，尤其是湿度和温度两个方面，要求更是高。这样一来，在进行设计的过程中，就必须要提升设计的可行性。

2.2可调节性原则

在超高层建筑中，不同的季节对暖通空调温度的要求各不相同，设计人员的设计要充分的考虑这个情况，因此，可调节性原则主要针对的就是暖通空调的使用过程，通过可调节性，保证能够满足不同季节的温度需求。超高层建筑在使用的过程中，环境中会存在影响其使用的因素，进行暖通设计时要充分的考虑，通过增强暖通空调的荷载能力来降低影响，从而保证空调的正常运转。

2.3实用性

所谓实用性，主要表现在超高层建筑的暖通入口。对于超高层建筑暖通空调的安装，具备相应的标准规定，具体说来，在暖通入口处，温度计等设备是一定要安装的，同时，还需要对设备的运行状况进行合理的观察。不过，在实际的暖通空调入口施工时，室内暖通入口的检测设备经常会出现短缺的问题。另外，在进行暖通空调设计时，超高层建筑后期管理的便利性要充分的考虑进去，因此在进行设计时，室外暖通空调设备的接口设置必须要具备合理性。

3超高层建筑节能型暖通空调设计的具体方法和措施

3.1暖通空调水系统

3.1.1单级泵系统简单，节省设备，适用于中、小型空调系统。选择水泵时，水头必须克服冷源侧和设备的阻力，并选用阻力最大的回路作为水泵选型的依据。这不可避免地导致管道上的短回路电阻不平衡。这种循环通常依赖于阀门，为了调整，不可见也会增加能量的损失。两级泵系统有多个循环泵，但由于冷源侧和设备侧分别使用不同的泵，冷机水流量恒定，工况稳定，二级泵可根据需要使用到不同供水回路的压降。不同的配置可以应用于空调分区的回路电阻相差很大的情况。另外，双级泵系统具有比单级泵小的单个泵头，在超高层建筑中，这有利于减轻设备压力。

3.1.2同程系统和异程系统。只要管道系统配置合理，每个分支的水流量就会自动平衡。然而，同系统的多用途管道，特别是超高层建筑中，占据了大量的管井，使得空调与其他专业纠纷管井之间的矛盾更加突出。如果我们适当增加主立管或主管的直径，使主立管或主管上的压降比每个分支上的压降小得多，那么使用越野系统也不是问题。

3.2暖通空调风系统

3.2.1暖通空调系统在运行过程中会产生大量的热量，如果这些热量达到一定水平，暖通系统的稳定性和安全性将不受影响。因此，水可用于暖通系统的设计优化，环形热泵空调系统，系统具有良好的余热传递，满足暖通空调设计要求。

3.2.2暖通热源和冷源。空调系统中的热源和冷源应使用热交换设备或冷水机组和热水发生器，虽然这些设备或设备具有一定的节能性能，但受制于空调使用特性，施工现场能源类型等诸多因素，经营成本和投资等影响因素，经过充分调研，作为科学合理设计方案发展的基础，以达到暖通空调设计的目的。

3.3空调系统的自控

提高空调系统的自我控制水平，加强高科技运行管理是节能的关键。提高空调系统的自动化水平是“节能”的关键，然而，除了恒温恒湿工程，人工气候环境室，高精度生产室和超洁净室等项目的一般自动控制系统外，首都仅有少数高层酒店采用自动化系统管理近年来，空调和供暖项目很少配备自动控制系统，这与“节能”要求不相符。在高层酒店大型建设，制冷，热水系统，制冷设备，风机盘管送风系统等大型建设时代，自动控制是当前设计人员和施工单位重点关注的重要内容。

4结束语

我国经济文化都在大幅度的进行发展，科技也在逐步发展。当然也正是因为有这样的基础，才能够为超高层建筑暖通空调的发展提供更多的平台，为了能够保证暖通空调系统整体的质量以及未来科学的合理运用，一定要做好设计方面的工作，在这期间每一个工作者都应该以认真负责的态度对待各项任务，进行全方面的考虑，要考虑到每个人甚至每个区域的安全隐患问题，制定出合适的方案。严格按照标准执行任务，唯有如此才可保证我国未来暖通空调系统发展更加迅速，可有更多的发展空间。

参考文献：

[1]曲直.超高层建筑暖通空调系统设计问题研究[J].工程技术研究，2019，4（15）：164+191.

[2]王芳.某超高层建筑的暖通空调系统设计[J].工程建设与设计，2019（10）：53-54.

[3]魏鹏飞.超高层建筑暖通空调系统设计的研究[J].智能城市，2018，4（13）：28-29.

