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机械工业第六设计研究院有限公司 河南郑州 450007
摘要：近年来，随着我国经济的不断发展，我国的建筑规模越来越大，建筑楼层也越来越高，在高层建筑设计中，要重视建筑物的采光和通风采暖设计，这可以保证建筑物在提升居住能力的同时给人们提供更为舒适的居住环境。在高层建筑的暖通设计中，由于涉及到的管道错综复杂，并且涉及到空调外机设备的安装，所以其设计方案直接决定了后期是否可以顺利开展暖通施工。当前部分高层建筑的暖通空调设计方案还存在一些问题，这些问题影响了暖通空调系统的安装质量，不利于提升高层建筑的整体品质。针对这些问题我们要采取有效的措施予以解决。基于此，本文主要分析了高层建筑暖通设计中存在的问题及改进策略。
关键词：建筑工程；暖通设计；措施
引言
暖通空调系统不断排出建筑内部混浊的空气，向建筑内部不断输出外界新鲜空气，对建筑内部空气的温度、湿度、风速进行调节控制，为建筑内部的人们创造舒适的生活空间。因此，须重视暖通空调的设计问题与施工问题，采取必要的质量控制措施，提升暖通空调的设计质量与施工质量，提高建筑工程的舒适度。
1于建筑工程暖通空调设计问题
1.1不够重视低碳环保设计
随着我国可持续发展理念的提出，各行各业都开始转变思路，对产业进行转型，重视可持续发展之路，大力发展绿色低碳经济。在高层建筑的暖通设计中，不能忽视暖通系统的低碳环保设计优化。当前部分设计人员认为低碳环保设计主要是对主体工程和施工过程进行绿色优化，而没有重视暖通系统的绿色优化设计，这样会使得后期暖通系统的设备能耗高，影响建筑行业的绿色低碳发展。
1.2暖通设计不科学问题
对于暖通工程的质量，设计的质量是重要的前提保证。在暖通工程设计时，必须严格要求设计人员根据规章制度、建设标准及规范的要求科学合理地进行设计。但是有些设计人员在设计时习惯性加入自己的想法，从而忽视了规范的重要性，导致设计与实际施工中存在很大偏差。工程设计时没有结合实际的要求对水力平衡进行计算及对散热器进行正确的选型，从而导致设计的不合理、不科学，导致工程后期的施工受到很大影响。建筑设计工作面临的另一主要隐患为工程计算不科学，最主要的表现为：供暖设计中的热负荷计算不精确，管道选择靠经验取值，导致系统实际运行时不能满足用户的供热需求。建筑暖通设计计算工作中的模型选择以及选取参数，往往与具体施工要求不符，抑或违背标准规定时，项目竣工后，建筑暖通系统自身便会频频发生故障。暖通设计中，由于管道膨胀量计算不科学，导致管道在实际运行过程中膨胀量不够，管道膨胀受到巨大阻碍，从而导致出现水锤现象，引起管道的晃动，严重的甚至出现跑冒滴漏，影响建筑物的正常使用。
2建筑工程暖通空调设计
2.1采暖系统设计
进行采暖系统设计时，需要计算建筑围护结构内表面换热系数、围护结构外表面换热系数、围护结构各层材料厚度、围护结构各层材料导热系数、材料导热系数修正系数、封闭空气间层的热阻值。不同材料、不同构造的围护结构材料的导热系数修正系数有所差异，因此，须注意其差异带来的影响。若围护结构为实心墙体，材料为矿渣混凝土、炉渣混凝土、浮石混凝土、粉煤灰陶粒混凝土、加气混凝土，导热系数修正系数一般为1.15。若材料为多孔保温材料，如加气混凝土、水泥膨胀珍珠岩、泡沫混凝土，且材料作为夹心层浇筑在混凝土墙体、屋面构件中，导热系数修正系数一般为1.6。若材料为多孔保温材料，如泡沫混凝土、水泥膨胀珍珠岩、加气混凝土、石灰炉渣等，且材料铺设在密闭屋面中，导热系数修正系数一般为1.2。计算封闭空气间层的热阻值时，需要详细研究封闭空气间层的厚度及热流的具体方向。
2.2选择空调系统形式
目前，建筑工程中常用的空调系统包括全空气空调系统、空气—水空调系统等形式。全空气空调系统以普通的低速单风管系统为代表,主要采用一次回风或二次回风方式，室内热湿负荷全部由空调系统处理过的空气来负担，空气比热、密度小,需空气量多,风管断面大,输送耗能大。空气—水空调系统采用风机盘管与新风相结合的系统、诱导空调系统，由处理过的空气和水共同负担室内热湿负荷，耗能相对较小。若建筑工程冷负荷密度大、潜热负荷大、室内热湿比小，或建筑工程内部空间较大，可采用全空气空调系统。
若建筑工程内有多个房间（或区域），各个房间（或区域）的负荷不一致，各个房间（或区域）对制冷的要求各不相同，可采用空气—水空调系统。
