对高层建筑中暖通设计创新的研究

对高层建筑中暖通设计创新的研究

杨佳玲

广东博意建筑设计院有限公司广东佛山528000

摘要：暖通空调是现代建筑必不可少的重要设施，暖通设计对于整个建筑工程施工质量以及效益有着至关重要的影响，随着社会对于建筑节能与环保要求的提高，除了暖通设计的规范合理标准化，如何对暖通设计方案进行科学的比较和优化，如何提高建筑能耗的效率，是暖通设计人员应该进行科学合理分析的课题。

关键词：高层建筑；暖通设计；创新策略；分析研究

1.高层建筑的暖通设计常见的问题

1.1对规范标准的理解不到位

在暖通空调的设计过程中，必须遵循相应的规范和标准，不能任凭设计人员自身的想象来完成。设计人员应当遵循的规范标准主要有《采暖通风与空气调节设计规范》和《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》等规范。设计人员必须严格遵循这些规范和要求，牢固掌握具体设计标准，并要在实际设计中加以贯彻和落实。但是，很多高层建筑暖通设计人员没有严格按照上述规范来操作，很多设计方案不符合相关规范，例如，空调管道敷设的坡度不合理，冷冻水管的坡度不符合规范等。出现上述问题的原因一方面在于设计条件的限制，但更重要的原因是很多设计人员对相关的规范和标准理解不到位，总是按照自己的理解来设计，在一些细节性问题上得过且过，导致暖通空调设计额外的方案问题不断。

1.2专业的知识不够扎实

在高层建筑中，暖通设计是一项专业且复杂性非常强的工作，需要运用到很多相关的概念及知识，而且也会有很多计算方面的问题。在设计过程中，如果设计人员对相关概念理解的不够深入，或者混淆了概念的用途，就会导致设计方案出现纰漏。例如，目前空调系统的设计普遍存在设计冷负荷偏大，系统循环阻力计算结果偏大，系统水力平衡计算过于粗糙的问题，正式使用前又没有进行全面调试，导致水力失调。

1.3系统设计的不合理

在高层建筑暖通设计过程中，会牵涉到很多系统，如：排烟系统、排风系统、采暖系统等，其中任何一个系统出现问题，都可能给施工带来很多的不便。例如，在设计采暖系统时，通常需要设计几个专用管道和环路。但如果采暖系统的环路中没有设计相应的阀门，那么就会严重影响系统的运行调节过程，还会给系统的维护带来很大的不便。

1.4设计图纸存在的问题

在高层建筑进行暖通设计之前，首先要进行建筑设计的绘图等工作。但是很多高层建筑施工设计的过程中，都没有满足设计的要求。比如在《设计深度说明》中规定，暖通空调的设计内容包括空调的散热器型号、系统形式、控制方法、设计参数、风管、管道等材料的选择、暖通空调安装的要求以及后期维护等都要在设计时做出说明，但是很多的高层建筑在设计图纸中没有做出具体的说明，造成设计图纸不完善。也规定了锅炉房应该如何安装和设计等，但是有的高层建筑在锅炉房的设计图纸中，只画了一个平面图，没有进行具体的剖面图和细节图的设计。而且对冷暖空调的设计计算书也做出了明确的规定，但是有一部分的高层暖通设计没有空调的设计计算书或者空调的设计计算书内容不完整，比如有空调的耗热量计算，却没有散热器选择的计算和水力平衡的计算，还有的没有根据建筑的实际情况，不管房屋的大小、朝向、楼层等实际情况，都利用一样的空调设计计算书。这些都是在高层建筑设计时设计图纸出现的问题，这样会导致施工过程中，缺乏具体的指导，会加大施工人员的工作难度。

2.高层建筑暖通设计的改进措施

3.1设计的可靠性

对现行设计规范、规定、标准学习不够，贯彻执行不够，因此应该加强现行设计规范、规定、标准的学习，彻底贯彻执行设计规范的自觉性。设计应具有可行性和可靠性，能够满足使用要求，这是方案可行性应考虑的主要问题、设计方案应符合国家和当地政府有关法规及规范要求，包括有关环境保护的要求，设计方案应满足供电、供水等方面的要求，并应特别顾及这些条件的长期变化情况，对于一些无法采用标准设备的特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求应合理可行。