[4]鲁彦召.探讨超高层建筑暖通空调系统设计问题[J].工程建设与设计，2018（08）：78-79+117.

（作者单位：重庆源道建筑规划设计有限公司）

作者：穆伟杰 丁豪

高层建筑暖通空调系统设计论文 篇3：

高层建筑暖通空调系统设计的研究

摘要：高层建筑的公用设备系统分类广泛且复杂，包括垂直交通系统、暖通空调系统、给排水系统、电气系统、消防系统及建筑智能化系统。这些系统种类繁多、相互补充，因此需统筹协调、合理布局，才能使整个公用设备系统正常运转，使高层建筑高效地发挥功能。

关键词：高层建筑;公用设备;垂直交通;暖通空调

引言

在生活中，登高望远是很惬意的一件事。“危楼高百尺，手可摘星辰” “复道行空，不霁何虹”，这些千古诗文传达了人们对高层建筑的美好想象。在西方，公元前 4 世紀就有了让人叹为观止的 95.1m 巴比伦王所建的巴别塔。在欧洲，古罗马城的高楼用 10 层高的砖石建筑撑起世界建筑的高度。如今，随着科学技术的发展、建筑建造技术的提高，一幢幢高楼拔地而起，形成城市体系。可以说，高层建筑已经成为商业社会的偶像、现代文明的象征。

谈到高层建筑，人们最先想到的就是它的集成功能，集成当然离不开公用设备系统。功能完善的现代化公用设备系统是高层建筑实现设计功能的物理基础和技术手段，是高层建筑的重要组成部分，保障高层建筑实现现代化功能，给使用者创造高效、便捷、舒适、健康、明亮的生活与工作环境。

高层建筑的公用设备系统分类广泛且复杂，包括垂直交通系统、暖通空调系统、给排水系统、消防系统、电气系统及建筑智能化系统。这些系统种类繁多、相互补充，因此需要统筹协调、合理布局，才能使整个公用设备系统正常运转，使高层建筑高效地发挥功能。

1 垂直交通系统

如果把高楼比喻成一棵树，那电梯就是这棵树的血脉，没有垂直交通的输送给养，这棵树就会失去活力。在不同时期，垂直交通系统发挥的功用不同，但其重要性不言而喻。在平时疏导交通，遇到火灾、地震等严重灾情时，紧急疏散、高效撤离，甚至对有些建筑来说，电梯井就是整栋大楼的主干，是撑起整栋大楼的脊梁。因此，垂直电梯系统在高层建筑中扮演举足轻重的角色，因此对该系统提出结构紧凑、易于识别、防火排烟的严格标准要求。

由于高层建筑层数较多，传统直上直下式电梯会出现候机时间过长、系统功耗过大等问题，宜采用分区系统。分区可分为低区、中区和高区，如果层数多，分的区域也更多。分区可按楼层数来分，每 8～12 层为一区，每区有相应的电梯服务，中间设置换乘平台，可减少乘客的候梯时间。也可采用分单双楼层的方式，单层用单层系统，双层用双层系统，二者分开也可缩短候梯时间。

垂直电梯系统是分段式系统。分段系统是分区系统的组合，把整栋建筑在竖向上按楼层数分为若干段，每段 25～35层，每段都是小型的垂直分区系统，每段设置电梯转换层，乘客可从 1 层快速穿梭到这些转换层，然后再经过分区系统到达目的楼层。

2 暖通空调系统

暖通空调系统是高层建筑的重点系统。高层建筑暖通空调设计要遵循 3 个原则：节能减排、健康舒适、利用自然。相关研究表明，在高层建筑中，暖通空调系统能耗占建筑总能耗的30% 以上，为节约资源，必须遵循节能减排原则，可通过各类资源和能源的合理优化配置，打造舒适宜居的环境。同时也可利用太阳能、风能、地热能等可再生能源替代电能，实现成本节约。高层建筑暖通空调设计大多应用下列 3 项技术。

1）热回收技术 在建筑室内排风口处设置热交换器，实现室外新风与室内排风间接接触换热，从而回收利用室内空气热量或冷量。

2）热泵技术 热泵技术是用外界环境热能降低人工制造热能的消耗。制冷剂通过蒸发器从外界吸收热量，并转移至室内的冷凝器放出热量，其间电能转化为压缩机的机械能，机械能输入使制冷剂发生相变，以利于循环吸热，消耗 1kW 的电能可搬运 3～12kW 的热能，提高产热效率。

3）冷热电联产 冷热电联产发电厂既可以发电，也可为区域内建筑提供暖通空调功能，其冷热水管道可在建筑内部敷设，调节建筑整体或局部的温度环境，在有条件的高层建筑中也较为常用。

