創新思路在高層建筑暖通設計中的應用之探析

徐曉鵬

【摘? 要】隨著我國經濟的快速發展，城市化進程不斷加快，人們生活水平不斷提高，建筑行業在此形勢下迅猛發展，高層建筑中的中央空調小型化、家用空調商業化等成為一種趨勢。暖通工程項目涉及廣泛，在對其進行設計需要考慮的問題較多，不但要因地制宜的合理選擇資源，提高建筑用能系統的效率，還需要科學合理設計從而創造舒適的室內環境并盡量減少對室內環境的不良影響。本文指出高層建筑暖通空調系統設計中要注意的問題，在此基礎上提出節能空調系統設計的新思路，以促進我國高層建筑暖通空調的優化設計。

【關鍵詞】高層建筑;暖通設計;創新;研究

一、高層民用建筑暖通空調設計應該遵循的基本原則

1.安全性原則

高層民用住宅建筑涉及廣大的居民群體切身利益，民用建筑的安全性是建設設計的第一要務。要實現暖通空調設計的安全性原則，必須明確設計的安全目標范圍，暖通空調設計的安全性包括空調使用環境的安全、空調設備的運行和擺放安全、空調的相關部件的防火防電安全等。尤其是在高層民用建筑設計中，設計眾多居民的生命和財產安全，暖通空調設計必須考慮到空調在實際的運行過程中不會因為接觸到易燃易爆氣體、液體而發生爆炸、起火事件。這就要求空調設計必須嚴格按照《建筑防火規范》中對于暖通部分的規定嚴格執行。為了確保暖通設計的安全性，必須做好防火防爆措施，設置報警系統，確保居民安全。

2.經濟性原則

因為是針對民用的暖通空調設計，經濟性也是關鍵點之一。民用暖通空調需要長期使用。如果成本過高，則會影響居民對于空調有效使用。要實現高層民用建筑的暖通空調設計經濟性目標，必須在施工和安裝前做好預算和規劃，注重暖通個空調設計在整體施工過程中的合理性預算范圍，確保經濟性與實用性并存，這樣既能確保工程施工的順利進行，也能有利于減低成本，提升工程建筑效益。

3.環保節能原則

暖通空調設計的環保節能原則是目前建筑行業設計的發展新趨勢，也是緩解我國目前嚴峻的生態環境問題的有效途徑之一。在暖通空調設計中遵循節能環保性原則，要實現這一設計目標，在暖通空調工程中更多利用新技術、新設備是必然要求。但是這樣無疑是增加了預算和成本，因此，國家和政府財政部門要加大對于暖通空調節能設計的投資，給予一定的財政和政策支持。此外，要實現暖通空調設計的環保節能原則，還需要在設計中注重對于光熱資源、空氣、水等生態環境因素的科學把握，做到設計中能夠更好的利用生態資源，實現節能減耗的建筑目標。

二、在我國高層建筑暖通設計中存在的一些問題

1.工程設計中存在的問題

有太多的供暖入口設置。設計者在設計供暖的入口時，不能只為了自己的方便而只顧及室內的系統設計，完全忽略了室外的管網系統，二者必須要緊密聯系，在設計過程中一定要同時考慮到。但是現實的現象卻表明，有的工程設置太多的入口而且在很多的方向都有供暖入口，這樣室外管線和它的銜接點也要相應的增加，這就會給室內系統調節帶來許多的麻煩，更為項目的施工帶來困擾。

排風系統設計不正確。例如某處地下室的暗廁和其它的設備用房需要一個排風系統，水平風管的長度大約為60米，但是斷面的直徑卻是200mm，這種設計就意味風的阻力非常大。想要選擇屋頂的風機進行排風時，但是風機只能安裝在外墻上，這就是不正確的。

2.暖通設計規范以及設計標準問題

冷熱水的系統與膨脹水箱連接不正確。在我國的《鍋爐房設計規范》GB 50041-2008中有明確的要求：在冷熱水系統與膨脹水箱的連接位置處是應該安裝閥門的，但是在實際的工程中，情況卻是采暖系統的高位膨脹水箱的膨脹管接至采暖回水干管時安裝了閥門，這是被嚴格禁止的，一旦操作失誤就會導致系統崩潰。樓梯間的散熱器支管和立管未單獨配置。在《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736-2012中有明確的規定：樓梯間以及所有有凍結危險的場所，不但不應裝設調節閥，同時散熱器還應由單獨的支管和立管供熱。但是在實際的情況下確實采用了雙側連接，一側與鄰室房間散熱器相連，另一側與樓梯間的散熱器相連，而且還安裝了調節閥，但是在此樓梯間有很差的密閉性，當供暖出現問題時，直接會影響到用戶房間的供暖，散熱器在此時也有可能被凍壞。

