高層建筑暖通設(shè)計(jì)中的問題及改進(jìn)措施分析

孫艷

摘? ? 要：隨著社會的不斷進(jìn)步， 人們生活水平的不斷提高， 對建筑質(zhì)量的要求也越來越高。暖通設(shè)計(jì)作為高層建筑的重要環(huán)節(jié)，必須得到設(shè)計(jì)工作者的高度重視，在科學(xué)的方法下，對設(shè)計(jì)方法進(jìn)行升級，改善現(xiàn)階段存在問題與漏洞的同時，通過節(jié)能設(shè)備使應(yīng)用、設(shè)計(jì)靈活性的提升、對于成本條件的控制、項(xiàng)目設(shè)計(jì)的規(guī)范化操作等內(nèi)容，使高層建筑暖通設(shè)計(jì)的實(shí)用性與功能性得到保證，在完成自身技術(shù)手段升級的過程中，成為推動行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的重要力量。

關(guān)鍵詞：高層建筑;暖通設(shè)計(jì);問題;改進(jìn)措施

1? 引言

現(xiàn)階段高層建筑暖通設(shè)計(jì)還存在一系列問題，不僅導(dǎo)致暖通系統(tǒng)能耗巨大，而且影響設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)不斷學(xué)習(xí)新知識和新技術(shù)，提高自身專業(yè)技術(shù)水平，做好高層建筑暖通設(shè)計(jì)工作，根據(jù)實(shí)際情況制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和規(guī)定進(jìn)行操作，節(jié)省材料，節(jié)約能耗。要盡可能用最小的投入獲取最大的收益，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)高層建筑行業(yè)健康發(fā)展。

2? 高層建筑暖通設(shè)計(jì)中現(xiàn)存普遍問題

2.1? 設(shè)計(jì)理念不規(guī)范

一些設(shè)計(jì)師會在設(shè)計(jì)中采用過多的供暖入口，這是非常不符合暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的。如果暖通系統(tǒng)采用過多的供暖入口，設(shè)計(jì)不當(dāng)會嚴(yán)重增加工程實(shí)際施工時的技術(shù)難度，影響室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)，只有合理分配供暖系統(tǒng)中的供暖入口和各類管線等，才能真正控制系統(tǒng)的建設(shè)成本。常見的除了供暖入口設(shè)計(jì)不合理之外，普遍還存在排風(fēng)口設(shè)計(jì)不合理。眾所周知，暖通系統(tǒng)中要求最高的就是排風(fēng)口，一旦排風(fēng)口設(shè)計(jì)方案不合理，輕則會使系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，重則會誤導(dǎo)施工部門，無法按照正確的方案施工，給暖通系統(tǒng)帶來功能性通風(fēng)問題，住戶的生活質(zhì)量嚴(yán)重降低。另外還有很多設(shè)計(jì)對節(jié)能理念不夠貫徹，一些暖通機(jī)組上居然未安裝到溫度計(jì)或者壓力表，嚴(yán)重影響了實(shí)際使用效果。例如設(shè)計(jì)要求暖通系統(tǒng)能在不同季節(jié)下都達(dá)到較高的能效比，如果在冬季時沒有考慮到融霜所消耗的多余能量，系統(tǒng)能耗就會上升，平白浪費(fèi)能量。

2.2? 設(shè)備管道配置的不合理問題

暖通設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行原理、功能結(jié)構(gòu)以及設(shè)備運(yùn)行的場地限制因素等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展帶來了暖通專業(yè)技術(shù)日新月異的發(fā)展。在實(shí)際工作過程中，設(shè)計(jì)人員往往會碰到許多書本上沒有遇到的問題，工作難度較大。因此，高層建筑暖通設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)樹立終身學(xué)習(xí)的理念，不斷探索和研究新型設(shè)備、技術(shù)，加強(qiáng)與暖通設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)技術(shù)人員的溝通和交流，不斷提升自身專業(yè)水平，有效解決暖通設(shè)備管道配置不合理這一問題。

2.3? 實(shí)際操作過程中的條件性和可操作性偏低

暖通空調(diào)系統(tǒng)要適應(yīng)各種條件，各種環(huán)境，必須具有一定調(diào)節(jié)性能。但是一般調(diào)節(jié)性能比較好的設(shè)計(jì)，一次性投資通常較高，但在后期運(yùn)行中能耗較小，在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性計(jì)算和比較時，要把這些因素考慮進(jìn)去，對于那些不是24小時使用暖通系統(tǒng)的商業(yè)企業(yè)建筑，要設(shè)計(jì)出夜間停止工作后的的系統(tǒng)自動化調(diào)節(jié)策略，盡可能減少能耗，消除不必要的管理資源浪費(fèi)。但是精簡后的暖通系統(tǒng)管理人員的素質(zhì)應(yīng)該時比較高的。大型的空調(diào)系統(tǒng)的管理和那些需要經(jīng)常人工調(diào)節(jié)的設(shè)備管理，要盡可能從設(shè)計(jì)上增加自動化程度，減少人工工作量，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。對于季節(jié)轉(zhuǎn)換時需要改動的系統(tǒng)設(shè)定，要加以考慮，盡可能采用人工控制更為安全可靠。一些大城市中的商業(yè)樓存在部分不同時使用的建筑部分，和會出租給不同種類單位的實(shí)際情況，要在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)控制理念。在使用后期出現(xiàn)的電能繳費(fèi)問題，最好設(shè)計(jì)成分片繳費(fèi)控制，提高客戶滿意度。

