何立章
（佛山建筑设计院有限公司，广东省佛山市，528000）
摘要：暖通空调作为现代建筑中非常重要的设备，随着人们对空调的需求日益增加，暖通空调也正式步入的发展黄金期。只有充分利用暖通空调和高层建筑的资源，尽可能地发挥能源效益，才能有效减少暖通空调对室外环境带来的不利影响，这个问题在设计中就应该引起重视。本文简要介绍了暖通空调设计的基本原则， 接着分析了高层建筑中暖通空调设计过程中常见的问题，最后提出了应对策略。
关键词：高层建筑，暖通空调，设计，问题，应对策略
一、暖通空调设计的基本原则
（一）经济性原则
在暖通空调设计中，降低成本提高运行效率一直是人们关注的重点，因此在设计过程中，需要管道及管线的材料以及施工设备作全面的评估，确保暖通空调能以最低的成本获得最大的效益，充分体现其经济性。
（二）适应性原则
在暖通空调设计中，我们通常需要根据一年中耗能最多的时段作为参考进行计算与设计，确保暖通空调能满足高层建筑一年四季的使用需求。但由于不同地区及建筑物类型对暖通空调的需求并不完全相同，因此设计人员也需要根据建筑本身的结构、暖通空调的实际性能等综合考虑，设计出最符合建筑物使用的暖通空调，体现出暖通空调的适应性原则。
（三）绿色环保原则
“绿色环保”原则主要是指通过相关的绿色施工技术，可以减少该设备在使用过程中产生的环境污染。因此，对暖通空调来说，循环使用是节能降耗的重要体现，因此在设计建筑暖通空调时，应注重设备系统的循环性。在设计过程中，有关设计人员需要对循环系统进行有效的优化和改进，以确保暖通空调在使用过程中自身所剩能量可以通过循环系统再加工利用，从而达到节能效果。要有效地减少对环境的污染，实现绿色发展，必须提高能源再循环利用率。
二、高层建筑中暖通空调设计的常见问题分析
（一）供暖入口设置问题
从目前高层建筑的供暖设计情况来看，在建筑物供暖入口设计时，不仅要重视建筑室内外的管道连接问题，而且还要考虑到供热入口的合理性、经济性以及可靠性。假定设计时只考虑到暖通空调的方便性，不考虑外部管网的设计，在高层建筑工程中，设计与实际情况直接不符的现象同样会导致暖通空调入口过大。超过这个量，就会对建筑物的整体供暖质量产生负面影响，甚至会浪费不必要的资源。
（二）高层建筑物朝向与通风问题
由于暖通空调工程设计中，施工单位需要提前综合掌握当前地区的自然风性和日照情况，进而合理设计后期高层建筑的朝向，以进一步提高高层建筑的暖通效果。然而，在部分高层建筑工程中并未引起足够的重视，导致高层建筑朝向与暖通要求不符。尤其在气温明显的夏季或冬季，更需要对自然环境进行设计考察。另外，南方高层建筑暖通空调设计理念与北方不同，需要施工队伍根据当地的地理环境特点来制定符合要求的设计方案。
（三）排风系统设计问题
排风系统设计是暖通空调设计中非常关键的步骤，其在高层建筑工程中的地位尤为突出。当采用通风设计时，应综合考虑风量平衡问题，如果排风系统设计不科学、合理，极易出现一系列次要问题，这将大大增加风阻设计，同时也增加通风设备的投资，甚至造成不必要的能源浪费。
（四）敷设坡度设计问题
依据有关设计规范，对暖通空调系统的施工文件及设计进行了明确规定：暖通空调管路在敷设过程中的坡度系数必须科学、合理。但是，在具体的施工过程中，许多管道的敷设坡度都被限制在0.001-0.002，这并不符合标准要求。
三、应对策略分析
（一）设计需与建筑情况相符