3.2设计要有调节性和可操作性

暖通空调系统应有较好的调节性能，适应全年符合的变化，调节性能好的系统方案，如采用VAV空调系统和VAR变频空调系统的方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，在经济性计算下应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑，设计方案应能适应其夜间不工作的调节要求，空调系统自动化水平的提高，可以减少管理人员的数量和劳动强度，但是一次投资增加，对操作人员的素质要求提高，应根据实际情况和要求，经技术经济性比较确定；大型空调系统和需要经常调节控制的设备在较多的工程上采用自动控制，以减少操作管理的工作量，但自动控制系统应尽可能简化，以提高系统的经济性和可靠性，对于只有季节转化时才操作的阀门不宜采用自动控制，对于不同使用功能的建筑物，系统调试应考虑分别管理控制和运行费用分统计缴纳的要求。

3.3设计时要考虑环保和节能的问题

随着全国各地经济的快速发展，建筑行业的发展尤为显著，但是同时也产生了让人担心的问题，建筑能耗高的现象越来越严重，平均达到了社会总耗能的25%以上，有的地区甚至占到了当地能耗的40%。根据暖通空调行业的数据分析，其耗能的情况也相当之高，所以在建筑暖通空调设计的过程中，应该采取必要的节能环保措施，尽量的减少暖通空调系统的耗能比例。高层建筑物的暖通空调系统庞大而且复杂，因此设计质量对系统能否经济运行以及耗能情况是有着重要的影响的，只有肯定了设计方案的质量才能提高暖通空调系统的整体应用效果，这样整个水平在此中才会得到很好的提高。

3.高层暖通设计的创新方法

3.1更新设计理念和完善方法

设计方法的完善应将重点放在逐渐转向综合化、规范化等方面。对我国的发展而言，建筑节能方面的考虑是把提高建筑围护结构热工性能，降低热负荷作为主要目标来确保供暖热源和系统的能源效率能够达到标准，设计中还要将我们设计的成果是否会给国家能源资源和环境保护带来的影响考虑在内，更新设计理念是将静态观念转向动态观念。就高层建筑使用而言，其主要过程是由内至外的动态变化，单单靠稳态设计工况是无法满足使用需要的，我们可以采用新技术新方法（建筑动态负荷分析方法和计算流体动力力学方法等）来方便方案的确定和计算的顺利进行。

3.2暖通领域应该进行能源的效率化

设计从中央空调型冷源来看直燃式的冷水机组的发展已经得到人们不断的认可，这样能够确保产品长期性能的使用，从蓄水型空调来看，有利进行转移电力的高峰负荷，但是在节省了电费，同时又增加了一定的电量。解决这样的问题应该从设备的国产化、原有系统的设计改进等的方面来进行。总而言之，对目前市场上出现的新的设备与新技术来说，都不够完美，设计应该放在国际领域进行，高瞻远瞩借鉴一些国外的成功经验，再结合本国的实情进行合理的能源效率的优化设计。

3.3设计上进行经济性的比较

一切的商业活动的目的就是为了盈利。我们的企业也不例外，所以在设计的过程中一定要关注是否经济性高，这就需要进行经济性能的比较。在比较的过程把问题提的更加的全面，设定一个比较基准要求，比较基准要一致。一般的情况从设计的要求、能源的损耗、设备的级别所要消耗的相关的资源、人力的投入等等方面，在比较的过程要科学、合理、客观的反映问题，这才是我们最终的目的。

4.结语

现如今，在高层建筑设计中，暖通设计的要求在不断地提高。我们在设计施工的过程中，要制定好完善的施工细节和施工设计图，以此来保证施工的质量；还要提高施工人员的专业素质，保证施工的顺利进行。高层建筑暖通的设计关系着整个高层建筑的质量和日后建筑的使用效果，设计人员除了满足工程项目的实际需求，还要对设计方案的可行性、安全性、经济性等等各种因素进行综合对比分析，只有这样的设计才能同时满足功能与经济效益要求。

参考文献：

[1]莫宏恩.高层建筑暖通设计的问题及改进措施分析[J].城市建设理论研究（电子版）.2013.

[2]吴云高层建筑暖通设计策略研究[J]新材料新装饰2015（12）