高層建筑暖通設(shè)計(jì)中的問題及改進(jìn)措施

劉春平

（克州誠鑫建設(shè)工程有限公司 845350）

高層建筑暖通設(shè)計(jì)中的問題及改進(jìn)措施

劉春平

（克州誠鑫建設(shè)工程有限公司 845350）

建筑業(yè)的發(fā)展得益于城市化日新月異的推進(jìn)，而且建筑建設(shè)也日益高層化。人們?yōu)榱藸I造一個(gè)舒適的高層建筑居住環(huán)境，大都安裝了暖通設(shè)備。而這些暖通設(shè)備的科學(xué)性對高層建筑暖通質(zhì)量影響很大，也深刻影響著人們的生活感受度。高層建筑暖通設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，因而問題較多。為了確保其質(zhì)量，本文深入研究設(shè)計(jì)中的常見問題，并提出相關(guān)改進(jìn)措施，以期為高層建筑暖通設(shè)計(jì)提供有益的建議。

高層建筑；暖通設(shè)計(jì)；改進(jìn)措施

在城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，高層建筑的設(shè)計(jì)要求也在不斷提升，而暖通高層是建筑工程中不可或缺的一部分，對建筑設(shè)計(jì)影響較大。在建筑居住中，暖通工程是重要的基礎(chǔ)條件，保證居民的居住舒適度，因而需要有科學(xué)的設(shè)計(jì)措施。本文對高層建筑暖通設(shè)計(jì)中出現(xiàn)較多的問題進(jìn)行分析，提出改進(jìn)措施，也能為今后的相關(guān)設(shè)計(jì)提供有益參考。而這正符合暖通工程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、創(chuàng)新化發(fā)展。

1 高層建筑暖通設(shè)計(jì)原則

①具備經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性是暖通設(shè)計(jì)過程中必須最先考慮的因素。在高層建筑建設(shè)中，要想暖通項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化順利進(jìn)行，就需要有足夠的經(jīng)費(fèi)投入。故而設(shè)計(jì)施工前，應(yīng)該先詳細(xì)全面地制定出工程建設(shè)預(yù)算方案。在設(shè)計(jì)施工中將經(jīng)濟(jì)性作為指導(dǎo)原則。設(shè)計(jì)建筑工程的時(shí)候，沒有經(jīng)濟(jì)性理念為原則，施工之時(shí)資金缺乏的問題就極易出現(xiàn)，工程進(jìn)度也會(huì)深受影響。另外，對于投資運(yùn)行所需費(fèi)用及設(shè)備使用年限也要考慮，選擇適當(dāng)?shù)呐ㄔO(shè)備，確定好相應(yīng)的冷熱系統(tǒng)與相關(guān)管道。[1]②具備節(jié)能性。當(dāng)前能源的緊張問題日益明顯，建筑工程建設(shè)中環(huán)保節(jié)能成為重點(diǎn)。所以，高層建筑暖通設(shè)計(jì)也要符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

2 高層建筑暖通設(shè)計(jì)問題

2.1 概念不清且專業(yè)知識(shí)欠缺

暖通設(shè)計(jì)工作既系統(tǒng)又復(fù)雜，需要設(shè)計(jì)者具有清晰的設(shè)計(jì)頭腦，對相似的概念與設(shè)計(jì)計(jì)算等問題要謹(jǐn)慎。不過，有的設(shè)計(jì)人員因?yàn)閷I(yè)知識(shí)不夠深厚，使得設(shè)計(jì)問題倍出。例如，因?yàn)楦拍钣猛緵]有弄清楚而誤將防煙分區(qū)排風(fēng)量和排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量混淆，導(dǎo)致排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量不足，和使用中的防火要求不相符。[2]還有的將防煙樓梯間前室的送風(fēng)口風(fēng)量誤當(dāng)作前室總風(fēng)量與建筑層數(shù)比值，最終計(jì)算出來的結(jié)果也會(huì)讓風(fēng)口風(fēng)量不足。

2.2 設(shè)計(jì)中的問題

2.2.1 溫度參數(shù)

暖通設(shè)計(jì)中，要求冬季廁所溫度至少要高于12℃，而浴室溫度至少要高于25℃。[3]可是，事實(shí)上設(shè)計(jì)中總是存在兩個(gè)問題：①對本地溫度差異沒有考慮周到，各地的氣候不盡相同，其參數(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)該視具體情況而定；②耗熱量計(jì)算精確度欠缺，從冬季供熱的角度來看，暖通設(shè)計(jì)中還應(yīng)將從門窗進(jìn)來的冷空氣對室溫的影響進(jìn)行考慮。

2.2.2 冷水箱設(shè)計(jì)

在暖通設(shè)計(jì)中，冷水箱是很重要的一部分，但其中的設(shè)計(jì)也存在諸多問題。比如，冷水箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)最小淹沒深度問題；冷水箱冷卻循環(huán)泵始終有水問題。

