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高层建筑在暖通设计中的存在的问题及改进方法

发表时间：2021/5/19 来源：《基层建设》2020年第35期作者：宋光前

[导读] 摘要：城市化进程的不断加快，各类高层民用建筑发展迅速。

        中南建筑设计院股份有限公司湖北省武汉市 430061
        摘要：城市化进程的不断加快，各类高层民用建筑发展迅速。暖通空调设计作为高层民用建筑的主要设计内容之一，在高层建筑设计中占据重要地位。针对高层民用建筑用户的使用需求，暖通空调设计需要坚持一定的设计原则，在此基础上不断优化设计方法，提升暖通空调设计的实用性、经济性、环保性等优势。文章主要围绕高层民用建筑暖通空调设计要点进行分析，以供参考。
        关键词：高层民用建筑；暖通空调系统；设计要点
        引言
        随着城市化进程愈演愈烈，以酒店、地标建筑和高端写字楼为主的高层建筑越发受到建筑行业的重视。除了要保证安全和提升质量，追求建筑的居住舒适度也尤为重要。暖通空调设计既能满足建筑的基本需求，还符合现代人所追求的居住潮流，因此，成为了当今设计者们重点的研究对象。
        1高层建筑暖通的特点
        高层建筑的暖通系统与常规建筑的暖通系统有着一定的差异，建筑高度的增加必将导致暖通系统规模的增加，客观上给暖通系统的设计带来很大的难度。高层建筑的暖通空调系统往往对给水的压力有着更高的要求，只有保证足够的压力，才能保证高层建筑的采暖及制冷的效果。因此在高层建筑的暖通空调系统设计中对压力有着明确的要求，一般来说系统的承压能力要在1.6 MPa以上，才能保证暖通空调系统的正常运行。另外由于高层建筑的规模比较大，难以保证热量的均匀分布，因此在不同的楼层中，温度的差异是比较大的。为了保证各个楼层的采暖及制冷的效果，必须对现有的暖通空调系统进行优化设计，提升住户的居住体验。
        2高层民用建筑暖通空调设计原则
        2.1节能性原则
        暖通空调运行过程中产生的能耗总量较高，在建筑工程中，如何在确保暖通空调使用功能的基础上实现节能设计，一直是工程技术人员为之努力的目标。暖通设计人员进行暖通空调设计的时候也要注意节能问题，严格控制系统线路敷设长度，避免造成材料浪费，设计期间尽量应用可再生能源，合理应用地源热泵节能技术、自动温控技术、变频技术等当下被广泛应用的新型绿色技术。
        2.2经济性原则
        暖通空调设计作为建筑工程中的核心内容之一，设计过程中一方面要注重系统功能性和质量的控制，与此同时对于技术工艺的选择以及后续各施工环节的成本控制也是非常关键的内容，工程设计人员对于暖通空调施工期间所需材料和设备的选择也要严格控制，确保其符合建筑实际需求和成本控制标准，尽量选择环保且性价比高的设备材料，满足经济性设计原则。
        2.3可调节性原则
        进行暖通空调设计时应注重系统的可调节性设计，根据所处区域、季节以及负荷量的不同，系统应具备人工调节或自动调节功能，其中自动调节的造价成本相对较高，但调节效果更好。
        3高层建筑暖通设计中存在的主要问题
        3.1温度参数设计
        一般情况下，对于大多数的建筑来说对暖通工程的基本要求为：在冬季，浴室温度应保证在25摄氏度以上，而卫生间的温度则应超过12摄氏度。但从实际的设计情况来看，设计温度参数时往往会受到多种因素的影响，尤其是在没有充分考虑到不同区域温度的情况下这种现象出现的频率要更高。我国幅员辽阔的特征使得区域气候环境较为复杂，部分城市之间的气候差异较大，这就使得设计人员想要保证温度参数的设定准确性较为困难，应以现实气候环境为依据对所温度参数做适当改变，以使其满足实际应用需求。若是无法保证温度参数的设计科学性与合理性，计算耗热量时将无法保证结果准确率。

