高層建筑暖通設計的問題及改進措施

1.濟南市熱力設計研究院 250031；

2.濟南熱電有限公司 250001；3.濟南市熱力設計研究院 250031

摘要：高層建筑的暖通設計方案對于整個建筑的成敗和效益有著至關重要的影響，同時對于建設項目的使用功能性也有著直接的影響。所以應當加強對高層建筑暖通設計問題的分析，加強技術的研究與開發(fā)，增強高層建筑的施工效益。

關鍵詞：高層建筑；暖通設計；施工圖紙；經(jīng)濟性；節(jié)能環(huán)保

本文首先分析了高層建筑暖通設計中存在的問題，然后詳細闡述了改進的措施。

一、高層建筑暖通設計存在的問

（一）施工圖紙和計算書不夠完善

根據(jù)《現(xiàn)代建筑通暖設備施工規(guī)范》規(guī)定，高層建筑中暖通設備的施工圖紙和計算書都需要具有兩個基本內(nèi)容，一是設計圖紙，二是設計說明。在設計說明中要明確設計參數(shù)、冷熱源情況、安裝管材的規(guī)格等參數(shù)，但在實際施工圖紙設計時，有的設計人員在編寫計算書和施工圖紙時內(nèi)容過于簡單，在圖紙上沒有詳細的設計規(guī)范和說明內(nèi)容，在說明內(nèi)容的敘述上也不夠嚴謹。一部分設計人員甚至僅僅簡單地畫出安裝設備的平面圖，而不畫出相關的剖面圖、立面圖等。由于設計圖紙是施工人員實際暖通設備的安裝過程中的主要施工參考，所以設計圖紙的設計參數(shù)、管道具體情況的不詳細往往會給施工人員帶來不必要的麻煩，影響工程施工進度，嚴重的由于錯誤施工導致整體建筑的暖通系統(tǒng)的性能發(fā)揮不正常。

（二）供暖入口設置過多

在安裝供暖入口的設計過程中，要以符合建筑供暖安裝為基礎，科學的安排室內(nèi)外的管線銜接。但在高層建筑暖通設計的過程中，一部分施工人員為追求施工進度，不考慮室外各個供暖系統(tǒng)的整體性以及室內(nèi)室外連接的合理性，而是通過設置多個供暖入口進行供暖，進而達到加快施工進度的目的。從長遠的角度來看，供暖入口設置過多會使得室內(nèi)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)產(chǎn)生不便。并且如果供暖系統(tǒng)出現(xiàn)問題，過多的供暖入口也將使得維修工作大大增加。

（三）排風系統(tǒng)的設計缺乏科學性

排風系統(tǒng)是高層建筑通暖系統(tǒng)的重要組成部分之一，排風系統(tǒng)與整體建筑通暖性能的發(fā)揮有著密切聯(lián)系，所以若在排風系統(tǒng)的設計上存在不合理現(xiàn)象將會影響整體暖通系統(tǒng)。舉例來說，某個高層建筑的辦公室以及休息間需要設置一個排風系統(tǒng)，施工人員將水平風管的長度設置成了 70m，但在斷面的設置過程中，卻將直徑僅僅設計成了 200mm，導致風的阻力極大。如果想用選用屋頂?shù)呐棚L機的進行排風的話，考慮到風的阻力，只能將排風機設置在外墻上，進而導致整個系統(tǒng)難以協(xié)調(diào)一致，最終影響了所設計建筑的采暖與通風。

（四）設計中存在能耗較大等相關問題

在高層建筑暖通設計的過程中，不難發(fā)現(xiàn)相關的暖通設備雖然能夠滿足相應的基本性能，但其能耗普遍偏大，致使其經(jīng)濟效益偏低。實際上，在設計的過程中，設計人員需要確保各機組在滿足性能的條件下，能夠擁有較合理的滿負荷各種能效比。例如在夏季制冷時，室外機需滿足冷負荷的相關參數(shù)。而在冬季需制熱時，室外機能夠迅速融霜，能夠擁有較好的制熱能效比。

（五）未按照規(guī)范設計安裝冷熱水系統(tǒng)

按照《現(xiàn)代建筑通暖設備施工規(guī)范》，在水箱與水系統(tǒng)地連接工作中嚴禁采用閥門，但是在一些建筑通暖設計中，膨脹水箱與冷熱水管道之間的連接還存在使用閥門的不規(guī)范行為。對于建筑中央空調(diào)的冷凍水系統(tǒng)安裝也必須依照這條規(guī)范。然而通過對大中型城市的一部分暖通設備的考察，發(fā)現(xiàn)仍然有一些空調(diào)裝設了閥門，這些不規(guī)范的安裝行為將會對后期的工程施工和用戶的居住帶來嚴重影響。

