高层建筑暖通设计中存在的问题分析

马建云

（中铁十二局集团有限公司勘测设计分公司，山西太原 030024）

随着人们的生活水平日益增长，越来越注重生活环境的舒适性，因此也对部分高层建筑的暖通设计工作提出了更高的要求。然而目前高层建筑的暖通设计工作很容易受到如造价、设备、环境等多方面因素的影响，使高层建筑暖通设计工作面临着多种问题。其中既有施工人员专业技术能力不足的原因，也有施工人员缺乏工作责任心，施工过程中敷衍了事的原因。如何分析这些问题并且有效的避免成为当前施工技术人员面临的一个难题。

1 高层建筑暖通设计中常见问题及有效的解决途径

1.1 高层建筑暖通设计常见问题

1.1.1 经济性

相关调查数据显示，造成高层建筑暖通设计过程中的经济性问题主要有以下几点原因：①由于设计软件对负荷的计算不够精准，导致建筑冷热负荷设计容量过大；②冷热源选择不合理。通常表现在以下几个方面：a.设计人员没有充分掌握工程项目当地的能源结构及能源价格；b.设计人员没有事先了解工程项目当地的地理环境；c.设计人员没有充分掌握暖通空调的使用特点及部分限制条件；d.受到设计周期的影响，无法分析比较多种设计方案[1]；③暖通设备管道布置不合理。充分掌握暖通空调设备的运行原理、构造及管道材质的特性等是设计人员必备的基础技能，同时随着科学技术的发展设计人员应当积极学习先进的技术，以符合工程项目的需要。

1.1.2 空调系统选择不合理

空调系统的选择是暖通设计工程中非常关键的一个环节之一，空调形式选择是否科学合理可以影响到整体设计方案的质量。但是目前很多高层暖通设计的空调形式选择均不合理[2]，主要体现在系统的管道布置不合理、分区不合理、冷热源选择不合理等。

1.1.3 设计图纸不合理

①目前很多高层建筑暖通工程中都没有严格按照我国相关施工规范进行设计，致使出现很多施工设计图中缺乏对设备的标注及编号等问题；②通常情况下，设计人员在对高层建筑进行暖通设计时，一定要确保其平面图、剖面图及系统图中设备及尺寸的一致，如果发生较大的偏差会给后续施工带来很大的困难，甚至出现返工的现象，影响建筑公司的经济效益并且还会带来一定的安全隐患。数据显示目前很多高层建筑暖通设计实际过程中，经常发生供回水管的平面图及系统图不一致的现象时有发生，十分影响后续的施工。

1.2 高层建筑暖通设计中相关问题的解决办法

（1）比较设计方案的经济性。设计人员在进行暖通工程设计方案工作时应重视经济比较工作。在进行此项工作时应当确保经济比较工作基准的一致性，确保设计方案满足要求的前提下，比较不同空调设备的性能、价格等方面的优劣性。同时还要考虑设备的不同使用寿命，综合考虑设备耗损、检修维护费用等方面的因素，不能仅仅考虑到价格[3]。

（2）确保暖通设计方案的科学性。科学进行暖通方案的设计是确保建筑暖通工程的关键原因之一，其设计方案必须要符合相关法律条文，符合环境保护、节能减排等方面的规定，同时对于相关条件的长期变化要做好数据的记录及整理，确保其设计的可行性[4]。

（3）合理选择空调形式。设计人员在前期选择空调系统时，需要首先其是否具有良好的调节功能，是否可以满足当地全年气候的需要。对于性能较好的空调形式，设计人员应当认识到虽然其一次性投资较高，但是后期检修成本低，因此需要综合的考虑多方面因素选择空调系统形式。

严格按照相关规范进行设计：

目前很多工程项目在设计时普遍存在着执行力差、缺乏标准规范等现象，有的还有违反国家强制规定的。因此在进行工程设计之前，设计人员应当提高对现行相关法律条文规定的了解程度，同时定期考核并予以奖励及惩罚[5]。

2 保证高层建筑暖通设计质量的有效办法

2.1 确保暖通设计符合相关规定

通过对上述问题的分析了解得出，暖通设计在建筑工程设计中的地位非常之高，因此在进行建筑暖通工程设计时，就要综合考虑到工程各方面的因素，确保暖通设计满足使用需求和施工要求，同时想要确保暖通设计符合相关规定，就要做到以下几点：

2.1.1 合理设置供暖入口

设计人员在设计供暖入口的时候既要考虑是否与室内供暖系统相协调，也要考虑建筑的采暖系统分区，同时也要确保供暖系统室内与室外管线的有效连接，不能一味的只求室内方便而忽略了室外的设施。