在高层民用建筑暖通空调设计中，首先要对建筑物内部和外部环境进行全面调查，了解各种与建筑工程有关的信息内容，包括面积、楼层、高度以及内部结构等；其次要注意保护暖通空调设计，使其始终符合建筑功能、建筑物的平面布置等；最后要认真参考有关建筑物的图纸，单独进行防火区规划。比如，在该高层民用建筑的机械通风系统设计中，考虑到地下车库及设备房等设于建筑物地下1、2层，与建筑物地上各层相比，地下2层的排烟量与空气补充量较大，因此，在设计该区域的机械通风系统时，在充分参考建筑物平面规划设计图的基础上，选择两层通高竖风井，并根据建筑物外立面的不同方向，确定风口位置与建筑物外立面的距离。排气孔与建筑物的底部距离应为10 cm。当进行该高层建筑工程的制冷机房、锅炉房的选址设计时，设计者同样在认真参考医院总体规划图纸的前提下，结合具体建筑功能，最终将靠近空调区的一层锅炉房作为该工程锅炉房的选址。其主要原因是靠近空调区，可以大大缩短输送管道的长度，有效避免了出现大量的输送能耗。再加上1层商业建筑设置了锅炉房，对民用建筑功能影响不大，安全性好。
（二）科学设定暖通空调负荷
根据国家有关规定，商业高层建筑夏季空调冷负荷必须控制在210-240 W/m2范围内，办公高层建筑夏季应控制在94-163 W/m2范围内，以达到节能的目的。而实际设计中，高层建筑暖通空调时，为了充分满足建筑物对热、热等方面的要求，一般要加大空调的装机容量，为此需要设计人员在充分结合建筑物室内外气候条件、环境状况等基础上，严格按照国家有关设计规范的有关规定，进行科学计算。文章以高层民用建筑冬季供暖系统热负荷计算为例，指出在计算建筑物冬季供热通风系统热负荷时，应分别计算建筑物基础耗热量和附加耗热量所构成的围护结构耗热量，并计算建筑物冷风渗透耗热量。
（三）保障暖通空调舒适安全
对于高层民用建筑暖通空调系统的设计，还需要关注其舒适性和安全性。比如，在设计空调风系统时，为了有效保证建筑居住环境的安静舒适，在条件允许的情况下，可以在空调风系统中安装微型穿孔板消声器，以最大限度地降低系统运行噪声。此外，还可将厚度大于5 cm的吸声板贴于送回风静压箱内壁，并将一层无纺布均匀、紧密地包裹在上面，可有效地隔开回风静压箱内壁和吸声板，在防止其发生碰撞、摩擦等情况时，也可进一步优化降噪效果。空调机房中，设计者还可选用具有良好隔声性能的专用门窗。并且在该建筑的通风系统设计中，设计人员在清楚了解了建筑内部的规划布局要求之后，需要将通风系统的下部风口、风道设计为向下的，以最大限度地减少对其他建筑房间的影响，保证整个暖通空调通风系统设计的美观。
（四）选择适宜空调机组设备
空调机组的设计选择是高层建筑工程暖通空调设计的关键，其功率、能耗以及运行性能等指标的优劣直接影响到暖通空调系统在高层民用建筑工程中的效果。所以需要设计人员与工程实际充分结合，并严格按照国家有关标准的要求进行合理的设计。比如，为了有效地控制能耗，选择利用太阳能作为夏季建筑的热水供应能源，当不能满足建筑需要时，可采用螺杆式全热回收冷水机组。选用这种机组设备，使建筑物在夏季能同时完成制冷和冷凝热的有效回收，顺利满足建筑物对生活用水的需求。当冬季气温较低时，民用高层建筑的空调供暖与生活热水的制热设计均选用燃气锅炉。
四、小结
暖通空调的设计一直是高层建筑施工设计的重点，为保证暖通空调设计的有效性，施工中应注意施工图的细节处理。由于空调系统的种类繁多，因此在实际操作中有许多选择的机会，需要通过比较和分析来确定系统的选择。选型设计方案时要严格控制图纸评审，并要坚持图纸评审的审定、审核、自检机制，全面保证计算书和设计图纸的质量，并做好图纸质量管理。暖通空调设计方案必须考虑其安全性、可行性、经济性和可靠性。保证这些问题符合实际的设计需求，才能显现暖通空调设计方案的价值。
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