3? 高層建筑暖通設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施

3.1? 提升暖通設(shè)計(jì)方案的可行性和可靠性

高層建筑暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工不僅要遵循地區(qū)政府相關(guān)規(guī)定，還要滿足環(huán)境保護(hù)的相關(guān)要求。要提升暖通設(shè)計(jì)方案的可行性，設(shè)計(jì)方案必須符合相關(guān)規(guī)范;要提升暖通設(shè)計(jì)方案的可靠性，必須在確保設(shè)計(jì)方案運(yùn)行安全的同時，提升方案的經(jīng)濟(jì)性。足夠的供水和供電條件是暖通系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提和保障。同時，暖通設(shè)計(jì)還要將區(qū)域內(nèi)供水和供電條件的變化考慮在內(nèi)。同時，方案的制定還要考慮實(shí)際情況，在設(shè)計(jì)過程中，如果遇到無法采取標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的暖通項(xiàng)目工程，設(shè)計(jì)方案的相應(yīng)參數(shù)不能照搬，而要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改，并確保新參數(shù)的科學(xué)性、合理性以及可行性。

3.2? 提升暖通設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性

在高層建筑暖通設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)濟(jì)因素是設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮的因素之一。在比較不同方案的經(jīng)濟(jì)性時，應(yīng)當(dāng)設(shè)立1個比較標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)立應(yīng)當(dāng)對區(qū)域內(nèi)能源價格、設(shè)備檔次和市場價格等因素進(jìn)行綜合性考慮。除此之外，為了確保比較標(biāo)準(zhǔn)方案的科學(xué)性和合理性，只有同一周期的設(shè)計(jì)方案才能進(jìn)行比較。暖通設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用也是暖通工程設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮的因素之一，在此基礎(chǔ)上，建筑企業(yè)不僅要考慮暖通設(shè)備的報價，還要考慮設(shè)備的使用壽命以及維修狀況。

3.3? 提升暖通設(shè)計(jì)方案的可操作性和調(diào)節(jié)性

暖通空調(diào)系統(tǒng)必須具備優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能，以此來適應(yīng)全年負(fù)荷的變化情況。VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)和VAV空調(diào)系統(tǒng)較為常見，也是性能較為優(yōu)良的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這兩種方案前期投入費(fèi)用較高，但是能耗較少。因此，高層建筑需要結(jié)合自身使用情況進(jìn)行合理選擇。部分高層建筑在夜間不使用暖通系統(tǒng)，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的選擇時要將這一因素考慮在內(nèi)。隨著暖通系統(tǒng)自動化水平的逐漸提升，人工管理費(fèi)用會有所降低，但是會增加投資費(fèi)用。因此，選擇高層建筑暖通設(shè)計(jì)方案應(yīng)當(dāng)考慮其經(jīng)濟(jì)技術(shù)性，同時，還要加強(qiáng)對相關(guān)管理人員的培訓(xùn)，以提高管理水平。如果暖通系統(tǒng)需要頻繁調(diào)控，采用自動控制閥門較為合適;如果暖通系統(tǒng)只在季節(jié)轉(zhuǎn)換時才調(diào)控，選用手動控制閥門較為經(jīng)濟(jì)。在進(jìn)行自動控制系統(tǒng)的選擇時，應(yīng)當(dāng)盡量選擇簡便的方式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性的有效提升。

4? 案例分析

美國某設(shè)計(jì)單位在上海88層420m 高的金茂大廈空調(diào)水系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)中， 本來是考慮設(shè)置一個統(tǒng)一的水系統(tǒng)。全部冷水機(jī)組均集中設(shè)于地下層內(nèi)， 全樓不作垂直分區(qū)。為此， 所有冷水機(jī)組、空調(diào)器、閥門管件均按高靜壓承載能力作特殊訂貨。美方專家說明，這種處理手法在境外不少超高層建筑中已經(jīng)有過多次實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)上是成熟的、可靠的。后來，在實(shí)施中，中方有關(guān)專家提出了修改方案，按高度和負(fù)荷性質(zhì)，作垂直分區(qū)，分別組成3個獨(dú)立的系統(tǒng)， 即高區(qū)系統(tǒng)、中區(qū)系統(tǒng)和低區(qū)系統(tǒng)。這一作法的主要好處是可降低中區(qū)和低區(qū)系統(tǒng)所有設(shè)備和管件的承載能力，但無疑這也使系統(tǒng)失去了不少功能，如3個系統(tǒng)不能統(tǒng)一步調(diào)供冷，不能互為備用;在低負(fù)荷時，3個系統(tǒng)的冷水機(jī)組都要在低負(fù)荷下運(yùn)行; 另外，在管理上也增加了不少麻煩，因?yàn)楦飨到y(tǒng)中的設(shè)備、閥門及管件的額定承壓能力不同， 不能互換使用?？傊?當(dāng)系統(tǒng)必須分區(qū)而超壓層數(shù)不多時， 可將頂層數(shù)層采用獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)如風(fēng)冷熱泵、V R V 系統(tǒng)等，保證其余樓層在允許壓力范圍之內(nèi)。

5? 結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟(jì)條件的不斷改善，以及建筑工程領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，高層建筑已經(jīng)成為了城市現(xiàn)代建設(shè)過程中的重要內(nèi)容，并在項(xiàng)目總量中逐漸增加比重。以此，建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性也成為了保證建筑整體質(zhì)量的根本內(nèi)容，而暖通設(shè)計(jì)作為發(fā)揮建筑主要使用功能的的重要內(nèi)容，也受到了建筑設(shè)計(jì)者的高度關(guān)注，必須對當(dāng)前工作中存在的問題進(jìn)行分析，才能更好的發(fā)揮出設(shè)計(jì)工作的科技水平。

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