高層建筑暖通設(shè)計要點分析

呂艷茹

(遼陽市建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，遼寧 遼陽 111000)

一、高層建筑暖通的類型分析

高層建筑暖通空調(diào)的類型主要包括以下幾種：第一，全空氣的暖通空調(diào)。全空氣的暖通空調(diào)是指通過利用組合式空調(diào)機組對屋內(nèi)溫度和濕度進行調(diào)節(jié)，從而改變高層建筑室內(nèi)的環(huán)境。全空氣的暖通空調(diào)因具有一定優(yōu)勢所以在高層建筑中被廣泛應(yīng)用。第二，空氣—水暖的暖通空調(diào)。空氣—水暖的暖通空調(diào)是指使用冷水、空氣等介質(zhì)來進行熱質(zhì)交換，并通過熱質(zhì)交換將多余的熱量帶走，從而降低室內(nèi)溫度，起到除濕降溫的目的。空氣—水暖的暖通空調(diào)具有制冷速度快等優(yōu)點，在高層建筑中被重點關(guān)注。第三，全水暖的暖通空調(diào)。全水暖的暖通空調(diào)是指將冷卻水作為介質(zhì)對室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)。全水暖的暖通空調(diào)因具有高穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)靈活性等特點，所以在高層建筑中應(yīng)用此次數(shù)最多。

二、高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計中應(yīng)考慮的幾點原則

（一）滿足實用性需求

在以往的暖通工程設(shè)計中，大部分項目存在“一刀切”的現(xiàn)象。設(shè)計單位更注重應(yīng)用常規(guī)的氣候情況，因此在使用過程中其效果自然就達不到預(yù)期。相反，在高層建筑暖通設(shè)計中，就必須要適應(yīng)惡劣天氣的影響，始終保持建筑內(nèi)的宜居條件。比如設(shè)計單位通過提高機組的容量，滿足建筑使用的負(fù)荷需求。這種設(shè)計思路雖然在前期的投資成本較大，但項目整體性能和后期運維的壓力將得到極大地改善。此外，為了方便管理，高層建筑暖通空調(diào)近年來越來越趨向于自動化調(diào)節(jié)。在設(shè)計中，技術(shù)人員通過現(xiàn)場控制器與通訊網(wǎng)絡(luò)將空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備與終端相連。一旦建筑內(nèi)問題出現(xiàn)了波動，即可通過數(shù)字控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，使暖通工程的實用性更加突出。

（二）確保安全性指標(biāo)

高層建筑暖通工程的安全性也是業(yè)界關(guān)注的焦點，其不僅關(guān)乎空調(diào)系統(tǒng)功能的發(fā)揮，而且也攸關(guān)住戶的生命財產(chǎn)安全。尤其是暖通空調(diào)在建筑內(nèi)分布較為復(fù)雜，一方面給設(shè)備的運行養(yǎng)護帶來了不小的難度，另一方面也給消防防免工作造成了不便。比如在部分采取分散供暖的地區(qū)，高層建筑暖通十分依賴于鍋爐的設(shè)計。這樣一來就必須合理規(guī)劃鍋爐區(qū)、庫房，避免對建筑的正常使用帶來安全隱患。不僅如此，高層暖通系統(tǒng)的送風(fēng)口設(shè)計也應(yīng)該與消防排煙通道進行區(qū)分。這樣一來，不僅可以減少甚至是杜絕系統(tǒng)壓力受損的問題，而且也能夠規(guī)避由于漏氣所造成的燃燒、爆炸現(xiàn)象。總之，高層暖通空調(diào)的設(shè)計應(yīng)該嚴(yán)格遵循行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，始終秉持安全重于泰山的設(shè)計原則。

（三）遵循低碳型理念

根據(jù)環(huán)保部門提供的數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)建筑能耗在總能耗的占比超過5成，且呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢。而建筑暖通系統(tǒng)的能耗問題最為突出，這與可持續(xù)發(fā)展理念不相符合，也不利于建筑項目經(jīng)濟效益的實現(xiàn)。因此，在高層暖通設(shè)計中基于低碳型理念還需要嚴(yán)格的控制成本。一方面是要合理規(guī)劃設(shè)計，避免暖通工程的鋪張浪費；另一方面也要在滿足使用需求的前提下，將能耗成本降至最低。相比發(fā)達國家，國內(nèi)建筑暖通的運營成本高出一倍不止，這與系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)劃有密切的聯(lián)系。比如在寫字樓等高層建筑內(nèi)，具有較規(guī)律的停機時間差，設(shè)計人員就可以合理利用這一特點降低運行費用。而對于民用住宅，由于開機時間較長能耗等級更高，就需要從技術(shù)方面入手來優(yōu)化設(shè)計方案。比如積極運用新設(shè)備、新能源，同時結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件與建筑技術(shù)來改善項目的節(jié)能表現(xiàn)。

