高层建筑暖通空调设计中存在的问题及优化策略

万博

【摘要】伴随着我国经济建设的飞速发展，人们生活水平不断提升，对建筑物的舒适度、环保度有了更高的要求，暖通设计是当前建筑工程中重重要组成部分，科学合理的暖通设计不仅能够能有效的提高室内的环境，为人们提供一个舒适的生活和生产空间，还能够进一步提升整个高层建筑工程的经济效益。基于此，本文主要对当前高层建筑暖通设计中存在的若干问题及其优化策略展开探讨。

【关键词】高层建筑;暖通空调设计;常见问题;应对措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.27.

1、高层建筑暖通空调系统的概述

众所周知，暖通空调设计是建筑结构的重要组成部分。通过对高层建筑工程能耗的分析，不难发现暖通空调系统运行的能耗非常大，由于涉及的内容较多，一个成功的暖通空调设计往往需要结合多方面的考虑，因此，暖通空调系统的好坏直接关系到整个建筑工程的成败和施工企业的经济效益，也直接关系到人们的日常生活。然而，在实际的暖通空调设计中，由于设计周期短，施工疏忽，使得高层建筑暖通空调系统暴露出一系列问题。因此，在实践中，为了保证暖通空调的设计质量，设计人员必须始终坚持可调性原则和可行性原则，严格控制设计要点，确保暖通空调设计符合有关规定，使设计方案能够满足实际情况，延长暖通空调系统的使用寿命，保证其运行效率。因此，在实际设计过程中，首先必须遵循可持续发展的理念，采用低能耗、环保和无污染的设计，合理确定建筑物在总体规划中的具体位置，充分了解周围建筑物的采暖、水、电等管道敷设方法和接口位置，为暖通空调设计提供可靠的依据，同时还要根据主入口的位置确定门的方向。同时，检查楼宇的楼层数目、楼层数目及总高度，以确定楼宇是否符合有关规定。总高度超过24米及楼层数目或以上的建筑物，须遵守《高层民用建筑物防火设计守则》的有关规定。

2、现阶段高层建筑暖通空调设计中存在的问题

2.1设计图纸不达标

在高层建筑暖通空调系统的设计中，有必要考虑所有因素，以保证暖通空调工程的顺利实施，准确的设计图纸是重要的保证。就目前情况而言，高层建筑暖通空调设计过程中还存在许多问题。其中最主要的是设计图纸缺乏标准化，例如，在采暖设计中，某些有采暖要求的楼梯散热器设计时，往往与相邻的房间共用立管，导致立管与其他立管的水量不平衡，影响整个暖通空调系统。此外，由于施工企业数量众多，一些企业的管理和设计水平不同，一些设计人员有一定的专业技能但没有实际经验，由于设计人员水平参差不齐，很难保证一开始就能够设计出可行、经济的方案和图纸。

2.2暖通设计中通风设计方面存在问题

合理的高层建筑通风设计可以有效降低建筑能耗，但目前在暖通空调施工过程中仍存在一些不合理的因素。主要体现在： 通风设备在保温材料的选择上不合理，虽然选用的材料具有一定的保温特性，但应用到建筑设计中，很难达到较好的保温效果，影响了立式暖通水立管和冷冻水管保温特性的发挥。同时，设计人员在计算通风设备负荷时，利用指标数据限制通风设备的符合程度，在设计中利用负荷指标估算通风设备的负荷，忽略门窗的冷空气参数和新风负荷的计算数据，导致费用估算不准确。另外，风道通过高层建筑的变形或防火墙，防火阀的设计不合理。

2.3暖通設计的经济性问题

经济性是高层建筑暖通空调设计的重要问题之一。因此，在暖通空调系统设计过程中，在对各种设计方案进行经济比较时，要充分考虑价格因素、设计因素和舒适条件，注重系统成本，以确保暖通空调设计方案的科学性和有效性。但从目前的实际情况来看，一些暖通空调设计人员缺乏对当地能源结构、能源价格、气候、水等自然条件的事先认真调查，导致系统负荷计算缺乏准确性，系统主机的设计容量过大，除了施工阶段外，施工周期的影响不能从适应性、投资、使用安全、寿命等方面加以考虑，也缺乏综合分析比较多种方案确定暖通空调设计方案，使暖通空调设计产生经济性问题的重要原因。