3 给排水系统与消防系统

相对于低层建筑，高层建筑具有楼层数多、振动源多，给排水水量瞬间需求量大的特点，所以在给排水设计、施工材料、施工管理等方面有严格的要求。高层建筑热水和消防系统的静水压大，需要通过竖向分区供水确保系统稳定;另外，高层建筑消防隐患较多，一旦发生紧急情况，危险大、损失大、消防压力较高。同时，高层建筑居住人数多，对供水的需求量大、排水量大，如果出现异常问题，影响面积较广。因此，必须采用合理的给排水方式才能满高层建筑的需求。高层建筑给排水常采用下列 4 种形式。

1）气压罐供水方式 气压罐供水系统分为气压罐和离心水泵两部分，水源经水泵送入气压罐，气压罐可利用密封储存罐内空气的可压缩性进行储存、调节、加压送水，水在罐内高压的作用下输送到各配水点。

2）减压分区供水 减压设计是利用减压水箱、减压阀降低压力，用水泵把水提升到建筑顶部储水装置，然后根据高层建筑的面积大小合理设置分区减压水箱，从上往下分区供水，结构简单、成本低。

3）高位水箱供水 高位水箱给水分为水箱水泵、串联与并联等。高位水箱供水设计可保证水压稳定，水箱内储存更多的水量，确保供水稳定，可减少水泵启动次数，减少能耗。

4）变频泵无水箱供水方式 利用变频技术改变水泵的转速，进而调节水泵的流量和压力，使设备的流量及水压可控，也可减少能力损耗，但初期成本较高。

4 电气系统

高层建筑电气系统的设计要遵循稳定性、安全性、经济性的原则，采用环形供电的基本模式，设计补偿机制，重视重点环节设计和智能化的应用。稳定性是指在高层建筑电气设计中应保证供电稳定、持续，即便出现用电高峰也可保证电能充分供应。安全性是各类建筑电气设计的基本原则，要求在施工、使用环节保证设备和人员的安全。经济性是指在高层建筑电气设计中，保证电能足量、持续提供的情况下，避免电能浪费情况，确保整体能耗控制效果，维持经济性。

5 建筑智能化系统

高层建筑作为高密度、高效率的工作和生活场所，对建筑智能化有更高的要求。一套完备的高层建筑系统，需具有良好的通信系统、办公自动化系统及管理模块，为人们提供高效、舒适、安全、便捷的使用環境。建筑的功能取决于各智能化系统和管理模块。高层建筑智能化系统主要有 5 项：①建筑设备自动化系统 BAS（Building Autom ation System）;②通信网络系统 CNS（Com m unication Network System）;③办公自动化系统 OAS（Office Autom ation System）;④综合布线系统 GCS（Generic Cabling System）;⑤智能建筑的系统集成中心 SIC（System In-tegrated Center）。

建筑设备自动化系统监控高层建筑内所有公用设备系统，通过计算机进行管理和调控，指挥空调系统、照明系统、配供电系统、安防系统等的运行。通信网络系统通过传输导线或无线电，传送自动化系统的指令，既能实现建筑物内信息传递，又能使该建筑与外界的公共网络互通，是高层建筑的神经组织。自动化办公系统通过应用计算机网络与数据库技术，可实现建筑物内部信息、设备、资源共享，提高整栋建筑内部人员的协作办公效率，提高整体的业务处理能力。综合布线系统由传递各种信号的基础设施组成，是高层建筑的信号传输系统。系统集成中心将以上 4 个子系统链接为一体，将整个公用设备系统的所有信息凝聚汇集，对所有信息进行综合管理，是大数据的最好发挥平台。整个高层建筑，不仅象征着人类的工业水平，也体现人、资源与环境三者和谐共处的关系。

6 结语

高层建筑要成为支持生产的高效场合必须具有完备的公用设备系统、垂直交通系统、空调系统、给排水与消防系统、电气系统及建筑智能化系统，这些系统是保障高层建筑功能的基础，也是处理好“人 - 信息 - 机器 - 环境”关系的基础，解决好这个关系，城市化建设才能更好地推进。

参考文献：

[1]王新泉.建筑概论[M ].北京：机械工业出版社，2010.

[2]吴卫琪. 高层建筑给水排水工程施工技术的难点分析[J].现代物业（中旬刊），2018（2）：144-145.

[3]魏鹏飞.超高层建筑暖通空调系统设计的研究[J].智能城市，2018，4（13）：28-29.

[4]程贝贝.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性分析[J].建材与装饰，2019（29）：90-91.

作者：王姿 郑徐奕