二、高層建筑暖通設計的改進措施

（一）設計要進行經(jīng)濟性比較

經(jīng)濟性比較是目前暖通空調(diào)方案比較中考慮最多的一個問題。在經(jīng)濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、設備檔次、能源價格、舒適狀況等基準條件進行比較，保證方案比較結(jié)果的科學性和合理性。設計應具有可行性和可靠性。能夠滿足使用要求，這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當?shù)卣嘘P法規(guī)和規(guī)范的要求，包括有關環(huán)境保護的要求；設計方案應能滿足供電、供水等方面的要求，并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。對于一些無法采用標準設備的特殊情況，對非標準設備應提出詳細的參數(shù)要求，并且所提出的參數(shù)要求應合理可行。

（二）設計要有調(diào)節(jié)性和可操作性

暖通空調(diào)系統(tǒng)應有較好的調(diào)節(jié)性能，以適應全年負荷的變化。調(diào)節(jié)性能好的系統(tǒng)方案，如采用 VAV空調(diào)系統(tǒng)和 VRV 變頻空調(diào)系統(tǒng)的方案，其一次投資通常較高，但運行能耗較小，在經(jīng)濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部

分時間使用的辦公建筑，設計方案應能適應其夜間不工作時的調(diào)節(jié)要求。

空調(diào)系統(tǒng)自動化水平的提高，可以減少管理人員的數(shù)量和勞動強度，但使一次投資增加，對操作人員素質(zhì)的要求提高，應根據(jù)實際情況和要求，經(jīng)技術經(jīng)濟性比較來確定。大型空調(diào)系統(tǒng)和需要經(jīng)常調(diào)節(jié)控制的設備較多的工程宜采用自動控制，以減少操作管理的工作量。但自動控制系統(tǒng)應盡可能簡化，以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。對于只有季節(jié)轉(zhuǎn)換時操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業(yè)建筑，系統(tǒng)設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統(tǒng)計交納的要求。

（三）嚴格遵循相關設計標準，確保暖通設計可行、可靠

我國實施很多暖通設計標準規(guī)范，設計人員一定要注重對現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)定、標準的學習，掌握相關規(guī)范文件，提高貫徹執(zhí)行設計規(guī)范的自覺性，嚴格控制設計參數(shù)：

第一，熱能一定要低于65℃，低溫應該控制在30-40℃；

第二，供回水溫度差值應該控制在10-17℃之間，設計過程中一定要嚴格計算基本耗熱量的計算需要參照《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》中具體的規(guī)定開展工作，注重建筑物整體結(jié)構(gòu)，從整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，考慮暖通結(jié)構(gòu)，并且要按照規(guī)定及時做出修改；

第三，要計算地熱房間的單位耗能指標，采暖地面結(jié)構(gòu)造型，將其結(jié)構(gòu)厚度控制在90mm左右，管道之間的距離最好控制在200mm左右，熱管與外墻的距離應該控制在70-110mm之間。

只有精確計算這些參數(shù)，才能確保達到最為理想化的供暖效果。設計方案的科學性主要取決于設計人員的綜合素質(zhì)水平，設計人員一定要堅持自己的職業(yè)操守，盡忠職守，一切從實際出發(fā)，不斷與實踐結(jié)合，確保暖通設計方案的可行性和經(jīng)濟性。

（四）暖通設計時需要注重節(jié)能環(huán)保

隨著建筑領域中各類技術的迅速發(fā)展和我國經(jīng)濟實力的快速發(fā)展，建筑的能源消耗問題得到人們的廣泛關注和重視。相關數(shù)據(jù)表明，中型城市的高層建筑中的建筑能耗已經(jīng)達到了社會總能耗的 28%，在大型城市中，這個指標則達到了 45%甚至更高。因此，相關暖通設計人員在進行暖通設計時需要進一步地注重節(jié)能環(huán)保的相關要求，在設計中采用相應的新型節(jié)能技術，選用更優(yōu)化的設計方案，爭取做到實現(xiàn)暖通設備節(jié)能減排 35%左右，讓高層建筑中的暖通設備在創(chuàng)造更高經(jīng)濟效益的同時能夠兼顧節(jié)能減排的相關要求。

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