高層建筑結構中的暖通系統設計分析

王立學

摘要 ：高層建筑結構中的暖通系統是最大的耗能系統，因此做好了建筑中的暖通工程的設計工作，真正的制定了科學并且合理的設計方案，才能利用最少的投入從而獲得最大的收益，才能真正的實現節能和節材，從而為用戶創造最大的取暖空間和最佳的取暖效果，從而真正促進高層建筑行業的健康發展。本文闡述了高層暖通設計遵循的原則，指出了目前高層建筑暖通設計中存在的問題，提出了改進措施。

關鍵詞 ：高層建筑 暖通設計 問題 改進措施

隨著時代的發展與社會的進步，我國城市建筑工程的規模逐漸擴大。暖通設計作為高層建筑設計與施工中的重要組成部分，在提升建筑工程節能減排質量與提升居民的生活質量等方面發揮著至關重要的作用。

一、暖通設計

所謂暖通設計，就是指建筑工程設計中的重要組成部分，其內容包括空氣調節、采暖以及通風三個方面。它又指建筑工程中所需要的空氣調節系統，包括通風系統、制冷供暖系統以及排風系統等多個部分的綜合設計。它所涉及的學科有： 空氣調節、工程熱力學、電工學、機械設計基礎、制冷技術、燃氣輸配以及熱值交換原理與設備等。

二、 高層建筑暖通設計存在的問題

1、空氣計算的參數是不符合相關的規范要求的

建筑暖通的設計要求規范中是已經明確的規定了冬季室內空氣的計算參數了的，所以在進行暖通的設計過程，就應該嚴格按照參數進行設計。如廁所和盥洗室的溫度就應該保持在12 度左右，而浴室的溫度就不應該低于25 度。但是在我國的許多區域，由于當地氣溫的不同，設計人員按照設計規范中的計算參數進行設計。另外，在暖通的設計規范中，還明確規定了系統的熱負荷量是要包含通過門窗的冷空氣量的，因為通過門窗的冷空氣量是影響室

內溫度的一個很重要的因素，所以在進行暖通設計時是必須將其考慮在內的，這樣所做的暖通設計才能算是合理的設計。但是實際情況是暖通設計師在設計時為了圖省事和圖簡單，設計時并沒有考慮這一因素的影響，這就導致了暖通設計中的供暖熱負荷不夠準確，違反了設計的規范要求。

2、樓梯間的散熱器中的支管與立管存在問題

高層建筑暖通設計中樓梯間的散熱器中的支管與立管存在問題的主要表現是： 在高層建筑進行暖通設計的過程中，需要在建筑樓梯與容易凍結風險的空間中設計并安裝散熱器。但是其中的支管與立管需要單獨設計，并嚴禁安裝調節閥。但在現實的暖通設計中，高層建筑樓梯間的散熱器和相鄰空間的散熱器共用一根立管，采取雙側連接的方式，將相鄰空間與衛生間相連接。在這種狀態下，一旦出現運行故障，非常不利于維修人員進行維修。

3、暖通設計中通風設計方面存在問題

高層建筑暖通設計中通風設計方面存在問題的主要表現是： a. 暖通設計中通風設備的保溫材料選擇不恰當或者不合理，很多暖通設計人員愿意選擇鋁箔玻璃棉來充當保溫的材料，這種材料雖然對風管的保溫有效果，但它對立管或者冷凍水管的保溫沒有太大效果； b. 風管在穿過高層建筑物的變形縫或者防火墻的時候，沒有設計與安裝防火閥，即使在設計過程中考慮到并設計了防火閥，也只是一側有，另一側沒有； c. 很多暖通設計的設計人員利用負荷指標來估算設計中通風儀器設備的負荷，這種做法不僅會使得制冷機的裝機容量增大，而且在無形中增加了暖通設計與施工的成本。

