創(chuàng)新思路在高層建筑暖通設(shè)計中的應(yīng)用之探析

徐曉鵬

【摘? 要】隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程不斷加快，人們生活水平不斷提高，建筑行業(yè)在此形勢下迅猛發(fā)展，高層建筑中的中央空調(diào)小型化、家用空調(diào)商業(yè)化等成為一種趨勢。暖通工程項目涉及廣泛，在對其進行設(shè)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(tǒng)的效率，還需要科學(xué)合理設(shè)計從而創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境并盡量減少對室內(nèi)環(huán)境的不良影響。本文指出高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中要注意的問題，在此基礎(chǔ)上提出節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的新思路，以促進我國高層建筑暖通空調(diào)的優(yōu)化設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;暖通設(shè)計;創(chuàng)新;研究

一、高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計應(yīng)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(shè)設(shè)計的第一要務(wù)。要實現(xiàn)暖通空調(diào)設(shè)計的安全性原則，必須明確設(shè)計的安全目標(biāo)范圍，暖通空調(diào)設(shè)計的安全性包括空調(diào)使用環(huán)境的安全、空調(diào)設(shè)備的運行和擺放安全、空調(diào)的相關(guān)部件的防火防電安全等。尤其是在高層民用建筑設(shè)計中，設(shè)計眾多居民的生命和財產(chǎn)安全，暖通空調(diào)設(shè)計必須考慮到空調(diào)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(fā)生爆炸、起火事件。這就要求空調(diào)設(shè)計必須嚴(yán)格按照《建筑防火規(guī)范》中對于暖通部分的規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。為了確保暖通設(shè)計的安全性，必須做好防火防爆措施，設(shè)置報警系統(tǒng)，確保居民安全。

2.經(jīng)濟性原則

因為是針對民用的暖通空調(diào)設(shè)計，經(jīng)濟性也是關(guān)鍵點之一。民用暖通空調(diào)需要長期使用。如果成本過高，則會影響居民對于空調(diào)有效使用。要實現(xiàn)高層民用建筑的暖通空調(diào)設(shè)計經(jīng)濟性目標(biāo)，必須在施工和安裝前做好預(yù)算和規(guī)劃，注重暖通個空調(diào)設(shè)計在整體施工過程中的合理性預(yù)算范圍，確保經(jīng)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(huán)保節(jié)能原則

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

二、在我國高層建筑暖通設(shè)計中存在的一些問題

1.工程設(shè)計中存在的問題

有太多的供暖入口設(shè)置。設(shè)計者在設(shè)計供暖的入口時，不能只為了自己的方便而只顧及室內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)計，完全忽略了室外的管網(wǎng)系統(tǒng)，二者必須要緊密聯(lián)系，在設(shè)計過程中一定要同時考慮到。但是現(xiàn)實的現(xiàn)象卻表明，有的工程設(shè)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(yīng)的增加，這就會給室內(nèi)系統(tǒng)調(diào)節(jié)帶來許多的麻煩，更為項目的施工帶來困擾。

排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計不正確。例如某處地下室的暗廁和其它的設(shè)備用房需要一個排風(fēng)系統(tǒng)，水平風(fēng)管的長度大約為60米，但是斷面的直徑卻是200mm，這種設(shè)計就意味風(fēng)的阻力非常大。想要選擇屋頂?shù)娘L(fēng)機進行排風(fēng)時，但是風(fēng)機只能安裝在外墻上，這就是不正確的。

2.暖通設(shè)計規(guī)范以及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)問題

冷熱水的系統(tǒng)與膨脹水箱連接不正確。在我國的《鍋爐房設(shè)計規(guī)范》GB 50041-2008中有明確的要求：在冷熱水系統(tǒng)與膨脹水箱的連接位置處是應(yīng)該安裝閥門的，但是在實際的工程中，情況卻是采暖系統(tǒng)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(yán)格禁止的，一旦操作失誤就會導(dǎo)致系統(tǒng)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(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB 50736-2012中有明確的規(guī)定：樓梯間以及所有有凍結(jié)危險的場所，不但不應(yīng)裝設(shè)調(diào)節(jié)閥，同時散熱器還應(yīng)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(cè)連接，一側(cè)與鄰室房間散熱器相連，另一側(cè)與樓梯間的散熱器相連，而且還安裝了調(diào)節(jié)閥，但是在此樓梯間有很差的密閉性，當(dāng)供暖出現(xiàn)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(shè)計過程中存在的問題