2.2.3 立、支管設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)高層建筑暖通時(shí)，設(shè)計(jì)人員因?yàn)橹T多原因喜歡在鄰邊的兩個(gè)房間用一根立管，比如以雙側(cè)連接鄰室與浴室，或者在散熱器支管上設(shè)置閥門，盡管這樣做比較方便，可是卻增加了以后的維修難度，違背了高層建筑暖通設(shè)計(jì)規(guī)范。

2.3 暖通設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性

高層建筑暖通設(shè)計(jì)缺乏經(jīng)濟(jì)性的原因主要有兩個(gè)方面：①系統(tǒng)主機(jī)設(shè)計(jì)容量過大，這是由于負(fù)荷計(jì)算缺乏準(zhǔn)確性。②冷熱系統(tǒng)選擇缺乏科學(xué)性，具體來說，設(shè)計(jì)人員在前期調(diào)研中沒有全面了解本地能源結(jié)構(gòu)及價(jià)錢；冷熱源系統(tǒng)方案制定選擇前，不了解本地工程當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境條件；不同空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)、使用限制了解不全面；因?yàn)橹芷谙拗频仍?，方案確定沒有事先進(jìn)行比較分析。總的來說，暖通冷熱源選擇需要設(shè)計(jì)人員以很強(qiáng)的專業(yè)能力來確定，并在方案設(shè)計(jì)中具備較好的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)意識(shí)。

2.4 設(shè)備管道配置

對于暖通設(shè)計(jì)人員來說，要全面掌握空調(diào)設(shè)備結(jié)構(gòu)功能與運(yùn)行原理等知識(shí)。在科技日益發(fā)達(dá)的今天，暖通專業(yè)技術(shù)發(fā)展很快，實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中的問題很多是書本上沒有接觸的，因而具有很大挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)習(xí)，對相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用進(jìn)行深入研究，并加強(qiáng)同行間的交流學(xué)習(xí)，只有這樣才能有效解決設(shè)備管道配置不科學(xué)的問題。

3 建筑暖通設(shè)備過程節(jié)能設(shè)計(jì)方案

3.1 科學(xué)管理暖通工程

在科學(xué)管理中提高暖通設(shè)備系統(tǒng)的合理性。暖通設(shè)計(jì)是系統(tǒng)工程，具有很強(qiáng)的技術(shù)性，而且作為公共工程對高層建筑居住用戶的居住環(huán)境有很深的影響。因此，在設(shè)計(jì)過程中，首先要考慮的是空調(diào)的最大負(fù)荷?？墒沁@通常是基于理論情況而言。事實(shí)上，暖通空調(diào)是無法實(shí)現(xiàn)最大負(fù)荷的，究其原因是因?yàn)樵谧畲筘?fù)荷情況下，室內(nèi)溫度不適合人的居住，會(huì)損害人的健康。因此，暖通工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)該對這種情況進(jìn)行考慮，不能讓暖通設(shè)計(jì)的負(fù)荷達(dá)到最大要求卻和實(shí)際不符的需求，這樣做的話既無法節(jié)能，又會(huì)加大空調(diào)的能耗。

3.2 提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性

要想有理想的節(jié)能效果，就應(yīng)確保墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)有很好的保溫性，以降低空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷。由此來看，墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性和空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷大小有重要的關(guān)系，對于供暖需要不高的地方，還可以直接代替暖通工程的應(yīng)用。

3.3 熱回收技術(shù)

機(jī)組運(yùn)行時(shí)回收機(jī)組會(huì)冷凝廢熱，增加機(jī)組能效比，性能也比較高。空調(diào)對環(huán)境的排熱被回收可以防止出現(xiàn)熱島效應(yīng)。用戶也可以一機(jī)多用，制冷制熱兩不誤，讓客戶對空調(diào)及熱水的需求更加滿意。

3.4 暖通空調(diào)工程中熱泵應(yīng)用

這些年，在暖通空調(diào)行業(yè)中，有人在該市場上推廣熱泵技術(shù)，它所表現(xiàn)出來的性能效果也比較明顯。熱泵作為制冷洗系統(tǒng)，是根據(jù)冷凝器釋放熱量來進(jìn)行制冷，也有人叫它“熱量倍增器”。人們能夠運(yùn)用熱泵制熱，1度電能夠比傳統(tǒng)的耗費(fèi)3度電獲得更多的熱水，則也是熱泵節(jié)能的一大優(yōu)勢。[4]此外，在熱泵供暖中運(yùn)用現(xiàn)有能源，其效率也高于傳統(tǒng)的供暖方法。