2.1.2 合理设计供暖系统

①需要在供暖系统的主管道和分支路上设置阀门以便于后期对暖通系统的检修及保养；②合理布置暖通管道，要确保其与建筑整体相协调，如有的供暖管设在窗户上，不仅有碍其正常使用同时也不美观。因此需要工程设计人员通过实地考察项目周围的地理环境及建筑构造，合理排布暖通管道；③一定要注意暖通系统中供水及回水管排气装置的设立，可以有效避免其因集气难以排除的情况出现；④高层建筑的采暖系统竖向分区要合理，管道布置要充分考虑各支路的水力平衡，防止散热器及支管水力不平衡的情况出现[6]，造成部分房间过热或者过冷的情况发生。

2.1.3 房间设计新风系统

如今随着人们生活水平及生活品质的日益增长，对于舒适性要求也再不断提高。房间既要温度适宜，同时也要有良好的空气环境。对此就需要设计人员在进行空调系统设计时考虑新风系统，给人员提供适宜工作和生活环境。

2.1.4 优化冷热源的设计

目前很多锅炉房、换热站和制冷机房的设计图纸过于粗糙，施工人员无法把握设计人员的真正意图，施工的成果难以达到预定的设计效果。因此暖通工程设计人员要积极强化冷热源的设计方案，详细的制定平面图、剖面图及系统图，合理选用设备，尤其要注重其细节的设计，使其符合我国相关规定及实际工程的需求[7]。

2.1.5 设计人员要加强学习

设计人员应当积极学习提高自身的专业技术能力，不断学习我国现行的设计规范及规定，及时参加新发布的规范的宣讲，并且要贯彻落实，提高自身设计自觉性及设计规范能力。

2.2 选择适合的暖通系统冷热源

设计人员在选择冷热源时需要充分考虑系统的需求，确保冷热源与系统相匹配。同时由于冷热源种类繁多、且功能各不相同，因此需要设计人员充分掌握工程项目的实际情况，选择最为合适的冷热源形式。热泵、太阳能灯作为高节能型的热源可以作为优先考虑的目标，在当前的暖通设计中已被广泛应用。

此外传统的冷热源则较之于热泵而言相对普通，比如热电站等，但是其优点在于能够达到很高的热能转化率，有效降低热能散失，达到更好的供暖效果。所以设计人员在选择冷热源时应当考虑到是否符合工程需求，及其环保性、实用性、经济性。

2.3 注重系统的水力平衡设计

2.3.1 前期准备

设计人员在进行高层建筑暖通系统水力平衡设计前要充分做好以下几点准备工作：①核实水系统中热水及空调冷水流量是否符合要求；②明确冷热源及水泵等设备的阻力损失；③明确空调设备、散热器以及管道阀门的阻力损失；④收集整理各种设备、水泵、平衡阀门等样本，确保设备的参数准确。

2.3.2 水力平衡设备的设置

针对系统水力失调的情况，需要设置水力平衡设备，比如静态平衡阀、流量平衡阀、压差调节阀等。对于末端的定流量系统而言其内部没有动态阀门，通常采用节流元件、定流量阀等等，达到有效调整管路流量及阻力的目的。对于变流量系统，很多的末端设备都设置了调节阀，循环水泵也多采用变频的方式，随之也设置了配套的压差调节阀等，通过设置这些调节阀确保系统中每个环路的流量符合设计流量标准。

2.4 注重变频技术的使用

变频技术在当今的暖通项目工程设计中应用十分广泛，其可以有效降低暖通空调的能耗，同时也可以根据是实际需要灵活改变运行模式，达到节能减排的目的，其次也可以有效的优化暖通空调系统的性能。充分利用变频技术可以有效弥补空调系统工艺上的缺陷，可以有效避免因空调按照额定功率运行且负载低的情况下，浪费能源的问题。此外，变频技术的应用可以有效实现设备的输出功率随着负荷变化而自行调节，达到节能减排的目的。另一方面可以有效利用空调的末端装置补偿室内负荷，根据需要调整送风量，确保室内最适宜的温度[8]。

3 结束语

综上所述可知暖通工程作为建筑行业重要的组成部分，其面临的技术问题及要求也越来越高，同时暖通系统也已经成为我国高层建筑中耗能非常大的系统，因此要十分注重暖通系统的节能及节材工作，尽可能为业主提供最舒适的生活环境及最优异的取暖效果，实现我国建筑行业和谐有序的发展。因此设计人员必须要重视暖通系统的设计工作，通过勘察建筑构造及周围环境，制定出一套最为科学合理的高层建筑暖通设计方案，积极响应国家节能减排的号召。