設(shè)計書的內(nèi)容不是很全面。在對暖通空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計時，對于設(shè)計書所應(yīng)包括的內(nèi)容是有著確切的規(guī)定的，但是在實際工程設(shè)計中所參考的設(shè)計書，內(nèi)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(shè)計說明的內(nèi)容不全面。在我國的《設(shè)計深度規(guī)定》中要求了：暖通空調(diào)的設(shè)計說明書中必須包含室內(nèi)外的設(shè)計參數(shù)，如熱媒、冷媒的參數(shù);系統(tǒng)的試壓參數(shù);冷源、熱源的參數(shù);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(nèi)容極其不全。

三、高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計的要點

1.調(diào)節(jié)性與操作性

高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的容量的確定依據(jù)是根據(jù)全年最不利的氣象條件，因此要求暖通空調(diào)系統(tǒng)有較大的可調(diào)節(jié)空間，以適應(yīng)各種情況下的負荷變化。調(diào)節(jié)性能好的系統(tǒng)方案，初期建設(shè)投資比較高但是運營能耗小，在分析方案經(jīng)濟性時應(yīng)綜合考慮與衡量。另外，設(shè)計人員還要考慮空調(diào)的管理操作是否采用自動控制，自動控制系統(tǒng)管理操作方便，減少后期的管理人員數(shù)量和勞動強度，降低人工費用，但是初期建設(shè)投資較大，對管理人員素質(zhì)要求較高。人工控制空調(diào)系統(tǒng)初期建設(shè)投資小，后期運營需要的管理人員人數(shù)多，管理成本較高。應(yīng)綜合考慮經(jīng)費預(yù)算和設(shè)計功能要求選擇。設(shè)計時一般遵循的原則為：大型暖通空調(diào)系統(tǒng)以及需要經(jīng)常調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)采用自動控制系統(tǒng)，但自動控制系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡化，以方便操作，提高經(jīng)濟性和可操作性。

2.規(guī)劃安裝設(shè)備

在低能量消耗及室內(nèi)環(huán)境良好的條件下，可裝置具有調(diào)節(jié)風(fēng)量功能的替換式送風(fēng)系統(tǒng)、冷輻射吊頂系統(tǒng)、低溫送風(fēng)系統(tǒng)和去濕空調(diào)系統(tǒng)，并采取以輻射為主的制冷方法，以平衡因多種設(shè)備而產(chǎn)生的輻射熱量。需要注意的是，在安裝冷輻射吊頂系統(tǒng)時必須要與替換式送風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合，只有這樣才能保證室內(nèi)具有高品質(zhì)空氣。而去濕空調(diào)系統(tǒng)的裝置主要是為了滿足有關(guān)規(guī)定的室內(nèi)空氣濕度[2]。在做規(guī)劃設(shè)計時，除了設(shè)備之外，還要考慮計劃的經(jīng)濟性，例如安裝調(diào)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(shè)備投資及管道投資等各項內(nèi)容，項目考慮充分才能精確預(yù)算費用，避免不必要的浪費。

3.空調(diào)用電負荷準(zhǔn)確計算

合理計算冷熱負荷是暖通空調(diào)設(shè)計的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，合理的空調(diào)冷熱負荷設(shè)計是暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保的重要決定性因素。如果暖通空調(diào)系統(tǒng)的負荷設(shè)計不合理就會極大地提高工程費用預(yù)算，加大資金投入，消耗能源。因此在設(shè)計暖通空調(diào)系統(tǒng)時，施工圖設(shè)計中系統(tǒng)的冷、熱計算負荷依據(jù)不能直接采用設(shè)計手冊中單位建筑面積冷、熱負荷指標(biāo)。設(shè)計人員要因時因地制宜，針對目標(biāo)工程進行詳細充分的負荷數(shù)據(jù)計算，根據(jù)準(zhǔn)確計算數(shù)據(jù)來設(shè)計施工圖，求真務(wù)實，不能根據(jù)經(jīng)驗估算。

結(jié)語

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

參考文獻

[1]姜歡，楊博涵.供暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)計中常見問題研究 [J].工程技術(shù)研究，2016，（6）：199.

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