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另外需要在设计暖通时考虑到周围环境因素的变化，例如需要考虑冬季供暖时，门窗处的冷空气进入对于室内温度的影响。这些均是在调整温度参数时需要注意的重点问题，也是导致暖通设计方案应用不合理情况出现的主要原因。
        3.2冷水箱设计
        作为重要的暖通工程设备，冷水箱的重要性性毋庸置疑，其特殊的应用效果使得一旦其某个设计环节出现问题，将会极大的影响暖通工程的实际应用性能，甚至会导致其中的部分设备损坏从而造成较大的成本损失。常见的由于冷水箱设计不当而导致出现的问题为：在没有充分考虑到设备正常运转过程中的水箱最小淹没深度的情况下，或是冷水箱内部循环泵保持正常工作效果的循环水量没有被纳入到设计考虑因素，均会对冷水箱的实际工作状态造成一定的不良影响，甚至增大无用的能源消耗，不利于暖通工程的未来可持续发展。
        4高层建筑暖通空调设计的要点
        4.1设计需具有规划性
        在高层建筑暖通空调系统的设计中，需要使各个系统之间相互配合。各个系统之间相互配合，能够合理利用能源，这也是符合当今的发展规律的。一般来说，在室内环境正常运转的形势下采用辐射制冷技术，使各个系统之间相互配合，确保冷空气在室内运行。在具体的实践中，如果系统设计满足了各项功能，还需要考虑成本，尽可能减少各个环节的费用。经济，高效，节能是当今暖通空调系统所追求的目标，也是设计者在设计过程中所要达到的要求。
        4.2严格按照暖通设计工作中的标准进行设计
        在暖通工程中，暖通设计工作尤为重要，设计的过程中，必须将暖通需求的标准考虑到设计工作中，保障暖通设计的合理性，为后续的暖通工程施工提供保障。同时暖通设计也要考虑到当下节能减排的发展趋势。保障暖通工程施工过程中能够在保障质量的同时，近少使用各种资源。除此以外，暖通设计也要考虑到楼房的供电供暖需求，保障暖通设备的电量消耗不会超出居民的生活预算。
        4.3暖通设计经济性的提升
        在暖通系统中，包含的暖通设备具有重要的应用效果。多数高层建筑由于面积较大，想要充分发挥暖通系统应用效果、保证建筑的正常功能，需要用到的暖通设备数量极多。这就需要暖通工程设计人员与采购部门联合起来，在全面掌握市场设备价格信息的基础上，选择最为符合工程质量要求与能源消耗情况的设备类型。在采购中不仅需要注意到设备性价比，还需要结合工程所在区域的能量供给情况，包括需要消耗的能量价格，均需要提前知晓以便后续对整体施工质量进行把控，为提高暖通设计经济性奠定基础。
        4.4保证暖通设计方案的良好可操作性
        对于高层建筑暖通系统来说，其工程设计需要考虑到诸多因素，包括周围环境、气候变化以及水文环境条件等，并需要保证在暖通系统建设完毕后其应用效果与环境保护的相关要求相符。另外需要将科学的暖通系统设计思路融入设计方案中，从而提高该类型方案的可操作性，并在不影响暖通系统应用效果的基础上，以分配至该环节的成本预算为依据对其中的部分设计内容进行调整。保证供给资源的充足是对暖通系统运行的基本要求，也是使其维持正常运转的前提条件。正因如此，在设计时需要以该地区的能源供给情况为依据，根据期望的设计目标与功能要求融入合适的施工技术。针对与标准不符的暖通工程建设环境，在实际建设过程中不能选择将各类参数照搬，而是应结合实际情况对方案进行合理调整，融合更多的新式设计思路，从而确保设定各参数的科学性与应用合理性。
        结语
        现代建筑暖通空调系统的设计对建筑的影响是多方面的。首先，设计的方案会直接影响到建筑的舒适度，这对建筑功能性的发挥具有重大的影响；其次，设计的方案能够在很大程度上影响建筑的能耗水平，这不仅会对建筑的能耗成本造成影响，也关系到城市的可持续发展能力，对设计方案进行节能优化能够有效降低建筑的能源消耗，提升城市的可持续发展能力
        参考文献：
        [1]雷丽娜，李国伟．高层建筑暖通空调设计要点探讨[J]．工程建设与设计，2018（23）：82-83，86．