高層建筑暖通設(shè)計中存在的問題及改進措施

梁彩梅

（太原中旅工程設(shè)計有限公司，山西太原 030000）

0 引言

建筑物在現(xiàn)代社會中需要發(fā)揮的作用早已不局限于供人們居住，還需要具備美觀性、方便性和宜居性等眾多特性，且在城市化進程不斷加速的社會環(huán)境下，城市中人口數(shù)量迅速上漲，城市中可利用的土地資源愈發(fā)緊張，因此，目前各城市中投入建設(shè)的高層建筑數(shù)量越來越多。隨著建筑工程層數(shù)的增加，建筑的設(shè)計難度也不斷加大，為保障住戶在高層建筑中居住的舒適度，需要全面考慮高層建筑各項配套設(shè)施的設(shè)計方案，還應積極響應國家可持續(xù)發(fā)展國策的號召，盡量提高設(shè)計方案的環(huán)保性，盡量減少通暖設(shè)備在使用中對能源的消耗，讓建筑行業(yè)往綠色節(jié)能環(huán)保方向快速前進。

1 高層建筑暖通工程的重要性

我國地域遼闊，南北方氣候差異很大，冬季南方潮濕，北方寒冷干燥，建筑的通風采暖功能對南北方人民來說都是非常重要的，希望居住環(huán)境能始終保持溫暖和暢通，這就需要依托于暖通工程對建筑內(nèi)環(huán)境進行調(diào)節(jié)，改善建筑通風條件，提高建筑室內(nèi)溫度，因此，暖通工程對提高建筑的舒適度來說具有非常重要的作用。但隨著建筑種類的不斷增多，建筑層數(shù)越來越高，高層建筑及建筑配套設(shè)施的設(shè)計難度不斷加大，導致很多高層建筑在交付使用后，在暖通設(shè)施方面出現(xiàn)一系列問題，嚴重影響住戶的居住體驗。因此，深入研究高層建筑暖通設(shè)計中存在的問題，并針對相關(guān)問題進行針對性改進，這是提高高層建筑建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵舉措。

2 高層建筑暖通設(shè)計中存在的問題

暖通工程的設(shè)計質(zhì)量會對住戶的居住質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，但是目前在高層建筑暖通設(shè)計中還存在較多問題，只有深入分析不同問題的種類，采取針對性的改進措施，才能切實提高暖通設(shè)計質(zhì)量。下文對目前高層建筑暖通設(shè)計中常見的幾個問題展開分析：

2.1 樓梯間散熱器支管和立管設(shè)計不合理

通常情況下，高層建筑進行暖通設(shè)計時會將散熱器安裝在樓梯間或容易發(fā)生凍結(jié)的空間中，且為了最大限度發(fā)揮散熱器的功效，需要使用單獨支管及立管安裝散熱器的調(diào)節(jié)閥[1]。但實際上，很多高層建筑暖通設(shè)計中樓梯間或其他易凍結(jié)空間中的散熱器的安裝方式都是采用一根共用立管進行連接，雖然能節(jié)省一定施工成本，但是為后期工程維護帶來極大的難度。

2.2 通風設(shè)計不合理

通風設(shè)計不合理的表現(xiàn)形式主要有以下幾種：①通風設(shè)備的保溫材料保溫性能不足。當前建筑行業(yè)內(nèi)最常見的通風設(shè)備保溫材料是鋁箔玻璃棉，該種材料雖然能有效保護風管，但是對立管和冷凍水管的保溫能力不足；②防火閥設(shè)計不合理。很多暖通設(shè)計人員對防火閥的重視度不足，為在防火墻、變形縫、風管穿越位置加設(shè)防火閥，或者防火閥的設(shè)計不合理；③暖通設(shè)計人員在計算通風儀器設(shè)備的負荷時，多以負荷指標作為參考依據(jù)，此種計算方式不僅會影響制冷劑的裝機容量，還會增加隱形工程的成本增加。

2.3 冷水箱設(shè)計不合理

冷水箱是暖通設(shè)備中的重要組成部分，需要在暖通設(shè)計中充分考慮其正常吸水過程中的最小淹沒深度、循環(huán)泵的運行狀態(tài)、循環(huán)泵的運行質(zhì)量等，才能最大限度保證暖通設(shè)備充水正常。但很多設(shè)計人員未能全面考慮各項因素，造成暖通設(shè)備運行穩(wěn)定性差[2]。

2.4 空氣計算參數(shù)科學性差

根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，建筑暖通設(shè)計應保證冬季建筑內(nèi)盥洗室和衛(wèi)生間的溫度最少應高于13℃，浴室的溫度最少應高于26℃[3]。但是在高層建筑暖通設(shè)計中，因空氣計算參數(shù)設(shè)計還有一定不足，造成建筑內(nèi)部各空間不能滿足暖通設(shè)計標準。同時，供暖系統(tǒng)熱負荷計算還應考慮打開門窗時進入室內(nèi)的冷凍機對熱負荷的影響，但實際上，很多暖通設(shè)計人員為降低工作難度，節(jié)省暖通設(shè)備的施工成本，會將此部分忽略不計，嚴重違反國家暖通設(shè)計的相關(guān)規(guī)定，降低高層建筑暖通設(shè)備的采暖質(zhì)量。