3、高层建筑暖通空调设计的优化策略

3.1遵照暖通相关设计规范

设计是实施高层建筑工程的重要依据。为了有效地优化建筑空调设计，存在着非标准设计问题。因此，在进行暖通空调设计之前，有必要根据建筑物的实际情况进行研究，结合各种因素，按照相关的暖通空调设计规范进行工程设计。在绘制设计图时，我们应充分考虑经济性和可靠性，不仅要设计相关的平面设计图，而且要绘制相关的三维直观设计图，在设计图中详细规定每个环节的作用，使施工人员能够更好地理解设计意图，达到优质施工的效果，然后设计出高可行性，符合建筑设计的实际情况，最终达到经济成本的最大化。此外，还要提高设计人员的设计能力，加强对现行设计规范、法规和标准的学习和掌握，以便他们可以对暖通设计工作做出许多贡献，同时应该注意一定要统一设计标准，确保设计在实践过程中能够按照法规的要求进行。

3.2合理实施空调系统设计

在空调系统设计方案的选择过程当中，为了保障空调的舒适性，最主要是需要综合考虑调节器的功能。在对空调系统设计过程当中需要综合考虑各方面的因素，注重调节器的性能，调节性能的成本比较高，但是如果从总体的效益来看在后期投入运行的成本少，只有这样才可以有效地保证暖通空调工程的合理性以及科学性。此外，温度参数对暖通空调设计的影响是至关重要的，因此，在设计暖通空调前可参考该地区其他已建高层建筑的经验，以了解区域气候等因素对暖通空调效率的影响。

3.3做好暖通系统热源的设计

在对热源加以确定时，需要确保其和其他系统得以配备。由于可选择的热源种类较多，所以需要根据高层建筑项目的实际情况确定热源的种类。在确定热源时，可以考虑地源热泵，其也是一种节能性较强的热源泵，在暖通系统中得到了很大的应用;热电站是一种相对普通的热源泵，但是其能够提供一个效率比较高的热能转化;热泵也较为环保，可以吸收环境中的热能，在使用过程中也不会产生污染物。所以在确定热源时，需要综合考虑到整个暖通系统的安全性、实用性以及经济效果。

3.4增强空调系统的科学性和合理性

空调是暖通设计过程中不可代替的支柱所在，空调系统设计应以节能为根本，用舒适性指标引导节能设计实践。在实际设计过程中，由于建筑各不相同，空调系统的选择也会变得不同了，所以，作为设计人员要合理利用房屋建筑围护结构热导性抵御室外环境气候的变化，令房间室内形成一种较为舒适的微气候。同时，相关人员不仅要注重整个空调系统的质量和适用性，考虑建设原料、装饰原料、辅料、承载能力都方面，还要依据具体工程状况展开系统运行季节全过程、全工况科学分析，寻求合理、适应性设计方案，需要考虑施工技艺和室内空气等内容。

结语：

总之，暖通设计作为高层建筑的重要内容，直接影响了用户的住宅体验，随着人们对居住条件的要求逐步提高，暖通空调得到普遍使用，合理的暖通设计能够起到节能减排、提升高层建筑的用能效率，还可以为用户营造更为安全舒适的室内环境。因此，在高层建筑的暖通设计工作时，设计人员要结合项目的实际情况综合考虑各项影响因素，合理提高暖通设计规范性以及提高空调系统的合理性，从而提高高层建筑的节能性和环保性。

参考文献：

[1]宋佳骏.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].住宅与房地产，2017，03：89.

[2]熊盎然，陈亚争，周雨先.高层建筑暖通空调系统设计对策[J].江西建，2017，05：23+27.