如今能源缺乏的問題很嚴(yán)重，大氣、山川河流中的熱量回收利用變得日益重要了，而熱泵就是一個(gè)很好的回收工程，因而也有“強(qiáng)力的余熱回收工具”之稱。一般，熱泵能力消耗及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是以COP系數(shù)為主。從當(dāng)前暖通空調(diào)中熱泵技術(shù)的英語來看，COP系數(shù)大約是3、4，有的新技術(shù)也讓COP系數(shù)達(dá)到6、8。所以，要是能普及哲學(xué)數(shù)值，將有效促進(jìn)能源利用，熱泵技術(shù)在暖通空調(diào)中的普及應(yīng)用將給人們帶來更多益處。暖通空調(diào)熱泵應(yīng)用中熱回收應(yīng)用也較多。規(guī)模較大的高層建筑有內(nèi)區(qū)與外區(qū)之分。內(nèi)區(qū)隨時(shí)都要供冷，冬季也不例外。另外排風(fēng)系統(tǒng)能把熱量傳遞到周圍。人們一般以熱泵技術(shù)來利用這些熱量，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用，達(dá)到節(jié)能目的。

4 關(guān)于高層建筑暖通設(shè)計(jì)問題的相關(guān)改進(jìn)措施

4.1 豐富設(shè)計(jì)說明內(nèi)容

暖通設(shè)計(jì)說明中需要清楚地規(guī)定如下一些內(nèi)容：室內(nèi)室外設(shè)計(jì)參數(shù)、暖通空調(diào)冷熱負(fù)荷與風(fēng)管及管道材料選擇、熱源冷源參數(shù)、供暖熱負(fù)荷和熱量消耗指標(biāo)、系統(tǒng)總阻力和系統(tǒng)試壓要求、按照標(biāo)準(zhǔn)等等。只有明確了這些方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容，才能確保高層建筑暖通設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)，將設(shè)計(jì)差錯(cuò)降到最低。這些設(shè)計(jì)說明內(nèi)容需要和高層建筑暖通設(shè)計(jì)實(shí)際情況相符，提高設(shè)計(jì)圖紙和說明書的規(guī)范性。并且，還要從高層建筑的結(jié)構(gòu)、供水供電、節(jié)能環(huán)保、設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等方面確定設(shè)計(jì)說明內(nèi)容，以便于相關(guān)的設(shè)計(jì)內(nèi)容符合高層建筑的暖通工程的實(shí)際施工需要。

4.2 通過水泵揚(yáng)程選擇完善供暖設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)中各水系統(tǒng)的揚(yáng)程也不一樣，具有明顯的差異。比如，在80m高的屋頂安裝暖通空調(diào)工程冷卻塔，封閉式循環(huán)系統(tǒng)是冷卻水，不夠設(shè)計(jì)人員在選擇水泵的時(shí)候因?yàn)槭д`在水泵的揚(yáng)程里加入了高程，如此一來，水泵揚(yáng)程的高度就會(huì)變成95m。還有的設(shè)計(jì)人員在選擇冷凍水泵的過程中對冬夏兩季的流量和溫度差別沒有認(rèn)真考慮。夏季與冬季的冷水泵、熱水泵要有區(qū)別來設(shè)置才是正確的，公用一臺(tái)并不是一種理智的選擇。與此同時(shí)，對供暖設(shè)計(jì)進(jìn)行全面完善。按照采暖通風(fēng)、空氣調(diào)整設(shè)計(jì)規(guī)范的具體要求與標(biāo)準(zhǔn)，將熱水采暖系統(tǒng)裝置在高層建筑暖通入口，壓力表、溫度計(jì)、除污器安置于熱力入口的供回總管上，并根據(jù)實(shí)際需要安裝熱量計(jì)。對于設(shè)計(jì)人員來說，在全面考慮室內(nèi)供暖系統(tǒng)的合理性的同時(shí)，還應(yīng)該重視室外管線連接的正確性，兩者必須同時(shí)兼顧。如果高層建筑使用立管系統(tǒng)，那么設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)水力平衡、承壓能力、散熱設(shè)備和化學(xué)管材的各類特點(diǎn)設(shè)置豎向區(qū)分，并且還應(yīng)注意管道熱補(bǔ)償?shù)葐栴}。

5 結(jié)語

綜上所述，高層建筑暖通設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，盡量在暖通設(shè)計(jì)中使用新的科學(xué)技術(shù)，并形成良好的高層建筑暖通設(shè)計(jì)節(jié)能思想。在相同的條件下實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約，防止資源浪費(fèi)，才能為高層建筑暖通設(shè)計(jì)方案的科學(xué)設(shè)計(jì)提供合理的參考。

[1]王鵬宇，郭爭爭.高層建筑暖通設(shè)計(jì)常見問題及防治措施[J].城市建設(shè)理論研究，2012（28）：154.

[2]高志強(qiáng).高層建筑暖通設(shè)計(jì)的問題及解決措施分析[J].山西建筑，2012，38 （30）：164.

[3]賀宇坤.高層建筑暖通設(shè)計(jì)的優(yōu)化對策探討[J].山西建筑，2013（34）：159.

[4]王志平.高層建筑暖通設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題研究[J].建設(shè)理論研究，2012 （10）：14.

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1673-0038（2015）37-0038-02

2015-8-28