三、設(shè)計要點分析

（一）合理規(guī)劃設(shè)計

對高層建筑暖通空調(diào)進行規(guī)劃設(shè)計需要從以下幾個方面著手：首先，設(shè)計人員在一些室內(nèi)能源消耗低的高層建筑中，可以在暖通空調(diào)設(shè)計過程中加入送風(fēng)、去濕等設(shè)計，同時還可以采用輻射形式的制冷技術(shù)，從而實現(xiàn)對散發(fā)熱量的平衡。其次，暖通空調(diào)設(shè)計人員在設(shè)計過程中需要提前制定一個設(shè)計方案，并保證方案設(shè)計就有經(jīng)濟性、實用性特點，從而減少暖通空調(diào)在設(shè)計過程中出現(xiàn)的浪費現(xiàn)象，進而降低設(shè)計成本。最后，設(shè)計人員需要對暖通空調(diào)的通風(fēng)系統(tǒng)進行規(guī)劃，通常情況下，高層建筑暖通空調(diào)在設(shè)計過程中缺少通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，造成制冷機容量出現(xiàn)負(fù)荷，因此，設(shè)計人員需要在設(shè)計過程中對通風(fēng)系統(tǒng)的安全系數(shù)、設(shè)計環(huán)節(jié)進行認(rèn)真考慮，從而發(fā)揮出通風(fēng)系統(tǒng)的功能。

（二）精確負(fù)荷計算

不同的建筑項目由于當(dāng)?shù)貧夂颉⒔ㄖY(jié)構(gòu)以及圍擋方式有所區(qū)別，因此空調(diào)負(fù)荷也具有較大的差距。設(shè)計人員應(yīng)該首先對項目的圖紙資料進行研究，并根據(jù)建筑所采用的熱阻材料合理計算負(fù)荷值。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計人員可以進一步確定暖通空調(diào)設(shè)備的具體型號，將項目內(nèi)暖通空調(diào)系統(tǒng)分布進行可視化轉(zhuǎn)換。其次，設(shè)計人員還應(yīng)該具體測算每一個房間的負(fù)荷，給暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計形成有效的

指導(dǎo)。比如風(fēng)口多寡的設(shè)置、暖氣片的數(shù)量等都受到負(fù)荷的影響，準(zhǔn)確的負(fù)荷計算對暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計落實具有重要的意義。最后值得一提的是，暖通空調(diào)設(shè)計中還需要對水力進行計算，從而確定管道的型號及分布方式。

（三）完善通風(fēng)設(shè)計

暖通空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)計也對室內(nèi)宜居程度有著較大影響，因此也成為當(dāng)前設(shè)計工作重點內(nèi)容。借助于通風(fēng)設(shè)計，可以將新鮮的空氣引入促進室內(nèi)空氣的循環(huán)。同時對空氣進行加熱或者制冷等處理，不僅對空調(diào)系統(tǒng)性能發(fā)揮有巨大幫助，而且還能夠營造一個健康舒適的居住、辦公環(huán)境。設(shè)計人員應(yīng)該首先根據(jù)暖通空調(diào)設(shè)計方案進行風(fēng)機的選點，在高層建筑內(nèi)筆者認(rèn)為墻裝或者吊裝風(fēng)機的方式最佳。為了避免風(fēng)機短路所造成的排風(fēng)故障，設(shè)計人員還需要對通風(fēng)體系統(tǒng)進行防水處理。比如在吊裝的風(fēng)機附近，使用擋雨裝置對設(shè)備進行適當(dāng)?shù)谋Ｗo。此外，基于低碳設(shè)計理念，在通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)計人員也可以有效利用自然風(fēng)。這需要設(shè)計人員對建筑內(nèi)的熱壓以及風(fēng)壓進有充分地了解，同時設(shè)計完善排氣口。這樣一來既能夠改善室內(nèi)空氣與溫度，也能夠顯著降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗。