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摘要:在建筑水平大幅度提升的基础上,土地资源变得越来越紧张,高层建筑的利率更高,暖通设计的价值也越来越突出。暖通主要指的是供热、供燃、空调工程,主要目的是为了使室内的温度符合相关标准,为建筑物提供适宜的工作热量温度。暖通设计在整个暖通工程中是起始环节和重要阶段,其效果将决定整个工程的质量,所以在设计时必须要综合考虑各种因素,确保暖通工程的造价是合理的,质量是合格的。
关键词:高层建筑;暖通设计;问题对策
引言
近年来,随着人们对商业建筑设计重视程度的提高,商业建筑的暖通设计逐渐成为人们的关注要点。结合既往经验可知,当前商业建筑的暖通系统设计存在一定不足,这些问题的存在不仅限制了暖通设计方案实用价值的提升,还会对商业建筑的整体质量产生一定干扰。因此,分析商业建筑的暖通设计具有一定必要性。
一、建筑暖通设计的重要性
在商业建筑中,暖通系统设计的重要性体现为:第一,影响商业建筑内部环境舒适度。暖通系统兼具室内空气调节、通风及采暖等多项功能,而上述功能与商业建筑内部环境的舒适度存在密切关联[1]。当暖通系统的设计质量欠佳时,商业建筑整体环境舒适度水平也会受到一定影响。第二,决定消费者满意度。与住宅建筑不同,商业建筑的人流量较大。商业建筑的暖通设计,直接影响消费者的消费体验。因此,加强暖通系统设计具有一定必要性。
二、商业建筑暖通设计问题分析
(一)湿度控制不稳定
目前,商业建筑暖通系统中的通风设计普遍采取以下模式:一次回风定风量系统联合独立排风系统。根据这种通风设计模式的应用经验可知,在春夏、秋冬等季节过渡期间,上述通风模式可充分清除商业建筑内部的余湿及余热,形成良好的通风效果,满足人们的舒适度要求。但除此之外,这一设计模式也存在明显的不足:由于商业建筑中的人员密集程度较高,运行一次回风定风量系统及独立排风系统时,建筑内部的湿度波动相对较大(多见于夏季),难以长期维持在舒适湿度范围内,导致商业建筑内商户、消费者的主观感受受到影响。
(二)暖通系统与商业建筑契合性较差
暖通系统作为商业建筑的一项重要构成,其与建筑的契合性,不仅是美学的体现,还有助于降低商业建筑的能耗[3]。结合当前暖通系统设计状况来看,部分设计方案并未充分重视暖通系统与商业建筑的匹配设计,如造成通风空调风口与建筑外立面不匹配、新风入口与空调机房位置较远(增加占地面积)、建筑露台区域暖通设备管线外露等。上述问题的存在,严重影响了商业建筑的美观性。因此,加强暖通系统的设计优化具有一定必要性。
(三)系统配置问题
当建筑暖通设计工作并没有按照相关规定进行施工操作时,因配置问题而引发的状况就会出现。(1)主机配置,主机的设置直接关系到整套系统是否能满足整个项目的经济性、实用性等要求。如因为场地限制,加之气候条件允许,不少夏热冬冷地带的高层建筑充分利用设备层及屋面,采用风冷式热泵机组进行制热制冷;又如某些大型商业建筑为了节约能耗,采用热效率较高的冷水机组加锅炉的空调采暖模式;因此,灵活地根据项目的各方面特点,选择适当的主机配置,是设计师需要认真考虑的问题。(2)末端形式选择,空调末端常见的形式有全空气处理形式、风机盘管(多联式室内空气处理机)+新风系统等形式,这两者对于空气的处理效果及控制上的灵活性各有侧重,需要设计师根据建筑本身的使用需求进行选择。
(3)冷媒在末端的平衡控制,对于高层建筑而言,冷媒系统已经较为复杂,无法通过简单的静态平衡阀进行水力控制,对于多联式热泵系统,要求设计人员对管路长度,室内外机高差,以及各室内机之间的水力平衡进行管路优化处理;对于水系统,《民用供暖通风与空气调节规范》中明确要求,各支管间的水力失衡不得大于15%,更需要设计人员进行合理的管路设计,适时地采用同程管路设计,同时合理的使用静态平衡阀,动态平衡阀,以及较为精确的对管路水力情况进行评估,并以之为基础进行水力平衡判断,水力平衡措施的调整依据。(4)其他诸如室内气流组织、管道保温措施等细节性问题,更是需要与施工方等密切沟通配合,以便达到设计初衷,做出符合建筑特性及使用要求的空气调节采暖系统。
三、高层建筑暖通设计问题的解决对策
(一)提升暖通系统设计方案的科学性
暖通系统设计人员不仅要严格地贯彻相关操作规范,还要积极地执行下去。在暖通系统设计过程中,必须要综合性地考虑各个方面的因素,提升暖通系统方案设计的科学性,保证系统设计方案的可行性,这样才能够确保施工人员可以按照相关规范的要求进行严格地执行,才能够保证方案的实施是安全的,是具有经济效益的。另外,在对暖通系统的设计方案进行研究及制定的过程中,必须要对该区域内的供水和供电情况进行详细地了解,系统性地考虑施工过程中的实际因素等,从多个方面来保证该设计方案的科学性及可行性。
(二)优化冷水机组冷凝器冷却水循环的设计利用
商业建筑设计规范对其室内湿度参数控制的要求为:冬季应处于30%~80%范围内;夏季应处于40%~70%水平上。目前商业建筑暖通系统中的主流通风设计模式——一次回风定风量系统+独立排风系统,虽然具备改善室内空气质量、消除室内余热等多项优势,但其对室内湿度的条件作用,难以达到上述规范的要求。为了提升商业建筑内部湿度参数的稳定性,可引入优化水循环设计这一措施,改善暖通系统设计质量。具体优化方法:以提高暖通系统的送风温度为目标,摒弃暖通系统中的既有送风加热模式,采用冷水机组冷凝器中的冷却水对送风进行加热,促进其温度参数的提升。这种设计方式可有效调节暖通系统的送风温差,且不影响暖通系统的能耗,符合环保设计要求。例如,某大型商业建筑采用上述设计方案设计并安装暖通系统后,夏季中旬该建筑的监测结果显示:送风温度明显升高,室外空气经空调器初步处理后,相对湿度约为80%,经暖通系统进一步处理后,稳定于62%水平,与相关规范对室内湿度参数的要求相符。
(三)严格遵守高层建筑暖通设计规范
高层建筑物暖通设计人员应具有一定的专业能力,认真掌握暖通设计规范,确保能够严格遵照地区的质量标准以及要求作出设计。而考虑到高层建筑物中最大的能耗系统就是暖通系统,所以为了能够减少高层建筑物能耗情况,需要保证设计合理性,争取能够通过最少资源来获得更高的经济效益。例如在设计过程中,应该充分考虑到建筑物供水、供电等因素影响,通过各种方案来提高暖通系统经济性,不能盲目照搬其他高层建筑物暖通系统的设计经验。
结束语
综上所述,加强商业建筑暖通系统设计具有一定的现实意义。为了促进商业建筑暖通系统设计质量的提升,可结合当前商业建筑暖通系统设计中的不足,逐步确立优化设计方案,以提高暖通设计方案与商业建筑要求的契合度。此外,还应注意总结其他商业建筑的暖通系统设计经验,持续优化暖通设计方案,确保其能够为商业建筑提供良好的空气调节、通风及采暖功能。
参考文献
[1]武冬梅.高层建筑暖通设计中常见问题及对策[J].中外企业家,2017(02):205-206.
[2]曹永红.高层建筑暖通设计中存在问题及对策分析[J].门窗,2016(08):148.
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[4]郝晓龙,刘学智.高层建筑暖通设计中常见问题及对策探析[J].才智,2012(36):21.
[5]寇璇.浅谈高层建筑中暖通设计存在的问题及其对策[J].科技风,2012(07):167-168.