關于高層建筑暖通設計中常見的問題及對策

梁浩彬 李政昀

【摘要】隨著經濟的飛速發展，建筑市場出現了空前的繁榮，高樓大廈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越來越重要。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。

【關鍵詞】高層建筑；暖通設計；空調負荷計算，通風空調系統

0 引言

暖通的全稱為供熱供燃氣通風及空調工程，從科學的角度上可分為供暖、通風以及空氣調節等三個方面，從功能的角度上看則是建筑設計中的一個重要組成部分。供暖是為建筑物提供適宜的熱量，以滿足室內溫度的要求標準； 通風主要分為自然通風以及機械通風，指空氣進入及排出房間以期利用室外空氣來更新建筑物內空氣的過程；空調調節則主要是對室內濕度、溫度、空氣流動速度以及潔凈度進行相關調節，進而提供適宜新鮮空氣的環境控制系統。近年來我國的暖通技術取得跨越式的發展，然而在一些方面還存在著問題，筆者將主要從空調負荷計算誤差、通風空調設計系統與材料使用的不合理以及立管、支管配置不完善等方面對其進行研究分析，并對此提出相應的改善策略及措施。

1 建筑暖通設計中存在的問題

1. 1 空調負荷及空氣參數的計算誤差大

在目前建筑暖通的設計之中空調主機容量普遍偏大源于其空調負荷的計算存在著誤差，建筑物空調負荷計算的相關因素有如下幾個： 1） 外窗傳遞的太陽輻射熱量； 2） 圍護結構傳遞的溫度； 3） 人體自身的散熱量； 4） 新風量以及滲透空氣所帶來的負荷； 5） 室內照明及其余熱源的散熱量； 6） 其他的負荷。

建筑暖通設計師在進行空調負荷計算時一般會依據 GB 50019-2003 采暖通風與空氣調節設計規范的相關規定而行，然而空調負荷計算的誤差仍然不可避免的出現，一方面的原因是暖通設計師在負荷計算時過于擔心錯項、漏項的出現而無法實現使用目的，因此保守地選擇較大的參數。筆者則認為在暖通設計中留有合理的調節余地十分重要，但卻不能濫用保守數據，而應該將建筑相關參數加以考慮從而避免空調負荷計算的誤差將會造成不必要的浪費。建筑相關參數與暖通設計師空調負荷計算之間有著一定的聯系，因此空調負荷計算存在誤差的另一個原因是各環節之間配合的不默契。

1.2 通風空調系統設計不完善

目前我國在通風空調系統的設計中仍存在較大缺陷，主要表現在： 1） 通風空調設計時忽略結構梁與吊頂各參數的標高配合，將風管的標高盲目壓低進而導致吊頂標高也被迫降低，對于建筑的舒適度及美觀造成了較大影響2） 通風空調管道與給排水、電氣管線布置所起的沖突問題屢見不鮮； 3） 空調封口的位置被隨意調動，甚至在空調主干管的變徑及彎頭等處也存在設置送風口的情況，導致氣流的加速變化而產生噪聲。但在實際情況中，暖通設計人員并未嚴格地按照相關規定進行設計，出現了在諸多建筑中風管穿過防火墻的位置以及風管穿 過變形縫的兩側都未有效地安裝防火閥的情況。上述關于通風空調系統設計的問題雖在后期可進行再調整，然而調整將會產生一定的返工浪費，而且調整后的效果也會遠低于之前合理規劃的質量水平，從而對系統的正常運行與維修產生不可避免的影響。

1 .3 材料選用及設備設置的不合理

在目前建筑暖通設計中所存在的問題之中，保溫材料的選用不盡合理是較為突出的一個，因為優良的保溫材料與技術能夠對建筑的質量水平起到不可或缺的作用。建筑暖通設計中對于保溫材料的選用應符合 GB/T 17369-1998 建筑絕熱材料的應用類型 和基本要求的相關規定，保溫材料最好選用熱系數不超過0.2 的材料，除對材料導熱系數的考慮外，還應將材料的燃燒性能、吸水率以及強度等指標列入參考范圍。大量實踐表明，對于保溫材料所付出的投資在一年左右即可通過所節約的能量收回，因為良好的保溫條件可使熱量的損失率降低95%左右，極大程度上減少了無用熱量的增長。

2 建筑暖通設計問題的改進策略

1. 1 注重規范性及經濟性

建筑暖通設計中規范性與設計及施工工作人員的素質息息相關，因此首先需要建立并完善暖通設計的監理制度，在相應的崗位上安排相關的監理工作人員對暖通設計及施工過程進行監理以保證工作的規范性實施及其質量水平。其次，在工程建設期間還可以聘請專業暖通設計及施工人員開展相關的講座與座談會，鼓勵全體工作人員的積極參與，從而在潛移默化的環境中提升設計及施工人員的專業知識水平及其實際動手能力。而建筑暖通設計的經濟性原則的保證則需要做到： 第一，暖通設計的過程中對施工所需材料與技術有充分的了解，在同一使用周期之內對機械檔次、相關設備及材料的市場價格進行調研工作，從中選 擇性價比較高的材料及設備； 第二，暖通設計中各項機械設備的使用壽命與運行、維修經費也是衡量的重要因素所在，并根據季節的差異性對不同時期的設計及施工成本進行比較分析，從而得到最符合設計要求的經濟方案。

2. 2 注重可行性及可靠性

暖通設計的可行性是指設計需要滿足相關的要求與規范，可靠性則是設計方案安全穩定性的保證。建筑暖通設計中可行性與可靠性的重視體現在： 一方面，需要根據不同區域內建筑施工場地的氣候條件、地質條件的差異進行合理分析，對機械設備器材的非標準變化進行充分考慮，進而得出科學可行的參考數據及設計方案；另一方面，需要依據暖通設計的相關要求對建筑的設計及施工方案進行分析研究，再深入基層進行調研工作，認真嚴格地檢查危險威脅因素，從而在最大程度上保障暖通設計及施工的安全穩定。除此之外，充足的供水供電條件是暖通設備正常運行的必要條件，在設計時還應考慮到供水供電條件變化所產生的影響，而在無法使用標準設備的情況下，建筑暖通設計需要提出另一種科學合理可行的設計方案。

2. 3 注重可操作性及可調節性

暖通設計人員應在嚴格地參照國家相關規范要求的前提下發揮其所具備的設計技術能力，如此才能設計出符合實際的可操作性方案。進行暖通設計時，設計人員在考慮可靠性、經濟性的基礎上應根據建筑物實際的結構情況確定最終設計方案，例如，對于需要自動控制的大型空調系統，設計方案應盡量精簡，如此能夠在提升系統自動化程度的同時減少操作人員的工作量，確保了系統的可操作性。與之同時，從節約能源的角度上來看，暖通設計中空調系統應符合季節的變化情況，即需要空調系統具備一定的可調節性，例如，空調系統中的閥門應在季節的轉換時設置為手動，而建筑中不同單位的分量計算也應在空調系統的調節中有所體現。

3 結速語

暖通設計在城市建筑系統中發揮著不可或缺的作用，暖通設計的實施必須以相關的設計規范作為依托再進行科學合理的設計，如此才能在滿足人們實際需求的同時實現最大效應。本文針對建筑暖通設計中存在問題的分析研究以及相關建議旨在希望 得到更多的業內重視，暖通設計人員需要具備高度的社會責任感以及暖通設計技術，并在此基礎上不斷地更新設計理念，為當代城市建筑暖通設計的優化及發展做出貢獻。

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