高層建筑暖通設計中存在的問題及改進策略

季文君

隨著城鄉經濟一體化進程的加快,建筑市場出現了空前的繁榮,高樓大廈鱗次櫛比,給人們的居住提供了更大的方面,同時建筑的節能減排問題,也被提到了日程上來。怎樣做好設計,目前的高程建筑暖通設計存在哪些問題,需要進行怎樣的改進,是本文要探討的問題,希望和同行們商榷。

1 高層建筑中暖通設計存在的問題

1.1 通風空調系統設計不符合規范要求

《高規》中對風管的規定很明確,要求設計的風管不宜穿過防火墻或變形縫,一旦情況特殊必須穿過,則必須在防火墻的穿越之處設防火閥;需要穿過變形縫時,還要在兩側設防火閥。但是設計師在暖通設計的具體操作中沒有嚴格按照規范的要求做,所以在一部分高層建筑中,風管穿防火墻處看不到有設置的防火閥,一部分設計師在風管穿過變形縫時僅設計一側的防火閥,另一側則空缺[1]。

1.2 空氣計算參數不符合規范要求

建筑暖通的《設計規范》中明確規定了冬季室內空氣的具體計算參數,設計過程中應該按要求設計,比如盥洗室、廁所的溫度要保持在12℃,浴室要高于或等于25℃。但是在不同地區,由于氣溫不同,設計人員在暖通設計時對一些設計參數計算不準確,沒有執行規范中的有關要求進行設計。

關于冬季供熱《設計規范》中規定,系統的熱負荷需要把通過門窗的冷空氣量計算進去一并作為供熱的負荷量。因為這是影響室內溫度的一個重要因素,必須在設計考慮范圍內,需要精確計算,保證暖通設計的合理性。但有的設計師出于一種簡單方便的考慮,或者是圖省事,在進行設計過程中,沒有計算這部分耗熱量,設計存在缺陷,致使供暖熱負荷不準確,還有的暖通設計方案對圍護結構耗熱量朝向修正率做了改動,有悖于規范要求。

1.3 樓梯間散熱器立、支管配置不合理

高層建筑的暖通設計,較之普通建筑的暖通設計還要復雜一些,在建筑的樓梯間或其它有凍結危險的空間內,設置散熱器,但應該單獨設計立、支管供熱,而且還不允許裝設調節閥。這是一種科學的考慮后確定的規范要求。但是在實際中,設計師的設計卻沒有按規范進行,致使一些建筑將樓梯間散熱器與鄰室供暖房間散熱器設計為一根立管,并且還采用雙側連接,把衛生間和臨室共同連接起來,更有甚者在散熱器支管上設置了閥門,這樣情況下,一旦出現故障,給維修帶來麻煩。

1.4 防煙分區排風量和排煙風機風量的計算混淆

《高規》對排煙風機風量的計算問題詳細規定了“擔負一個防煙分區排煙時,應按該防煙分區面積每平米不小于60m3/h計算,擔負兩個或兩個以上防煙分區排煙時,應按最大防煙分區面積每平米不小于120m3/h計算。”但是在實際中,設計師卻把建筑排煙風機設計為水平方向擔負面積不同的2～3個防煙分區的排煙,設計師將排煙風機風量按其所擔負的2～3個防煙分區總面積每平米不小于60m3/h計算,這種設計方案直接導致排煙風機風量不能滿足防火使用要求[2]。

2 解決問題的措施和方法

2.1 暖通設計最關鍵問題是高質量,低成本,設計要考慮經濟性的問題

而這個恰恰是目前暖通空調方案比較中一個重要的參考因素。進行經濟性比較,要保持一個標準。設計方案中設備的檔次、市場價格、能源價格等情況都基本是要一個標準,在相同的使用周期中才可以進行比較,這樣比較后的結果才具有科學性。同時暖通設計時,還要考慮設備的運行費用,暖通設備的使用壽命和維修情況,單純依據設備報價進行比較也是不科學的。尤其是空調系統的設備使用情況,根據季節不同,使用情況也不同,因此應該綜合考慮,進行經濟性比較。

2.2 設計應具有可行性和可靠性

暖通工程的設計和施工,各個地區政府都有明確的規定和要求,包括有關環境保護的要求;設計的可行性就是要滿足規范要求,設計方案的運行安全和經濟性,則是設計可靠性的體現。暖通設備的供水和供電是其正常工作的條件,因此設計方案應充分滿足這樣的要求。而且還要照顧到供水、供電條件的長期、變化情況。有些建筑工程情況特殊,無法采用標準設備,這時的設計方案要對非標準設備提出詳細合理可行的參數要求。

2.3 空調設施要具調節性和可操作性

建筑的暖通空調系統是季節性的,所以要考慮具有靈活的調節性能,滿足冬夏季節負荷的變化。目前我國的建筑空調系統調節性能好的設計方案有VAV空調系統和VRV變頻空調系統,這兩種系統的控制性較高。雖然在安裝時的一次投資費用較高,但投入使用后運行能耗較小,設計方案的選擇應該綜合考慮設備的一些因素,從而確立最恰當的設計方案。特別是一些公共建筑,不是全天24小時使用空調,調節性就更顯得重要,這是從節能角度考慮的。目前普遍采用的空調系統自動化控制,是節能和節約成本的因素。一次性投資增加了,后續使用中的成本減少了,當然這種情況對運行工作人員素質的要求也相應的高了。具體方案的確定,應根據建筑的實際情況和要求來確定,綜合考慮設計的經濟型和技術性。一些需要自動控制的大型空調系統,設計方案要從簡,這樣減少操作人員的工作量,盡量提高自動化程度,提高系統的經濟性和可靠性。空調系統中,只是季節轉換時才需要進行操作的閥門盡量設置為手動。而且還要考慮建筑中不同單位分量計算空調費用的具體情況[3]。

2.4 嚴格執行暖通設計規范和規定

設計人員要具有高素質的設計能力,對現行設計規范、規定、標準應認真學習并充分掌握,能夠遵循規定的要求進行設計,特別是各地政府的相關規定,應嚴格貫徹和落實。

建筑的節能主要體現在暖通設計及維護結構材料方面的設計。特別是暖通耗能是建筑中的最大耗能系統。科學合理的設計,可以在有限的投入中,獲得最大的效益,實現節能。一套好的暖通設計方案,特別是高層住宅的暖通設計,可以節能,節材,用有限的材料,創造最大的暖通效果。

參考文獻

[1] 高磊.高層建筑暖通設計中存在的問題分析[J].科協論壇,2009(1).

[2] 鄧統銀.如何預防暖通設計中出現的問題[J].建材與裝飾,2010(12).

[3] 徐昌松.我國高層建筑暖通空調設計中存在的問題及解決方法探析[J].中國高新技術企業,2009(8).

注釋

[1] 高磊.高層建筑暖通設計中存在的問題分析[J].科協論壇,2009(1).

[2] 鄧統銀.如何預防暖通設計中出現的問題[J].建材與裝飾,2010(12).

[3] 徐昌松.我國高層建筑暖通空調設計中存在的問題及解決方法探析[J].中國高新技術企業,2009(8).