4、暖通設計中冷水箱的設計方面存在問題

高層建筑暖通設計中的冷水箱設計方面存在問題的主要表現是： a.在設計的過程中，沒有將冷卻水箱正常吸水時的最小淹沒深度考慮進去； b.很多設計人員在設計的過程中，不能完全保障冷卻水箱中的冷卻水循環泵是否穩定的工作，不管出現什么樣的情況，冷卻水循環泵都不會出現缺水的現象。

三、暖通設計的改進措施

1、采取對策加強對高層建筑暖通設計過程的監理

要加強對高層建筑暖通設計過程的監理，需要做到以下三點： a. 在對高層建筑暖通設計計劃進行審查的過程中，要對暖通施工與運行中產生噪聲的原因進行進一步研究，比如說，冷卻水機組、通風設備、冷卻水泵以及冷卻水水箱等，要嚴格審查這些機械設備在設計與施工布置時位置是不是科學，所出現的噪聲是不是最小，是不是采取了相應的減振措施等，同時要將回風口與送風口的消聲考慮在暖通設計的范圍內； b. 要采取相應的對策做好暖通設計與施工中事前控制、事中控制以及事后控制等多個方面的工作，有效監管設計與施工部門在設計與施工過程中所運用的消聲小室與減振吊桿等多項手段，爭取降低噪聲對用戶的不利影響； c. 要在暖通設計的過程中，建立并完善關于暖通設計的監理制度，設置對應的崗位與安排相應的監理工作人員負責對高層建筑暖通設計與施工的監理工作。

2、采取對策提升暖通設計與施工人員的專業素質。要提升高層建筑暖通設計與施工人員的專業素質，需要做到以下兩點：（1）定期或者不定期對高層建筑的暖通設計與施工工作人員進行專業知識的培訓，并開展各種各樣的技能操作與知識競賽，爭取在潛移默化中提升全體工作人員的專業素質與處理突發事件的能力； （2）要聘請專業的暖通設計與施工技術人員在工程建設期間，開展有關高層建筑暖通設計的講座與座談會，鼓勵全體工作人員積極參與，以提升暖通設計與施工人員的專業知識水平。

3、提高設計的可行性和可靠性。對暖通工程項目進行設計和施工時，都是應該嚴格按照地區政府和有關環境保護的規范和要求進行工作的，暖通工程設計的可靠性就是指設計方案的經濟性和運行的安全性，暖通工程設計的可行性就是指設計應滿足相關的規范和要求。暖通設備有足夠的供電和供水的條件是其正常工作的必備條件，另外設計時還必須考慮到供水和供電條件的變化情況對設計的影響。如果設計時遇到了有些特殊的暖通工程是無法使用標準的設備時，這時暖通設計的設計方案就必須針對非標準的設備重新提出相應的參數要求，并且這些新提出的參數也必須是科學合理并且是可行的。

4、設計要進行經濟性比較。暖通工程設計時的經濟性的原則是當前暖通空調方案中很重要的一個考慮的因素，只有確定了一個比較標準，才能對方案進行經濟性的比較。暖通工程設計方案中的能源價格、設備檔次、市場價格等因素都是進行經濟性比較的重要標準，另外為保證比較結構的科學性和合理性，方案必須是在同一個使用周期內才能進行比較的。另外進行暖通工程的設計工作時，還應將設備的運行費用考慮在內，因此僅僅參照暖通設備的報價進行比較是十分不科學的，設備的維修情況和使用壽命也必須是應該被考慮在內的?？照{系統設備的使用情況更是很重要的比較因素，由于使用情況的不同和季節的不同，必須對其進行綜合考慮，方能進行經濟性的比較。

5、設計要有調節性和可操作性。暖通空調系統應有較好的調節性能，以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案，如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案，其一次投資通常較高，但運行能耗較小，在經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節要求?？照{系統自動化水平的提高，可以減少管理人員的數量和勞動強度，但使一次投資增加，對操作人員素質的要求提高，應根據實際情況和要求，經技術經濟性比較來確定。大型空調系統和需要經常調節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。但自動控制系統應盡可能簡化，以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才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建筑，系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。

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