高层建筑暖通设计要点分析

吕艳茹

(辽阳市建筑设计研究院有限责任公司，辽宁 辽阳 111000)

一、高层建筑暖通的类型分析

高层建筑暖通空调的类型主要包括以下几种：第一，全空气的暖通空调。全空气的暖通空调是指通过利用组合式空调机组对屋内温度和湿度进行调节，从而改变高层建筑室内的环境。全空气的暖通空调因具有一定优势所以在高层建筑中被广泛应用。第二，空气—水暖的暖通空调。空气—水暖的暖通空调是指使用冷水、空气等介质来进行热质交换，并通过热质交换将多余的热量带走，从而降低室内温度，起到除湿降温的目的。空气—水暖的暖通空调具有制冷速度快等优点，在高层建筑中被重点关注。第三，全水暖的暖通空调。全水暖的暖通空调是指将冷却水作为介质对室内温度调节。全水暖的暖通空调因具有高稳定性、结构灵活性等特点，所以在高层建筑中应用此次数最多。

二、高层建筑暖通空调设计中应考虑的几点原则

（一）满足实用性需求

在以往的暖通工程设计中，大部分项目存在“一刀切”的现象。设计单位更注重应用常规的气候情况，因此在使用过程中其效果自然就达不到预期。相反，在高层建筑暖通设计中，就必须要适应恶劣天气的影响，始终保持建筑内的宜居条件。比如设计单位通过提高机组的容量，满足建筑使用的负荷需求。这种设计思路虽然在前期的投资成本较大，但项目整体性能和后期运维的压力将得到极大地改善。此外，为了方便管理，高层建筑暖通空调近年来越来越趋向于自动化调节。在设计中，技术人员通过现场控制器与通讯网络将空调系统的设备与终端相连。一旦建筑内问题出现了波动，即可通过数字控制系统进行调节，使暖通工程的实用性更加突出。

（二）确保安全性指标

高层建筑暖通工程的安全性也是业界关注的焦点，其不仅关乎空调系统功能的发挥，而且也攸关住户的生命财产安全。尤其是暖通空调在建筑内分布较为复杂，一方面给设备的运行养护带来了不小的难度，另一方面也给消防防免工作造成了不便。比如在部分采取分散供暖的地区，高层建筑暖通十分依赖于锅炉的设计。这样一来就必须合理规划锅炉区、库房，避免对建筑的正常使用带来安全隐患。不仅如此，高层暖通系统的送风口设计也应该与消防排烟通道进行区分。这样一来，不仅可以减少甚至是杜绝系统压力受损的问题，而且也能够规避由于漏气所造成的燃烧、爆炸现象。总之，高层暖通空调的设计应该严格遵循行业相关标准，始终秉持安全重于泰山的设计原则。

（三）遵循低碳型理念

根据环保部门提供的数据显示，国内建筑能耗在总能耗的占比超过5成，且呈现出逐年递增的趋势。而建筑暖通系统的能耗问题最为突出，这与可持续发展理念不相符合，也不利于建筑项目经济效益的实现。因此，在高层暖通设计中基于低碳型理念还需要严格的控制成本。一方面是要合理规划设计，避免暖通工程的铺张浪费；另一方面也要在满足使用需求的前提下，将能耗成本降至最低。相比发达国家，国内建筑暖通的运营成本高出一倍不止，这与系统的设计规划有密切的联系。比如在写字楼等高层建筑内，具有较规律的停机时间差，设计人员就可以合理利用这一特点降低运行费用。而对于民用住宅，由于开机时间较长能耗等级更高，就需要从技术方面入手来优化设计方案。比如积极运用新设备、新能源，同时结合当地气候条件与建筑技术来改善项目的节能表现。

三、设计要点分析

（一）合理规划设计

对高层建筑暖通空调进行规划设计需要从以下几个方面着手：首先，设计人员在一些室内能源消耗低的高层建筑中，可以在暖通空调设计过程中加入送风、去湿等设计，同时还可以采用辐射形式的制冷技术，从而实现对散发热量的平衡。其次，暖通空调设计人员在设计过程中需要提前制定一个设计方案，并保证方案设计就有经济性、实用性特点，从而减少暖通空调在设计过程中出现的浪费现象，进而降低设计成本。最后，设计人员需要对暖通空调的通风系统进行规划，通常情况下，高层建筑暖通空调在设计过程中缺少通风系统设置，造成制冷机容量出现负荷，因此，设计人员需要在设计过程中对通风系统的安全系数、设计环节进行认真考虑，从而发挥出通风系统的功能。

（二）精确负荷计算

不同的建筑项目由于当地气候、建筑结构以及围挡方式有所区别，因此空调负荷也具有较大的差距。设计人员应该首先对项目的图纸资料进行研究，并根据建筑所采用的热阻材料合理计算负荷值。在此基础上，设计人员可以进一步确定暖通空调设备的具体型号，将项目内暖通空调系统分布进行可视化转换。其次，设计人员还应该具体测算每一个房间的负荷，给暖通空调系统的设计形成有效的

指导。比如风口多寡的设置、暖气片的数量等都受到负荷的影响，准确的负荷计算对暖通空调系统的设计落实具有重要的意义。最后值得一提的是，暖通空调设计中还需要对水力进行计算，从而确定管道的型号及分布方式。

（三）完善通风设计

暖通空调系统的通风设计也对室内宜居程度有着较大影响，因此也成为当前设计工作重点内容。借助于通风设计，可以将新鲜的空气引入促进室内空气的循环。同时对空气进行加热或者制冷等处理，不仅对空调系统性能发挥有巨大帮助，而且还能够营造一个健康舒适的居住、办公环境。设计人员应该首先根据暖通空调设计方案进行风机的选点，在高层建筑内笔者认为墙装或者吊装风机的方式最佳。为了避免风机短路所造成的排风故障，设计人员还需要对通风体系统进行防水处理。比如在吊装的风机附近，使用挡雨装置对设备进行适当的保护。此外，基于低碳设计理念，在通风系统中设计人员也可以有效利用自然风。这需要设计人员对建筑内的热压以及风压进有充分地了解，同时设计完善排气口。这样一来既能够改善室内空气与温度，也能够显著降低暖通空调系统的运行能耗。