高层建筑暖通设计中存在的问题与改进措施研究

卢洁

（山西省建筑设计研究院有限公司，山西太原 030000）

0 前言

新时代背景下，随着高层建筑工程项目增多，以及绿色建筑理念在建筑工程中的实施与应用，使得暖通系统成为现阶段高层建筑工程项目中，应用愈发广泛的系统之一。但在高层建筑暖通设计过程中，仍存在诸多的问题与不足，影响到高层建筑的整体使用。而如何将此类问题在源头处截流，改进和消除存在暖通设计与应用中的问题，就成为现阶段高层建筑工程项目中，急待解决的关键性问题之一。因此，对于“高层建筑暖通设计中存在的问题与改进措施”研究，具有极大的应用价值和现实意义。

1 高层建筑暖通设计原则

1.1 绿色节能原则

暖通系统涵盖供暖、通风，以及空气调节等功能。尤其在绿色建筑理念广泛应用的今天，高层建筑中暖通设计需符合绿色环保和节约能源原则。一方面，暖通设计应以居住者的安全与健康为基础，在确保室内空气流通性与情节性的前提下，避免有害气体或污染物等排入室内；另一方面，节能降耗是现阶段高层建筑工程项目的重要审核内容，而随着太阳能技术、地暖技术等的普及，也使得现阶段的暖通设计中，节约能源成为重要的设计因素之一。以再生能源替代非可再生能源的应用，也能在确保暖通系统稳定运行的基础上，做到能源与资源的降耗。

1.2 空间利用原则

对于高层建筑而言，空间的节约与合理化应用，是提升暖通设计科学化与应用性的重要标准。尤其对于形式各异的高层建筑，暖通系统更应当因地制宜，结合建筑内部空间走势来实施设计。既要做到确保建筑结构的稳定性与安全性，又要符合室内装潢的实用度与美观度。与此同时，对室内空间做到较少的占用率，也是暖通设计中的关键点。

1.3 减噪原则

暖通系统中不仅有供暖与通风等分系统，更包含空气调节系统。而此类分系统在运行过程中，必然会产生不同程度的噪音。此类噪音又会对居住者的工作与生活，产生不同程度的干扰与影响。因此，在进行高层建筑暖通系统设计时，也应秉承减少噪音或隔离噪音的原则，即通过隔音装置来阻碍暖通系统运行中的噪音污染。

2 高层建筑暖通设计中存在的问题

2.1 暖通设计计算书内容缺失

在进行高层建筑暖通设计过程中，常常会因大量的数据计算与核算，使得一些设计人员在工作中出现疏忽，进而导致计算书中所涵盖内容存在缺失的现象。例如：在供暖空调系统设计阶段，时而会出现计算书中仅包含耗热量数据，而缺少散热器型号的选取，以及水力平衡方面的数据。又如：一些高层建筑暖通设计的计算书中，通常会对夏季冷负荷数据加以列举计算，但却选择性地忽略制冷空调设备、空调风系统等的规划与计算。而有些计算书中更是忽视排烟环节，致使暖通系统在施工中成为工期与建筑质量的制约因素。与此同时，很多设计人员依旧沿用以往工程项目数据，对现有项目的数据指标进行生搬硬套，也导致暖通系统在实际施工环节中，会出现结构、位置、以及设备配型等方面的差异，从而影响到暖通系统的施工安装与应用。除此之外，一些计算书中并未依照《民用建筑工程室内环境污染控制规范》的要求，进行各种污染物的规范，如表1 所示。

2.2 供暖热负荷计算差异

现阶段，我国建筑工程项目依然沿用2011 年住建部所颁布的《住宅设计规范》（以下简称《规范》）。其中，对于维护结果耗热量，及其数据构成和所对应的计算问题等，都做出了明确的规定与说明，并要求在设计中存在不同程度的修正差异值。如东西各5%，北0%~10%，南15%~30%。而一些高层建筑暖通设计中，却对朝向修正值进行了不依照《规范》要求的设定，使得朝向修正率会出现明显的偏差。同时，依照《规范》中的要求，高层建筑暖通设计环节中涉及的冬季供暖系统热负荷数据，不仅要对其进行常规化的计算，更要将加热环节中门窗缝隙对室内渗入冷空气涉及的耗热量等数据加以计算和设定。甚至一些设计人员不考虑地区差异，对整体耗热量设计中所产生的部分耗热量数据，做选择性添加处理，致使热负荷计算差异极为明显，并超出《规范》标准。