2.5 缺乏專業(yè)通暖設(shè)計人才

目前，在工程的建設(shè)過程中應用到很多新型建筑工藝和建筑材料，使建筑單位在施工成本、施工技術(shù)、施工效率上都得到有效的優(yōu)化，通暖工程作為建筑中的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也應結(jié)合行業(yè)發(fā)展做出積極的整改，才能使建筑單位的核心競爭力不斷提升。但在實際工程中，很多設(shè)計人員的專業(yè)知識較為陳舊，對建筑市場的最新行情了解不夠深入，嚴重阻礙高層建筑市場上通暖工程設(shè)計的進步與發(fā)展[2]。

3 改進高層建筑通暖設(shè)計的措施

3.1 正確認識規(guī)范設(shè)計的重要性

由于高層建筑中配套設(shè)施的設(shè)計方案中需要考慮的因素較多，設(shè)計難度較大，在對暖通工程進行設(shè)計的過程中，應將規(guī)范性作為核心因素，嚴格做好輔助設(shè)計的每項環(huán)節(jié)，對施工現(xiàn)場進行充分考察，全面了解建筑結(jié)構(gòu)，深入分析對高層供暖產(chǎn)生影響的因素。在必要的情況下，可結(jié)合建筑層數(shù)的變化選擇不同的供暖方案，還可將建筑整體劃分為兩個區(qū)域，實行雙管道同時供暖的方式，保障高層建筑的整體供暖效果。嚴格遵守相關(guān)規(guī)范，為提高暖通設(shè)計的科學性和可行性奠定基礎(chǔ)[3]。

3.2 提高能源利用率

在建筑行業(yè)向可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展時，設(shè)計人員應重視暖通工程使用全過程的能源消耗問題[4]。從采光和通風角度來說，應重視對自然光源、風能的利用率，使建筑在常規(guī)日照下保持室內(nèi)明亮，增強室內(nèi)的通風效果，減少建筑在使用過程中因使用照明和空調(diào)設(shè)備而消耗的電能；從工程材料角度來說，應以發(fā)展的眼光進行暖通設(shè)計，優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保型設(shè)備，該類設(shè)備的采購價格會略高于普通設(shè)備，但是具有較好的長遠效益，能在長期運行中大幅減少建筑的運營成本，具有較好的經(jīng)濟性。如目前行業(yè)內(nèi)在對高層暖通工程進行設(shè)計時，通常選用直燃式冷水機組進行供暖，該種設(shè)備的使用壽命較長，但是在使用過程中會消耗大量能源，因此，設(shè)計人員應在條件允許的情況下將其替換成低能耗設(shè)備。

3.3 提高設(shè)計方案的調(diào)節(jié)性和可操作性

我國大部分地區(qū)四季分明，具有明顯的季節(jié)性氣候特征，暖通系統(tǒng)的設(shè)計方案應能保證其具有良好的調(diào)節(jié)性能，能適應全年負荷的變化[5]。如采用VRV 變頻空調(diào)或VAV 空調(diào)系統(tǒng)的方案，雖然建設(shè)成本較高，但運行過程中能有效節(jié)省能源的消耗，具有良好的遠期效益。高層建筑中暖通設(shè)備的數(shù)量非常多，對進行管理是一項需要耗費大量人力物力的工作，因此，還應充分考慮暖通設(shè)計的可操作性。如中央空調(diào)或許頻繁調(diào)節(jié)的小型暖通設(shè)備，盡量進行自動化改進，提高操作效率，降低操作量；對一些只在季節(jié)變化時才需要調(diào)節(jié)的閥門需要進行人工控制。很多高層建筑的性質(zhì)都是商住兩用，在設(shè)計暖通系統(tǒng)時，還應將考慮在不同使用需求的建筑中分別安裝管理控制和運行費用的設(shè)備，提高管理效率。

3.4 優(yōu)化暖通設(shè)計評估指標

暖通工程與住戶的日常生活息息相關(guān)，除要考慮設(shè)計方案的科學性和可行性，還要考慮建設(shè)工藝和室內(nèi)空氣等內(nèi)容，減少暖通工程在施工和使用過程中可能對室內(nèi)環(huán)境、空氣、噪聲等產(chǎn)生的影響。依據(jù)國家噪聲標準對暖通工程的施工過程進行限制，減少施工噪聲；檢測高層建筑高、低層之間的供暖壓強，保障高層建筑整體供暖效果[6]。

3.5 加大對專業(yè)人才的培養(yǎng)力度

只有加大對專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，積極建設(shè)設(shè)計人才隊伍，才能從根本上提高高層建筑暖通設(shè)計的質(zhì)量[7]。要想實現(xiàn)這一目標，需要行業(yè)和企業(yè)共同努力。對設(shè)計院來說，應定期對暖通設(shè)計人員進行培訓，及時掌握并了解行業(yè)資訊，了解國內(nèi)外在高層建筑中的先進供暖設(shè)計經(jīng)驗，提高暖通設(shè)計人員的專業(yè)水平；對設(shè)計人員來說，應積極了解市場行情，及時了解市場上出現(xiàn)的新型暖通材料和設(shè)備，為設(shè)計工作的開展提供參考；對建筑企業(yè)來說，也應對設(shè)計人才的專業(yè)度和設(shè)計經(jīng)驗提出一定要求，確保暖通工程的設(shè)計質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，暖通工程與住戶的日常生活息息相關(guān)，對建筑功能性的實現(xiàn)具有重要意義。但在建筑行業(yè)的飛速發(fā)展中，建筑工程的建設(shè)難度不斷加大，影響暖通工程設(shè)計質(zhì)量的因素也越來越多，相關(guān)人員應正確人士暖通設(shè)計的重要性，及時了解高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計中急待解決的問題，然后制定相應的改進方案，為居民提供更舒適的居住環(huán)境。