2.3节能环保要求
对设计人员加强培训，保证节能技术的合理运用。一般情况下，建筑的空调能耗占据总体能耗的60%以上，利用绿色建筑技术对暖通空调设备进行优化和改造，例如余热回收技术、地源热泵技术、太阳能热水、光伏发电等节能环保技术的使用，促进建筑向着环保绿色方向发展，很好地响应了国家的号召，同时，保护了空气和环境。可利用改进的节能保温材料提高建筑的保温性能，减少建筑围护结构的耗热量，从而降低冬季的供暖负荷和夏季的制冷负荷，减少能源的浪费。
2.4提升设计方案的合理性和适用性
为了提升高层建筑暖通设计方案的质量，在设计工作中，要对方案的可行性和适用性进行深入分析，有些设计方案并不是适用于所有的建筑类型。尤其是高层建筑，室内的空气环境和温度受影响的因素较多，要应用暖通系统对室内的空气和温度进行调节，需要考虑多方面的因素。对于一些普通建筑的暖通设计方案，它的功率不一定能满足高层建筑的诸多用户需求。另外就是高层建筑的地昼夜温差变化较大，需要再进行管道材料以及管道厚度和管道本身的保暖性进行重新的考虑。这样才能更好的保证供暖的质量，从而保障用户在居住时的体验。
2.5空调负荷设计要点
在进行空调负荷设计的过程中，对于不同类型的民用高层建筑，冷负荷参数的设置也是存在差异性的，但是在实际设计过程中，工程设计人员设计方案中的参数经常会与建筑空调系统的实际装机容量存在出入，这样一来会导致建筑空调系统的投入成本显著增加，而之所以会出现这种问题，主要原因可能源于以下两点。首先，工程设计人员在进行符合参数设置的时候只是单独应用了系统负荷指标进行估算，这种计算方式很容易导致系统制冷机的装机容量计算结果偏高，最终使得系统的投入成本增加，提升系统能耗，与此同时还会对系统的冷机效率造成严重的负面影响。第二，如果工程设计人员进行参数设置时候综合考量了多种安全系数，会使得空调系统的单位制冷面积不符合设计规范，导致系统冷负荷概算出现误差，这样一来，空调系统运行过程中单位制冷面积中产生的冷风量也会严重超标。立足于全年设计视角可知，建筑负荷的持续峰值一般时间比较短，相应的冷机负荷率在大多数时间段都会处于相对较低的状态，COP本身也相对较低。针对这种情况，设计人员应根据暖通空调负荷计算书的数值进行设备的选型，以便满足日常的基本使用规定和要求。
2.6为暖通空调选择水系统和适宜的水泵
目前，国内大部分高层建筑暖通空调水系统采用两管制系统。两管制系统管路少、结构简单、投资费用低。但两管制系统进行供热，无法同时在供冷、供热两种工况下运作，因此在系统应用中，不能选用共用管道进行供热，需要结合具体应用情况进行管道调整，以满足工程的建设需求。两管制系统有一个缺点：两管制系统一般采用循环水泵，在通常情况下，设计人员会按照空调系统的供冷运行工况选择循环水泵；那么，当冬季来临空调转入供热工况时，循环水泵往往无法在高效率区运行，继而造成电能的极大浪费。因此，若暖通空调水系统采用两管制系统，宜分别设置冷水循环泵和热水循环泵。除了两管制系统，空调水系统还有三管水系统与四管水系统。三管水系统可以同时供冷、供热，但不利于节能。四管水系统不仅可以同时供冷、供热，而且节能性好，但结构复杂、造价较高。若建筑工程对暖通空调要求高，需要频繁交替供冷、供热两种工况，可考虑选用四管水系统。在选择水泵时，还要注意：泵系统冷水泵的台数和流量，应与冷水机组的台数及蒸发器的额定流量相对应。这样可以确保流经冷水机组蒸发器的水量始终保持恒定，并向用户提供适应负荷变化的空气调节冷水流量。同时泵系统的冷水泵台数应按系统的分区和每个分区的流量调节方式确定，一般来说，每个分区不宜少于 2台。这样可以通过调节水泵变速来实现调节冷水泵的流量，使其处于稳定的工作状态，满足区域供冷或供暖的相关要求。
结语
综上所述，建筑暖通设计属于建筑工程施工设计工作的重要组成结构，所以笔者针对近些年建筑工程中发生的各种暖通设计问题展开研究，提出有效处理措施，争取在第一时间处理设计施工问题，以保证用户生活质量和生命财产安全为研究核心，从设计方案选取、设计人员培训以及规范监督三方面做出改进，最高标准满足用户、建筑的各方面使用要求。
参考文献
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[2]谭向红.建筑工程中暖通空调绿色节能设计的构想[J].工程建设与设计，2019（12）：43-44.