3.圖紙文件在設計過程中存在的問題

設計書的內容不是很全面。在對暖通空調系統進行設計時，對于設計書所應包括的內容是有著確切的規定的，但是在實際工程設計中所參考的設計書，內容卻是十分不全面，而且有的書里面竟然連一個字都沒有。

設計說明的內容不全面。在我國的《設計深度規定》中要求了：暖通空調的設計說明書中必須包含室內外的設計參數，如熱媒、冷媒的參數;系統的試壓參數;冷源、熱源的參數;管道材料的選擇以及安裝要求等。但事實上確是工程項目的說明書內容極其不全。

三、高層建筑暖通空調設計的要點

1.調節性與操作性

高層建筑暖通空調系統的容量的確定依據是根據全年最不利的氣象條件，因此要求暖通空調系統有較大的可調節空間，以適應各種情況下的負荷變化。調節性能好的系統方案，初期建設投資比較高但是運營能耗小，在分析方案經濟性時應綜合考慮與衡量。另外，設計人員還要考慮空調的管理操作是否采用自動控制，自動控制系統管理操作方便，減少后期的管理人員數量和勞動強度，降低人工費用，但是初期建設投資較大，對管理人員素質要求較高。人工控制空調系統初期建設投資小，后期運營需要的管理人員人數多，管理成本較高。應綜合考慮經費預算和設計功能要求選擇。設計時一般遵循的原則為：大型暖通空調系統以及需要經常調節的空調系統采用自動控制系統，但自動控制系統應盡可能簡化，以方便操作，提高經濟性和可操作性。

2.規劃安裝設備

在低能量消耗及室內環境良好的條件下，可裝置具有調節風量功能的替換式送風系統、冷輻射吊頂系統、低溫送風系統和去濕空調系統，并采取以輻射為主的制冷方法，以平衡因多種設備而產生的輻射熱量。需要注意的是，在安裝冷輻射吊頂系統時必須要與替換式送風系統相結合，只有這樣才能保證室內具有高品質空氣。而去濕空調系統的裝置主要是為了滿足有關規定的室內空氣濕度[2]。在做規劃設計時，除了設備之外，還要考慮計劃的經濟性，例如安裝調試費用、配電控制投資、室外管線費用、工程管理費、材料投資、機房土建費、設備投資及管道投資等各項內容，項目考慮充分才能精確預算費用，避免不必要的浪費。

3.空調用電負荷準確計算

合理計算冷熱負荷是暖通空調設計的重要基礎數據，合理的空調冷熱負荷設計是暖通空調系統節能環保的重要決定性因素。如果暖通空調系統的負荷設計不合理就會極大地提高工程費用預算，加大資金投入，消耗能源。因此在設計暖通空調系統時，施工圖設計中系統的冷、熱計算負荷依據不能直接采用設計手冊中單位建筑面積冷、熱負荷指標。設計人員要因時因地制宜，針對目標工程進行詳細充分的負荷數據計算，根據準確計算數據來設計施工圖，求真務實，不能根據經驗估算。

結語

合理的暖通設計可以為居民提供比較舒適的生活環境，提供室內環境質量，同時能夠從多角度進行設計，降低室外因素對室內因素的影響。所以高層建筑暖通設計應因地制宜，根據實際需求進行設計，只有各樣才能提高建筑用能系統的效率，才能科學、合理地設計出符合實際條件的暖通空調，最大限度降低對室內環境的不良影響。

參考文獻

[1]姜歡，楊博涵.供暖通風空調設計中常見問題研究 [J].工程技術研究，2016，（6）：199.

[2]張亞南.暖通空調自控設計中配合問題分析[J].工程技術研究，2017，（8）：228+235.

[3]劉國強.高層民用建筑暖通空調設計中關鍵點探討 [J].住宅與房地產，2017，（3）：83.