表1 住宅室内污染物控制限值

2.3 空调通风设计缺乏合理性

虽然高层建筑暖通空调系统在设计与施工等方面，都具有严格的规定指标，但在实际安装环节中，却会因空调通风系统设计缺乏合理性，而导致经济成本的增加与资源的无端损耗。例如：通常情况下，高层建筑所选用的空调装机容量普遍偏大，且需要经过精确的冷负荷值核算，才能最终确定空调系统的应用标准与采购需求[1]。一些设计人员在进行空调通风系统设计时，未能对各项设备的冷负荷值进行集中核算，又缺少对各项安全系数的精确结合，就会导致所选择的空调制冷装机，在容量上低于设计标准的冷负荷值。由此也会引发空调系统出现超出额定范畴现象，造成空调系统损坏。除此之外，此种情况也会导致很多资源的无端消耗，造成制冷机运行效率低下。

3 高层建筑暖通设计的改进措施

3.1 严格遵循设计规范

暖通系统设计过程中，需要严格遵循设计规范。首先，明确方案。在进行多种方案的比较后，选取适宜该高层建筑工程项目的暖通设计方案。其中涵盖冷源、热源、末端采暖、空调等。随后，需依照各项系统设备来进行负荷值的精细核算。其次，按照所计算出的热负荷值与冷负荷值等数据，来对设备和机房等进行建筑结构中合理位置的设定[2]。如制冷站位置、换热站位置、空调机房位置，以及新风机房位置等。最后，根据所选定的设备与机房位置，再进行暖通平面图形的规划。而后，在对水力进行计算后，再进行水泵与机房位置的设定，并由此画出剖面图和大样图等。在这一过程中，涉及人员需遵守设计规范，确保设计内容符合规范标准和实际应用标准，并要对设计图纸做出反复审核，以此确保暖通设计符合高层建筑的实际应用标准。

3.2 提升暖通设计的可行性

在进行暖通供暖系统设计时，设计人员不仅要对涉及的热负荷值进行精确核算，也要在系统设计中进行温度表、除污器、以及压力表等暖通设备的设定。如高层建筑工程项目对供暖系统要求标准较高，则需要进行热计量仪的安装，以此确保暖通系统在应用环节中数据的精确性与系统的安全性。在进行暖通空调系统供暖入口数量时，要以高层建筑的实际需求做出合理性设定，而供暖入口数量的设定，也能使高层建筑暖通系统的功能性更为科学地分布，并可促进其便捷性能提升[3]。与此同时，也可通过对评估指标加以改进的方式，来减少或消除暖通设计过程中存在的热负荷计算差异问题。对于采用共用立管系统的高层建筑，在进行暖通设计阶段，要对多项性能指标进行结合性分析。如承压水平、散热设备的选取、系统水力的稳定性、以及所采用的化学材料等做出综合分析，并要针对供暖系统及立管系统，在结合管道热补偿数据进行分区性设计。

3.3 空调系统的科学化选取

空调系统对于温度的调节性能极为优良，但涉及的负荷值变化也更为明显。因此，在进行高层建筑暖通系统中空调系统的选取时，要做到科学化选择。设计人员在选取空调系统过程中，应使其功率符合并超出实际负荷值标准，以此才能确保空调系统在应用时具备相应的效果。当所设计的空调系统应用于高层办公区域时，则进行温度的调节时段多为白天，则在夜间就可对空调系统进行低耗运行或关闭。这就需要设计人员在设计前，对高层建筑的实际应用环境做出更为细致的分析，以此确保空调系统的科学化选取与应用。除此之外，在进行高层建筑空调通风系统设计时，也要尽量减少估算数据，并清晰估算方法与结果的不稳定性。这样将会避免空调装机容量出现过大现象，也会适当降低初期的经济投入比例。

4 结语

综上所述，暖通系统的设计情况，直接关系居住者对高层建筑的实际应用情况，更是保障居民安居乐业的设施基础。针对现阶段高层建筑暖通设计过程中存在的诸多问题，设计人员不仅要做到针对建筑结构、应用地区，以及应用范畴等，进行有针对性的系统设备选取，还要做出精确性的计算与核算。唯有如此，才能确保高层建筑暖通系统符合规范标准，也才能为高层建筑的质量与安全，奠定坚实的基础。