胡 晉
(江西省建筑設計研究總院, 江西南昌 330046)
暖通工程在現代化高層建筑工程中占據著重要位置,是一項綜合性的復雜工程,這就給暖通設計工作帶來了更高的要求和難度。目前高層建筑暖通設計中還存在一些問題,影響了暖通工程的實效性。所以,設計人員要堅持遵循暖通設計的基本原則,更新設計理念,嚴格按照相關設計標準規定,科學合理地控制設計質量,設計出最佳的暖通工程方案。
在設計高層建筑暖通工程中需要重點考慮經濟性問題,結合工程特點和施工要求,遵循經濟性原則,完善和優化設計方案,從而保障工程的經濟效益,在保證工程質量同時最大限度節省成本,創造出更多的經濟效益和社會效益。相關工作人員要在開始設計之前詳細了解工程情況,制定出科學準確的工程預算,在此基礎上分析工程各個環節的設計過程與特點,找到最佳的設計方案,嚴格控制空調主機的容量,科學合理地配置暖通系統中的設備設施。
隨著人們生活水平的逐漸提升,環保節能意識也在逐漸增強,高層建筑房屋是否能夠提供舒適、節能、綠色環保的空間,成為人們關注的一個要點問題。所以,新時期的高層建筑暖通工作必須要堅持節能原則,在設計方案時綜合測評平均輻射溫度、風速、勞動強度、濕度、溫度情況,保證這幾項基本指標可以在最為適宜的比例范圍內,給人們提供節能、舒適的居住環境,滿足人們的實際需求[1]。同時,在管理整個暖通系統上,要盡可能地簡化設計系統結構,避免鋪張浪費使用不必要管材,這樣不僅能夠降低工程成本,也可以體現出暖通系統的節能性、環保性,落實現代化暖通系統設計理念。
一般情況下,住宅的廁所、盥洗室溫度在冬季需要不低于12 ℃,浴室的溫度則要不低于25 ℃。但是,由于現代高層建筑中涉及到一些沒有外墻和外窗的盥洗間與廁所,加之大部分有熱水洗澡供應的高層住宅衛生間內缺少對應的散熱器設置,所以實際情況中的高層建筑溫度無法達到相關標準要求。因此,設計人員首先要全面掌握暖通設計規范要求,明確系統熱負荷量標準,注重門窗的冷空氣量,綜合考慮多種因素,落實到每個影響室內溫度的情況分析,保證暖通系統的供暖熱負荷滿足標準,提升設計工作空氣數據計算的精準性。
在設計高層建筑的暖通系統時,設計人員要嚴格按照設計規范中的規定把控風管設計工作,通常情況下,風管是不允許穿過防火墻或者變形縫的,針對一些必須要穿過的風管特殊設計工作,需要著重考慮以下兩方面內容。首先,風管在穿過防火墻時,設計人員必須要將相應的防火閥設置在風管穿越處,并且兩側都需要設置防火閥,這樣才能夠保證其安全性和功能性得以充分體現;其次,風管在穿過變形縫時,也需要將相應的防火閥設置在變形縫兩側,確保整個通風空調系統安全、合理地使用[2]。
設計人員要熟悉掌握空調設計的使用場所、各種管道材料的屬性特征、空調設備的內部構成、空調設備的運行機制等內容,這既是其專業性的具體體現,也是對暖通設計人員的基本素質要求。有些暖通設計人員的設計理念陳舊,缺乏專業的理論知識基礎,在工作中經常出現設備管道配置不合理或者與建筑要求不相符的問題,影響了整個暖通系統的功能性。近年來,科學技術的更新與普及應用為高層建筑空調設計帶來了新的理念指導和技術技巧。因此,為了不斷提升高層暖通設計的水平,更好地滿足人們需求,設計人員要與時俱進更新設計理念,學習最新的專業知識內容,加強與同行的交流學習,完善自身設備管道配置能力,與把握管道材料和空調設備特性,按照建筑需求和設計要求合理選擇、配置設備管道。
暖通設計人員要意識到精算出水泵揚程的必要性,避免在較小水壓需求量上使用揚程過大的水泵,這樣就不會發生多余能量消耗及燒毀電機類事故。保證電機可以正常啟動使用。同時,要注意冷熱水泵的分設問題,保證制熱與制冷時的供回水溫差范圍在適宜的5~10 ℃之間,以便降低能源消耗。
高層建筑暖通的設計中要保證設置充足的冷水機組臺數,確保系統的適應性與負載可靠性,同時也避免設置過多的機組,確保不會發生能耗增高情況,使冷水機組能夠占地面積適宜,配置的水泵并聯損失較少,從而降低發生故障的幾率。結合建筑要求和暖通工程實際情況科學合理選擇多機頭機組,精準地使用等容量機組,降低多機頭機組發生故障的幾率,在追求機房使用方便與整齊的同時,保證整個機組可以具備較強的適應性。
設計人員既要考慮送風消聲設備設置,也不能忽視回風消聲設備的應用,避免使用性能不佳的保溫吸音材料,影響消聲效果。重視消聲設備在整個系統中運行振動程度,避免振動噪聲過大。此外,針對高層建筑暖通系統中會發生的風管輻射噪聲、二次再生噪聲設計人員需要結合具體情況,選擇適合的消聲設備,便于達到最佳的消聲效果。
如果設計人員使用過大的風機風壓,那么就很容易出現與水泵揚程選用過大同樣的現象,難以保證新風量[3]。在設計風機的具體工作中,需要使用一定直管長度的離心風機,保證氣流方向與出風口方向相同。風機入口的設計要讓氣流可以穩定均勻地進入到風機內,如果使用的是皮帶輪傳動的離心風機,則需要細致檢查皮帶輪包角和皮帶的情況,保證皮帶松緊程度能夠與標準要求相符合。在使用變風量空調器過程中,需要將風機利用靜壓箱先連接起來,然后將漸擴管加設其中。對于暖通系統普遍會發生的較大風機與多臺小風機并聯問題,設計人員要先明確小風機同時運行的系數,根據系數數據保證風機的兼容性,讓其可以在并聯情況下穩定、安全運行。
風管截面高度方向的實際尺寸一定程度上直接決定著吊頂的高度。暖通系統的風管走線如果特別長的話,就會增加施工難度,也會給其他管線的布置與敷設施工帶來困難,所以要保證風管走線長度適宜。截面積大的風管,需要大的機房,也會產生更大的噪音,影響回風情況,所以,風管截面積大小也需要重視。合理設計風管走線長度,能夠最大程度降低風機功率,通過使用臥式機組掛裝的方式,可使整個機房設置更加合理、靈活,提升高層建筑的使用空間有效性。
使用型式不同的送風口會產生不同的氣流流型,因此,要結合實際情況選擇型式適合的送風口,保證氣流情況良好。使用板式熱交換器的情況,必須要設置具備一定細度濾網的水過濾器,避免熱交換板堵塞或者水阻增大的問題。
綜上所述,高層建筑暖通設計工作中會遇到多種多樣的問題,需要分析暖通設計中存在的不足之處,掌握暖通設計工作需要注意的問題要點,采取有效的措施制定出最為合理可行的設計方案,保證取暖效果滿足建筑建設與人們需求,并降低能源消耗。