探析高層建筑暖通設(shè)計中的常見問題

郭蘭

摘 要：伴隨城市建筑行業(yè)以及城市化發(fā)展的步伐，暖通等設(shè)備已然成為了現(xiàn)代建筑工程的必需品，高層建筑的不斷增多，暖通是高層建筑的必然配套設(shè)施，因此，提高高層建筑暖通設(shè)計水平成為該設(shè)計人員面臨的嚴(yán)峻問題。該文闡述了高層建筑暖通設(shè)計中存在的問題，并對提高暖通設(shè)計的措施進(jìn)行了探討，希望能給相關(guān)人員能帶來一些參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑 暖通設(shè)計 問題 措施

中圖分類號：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（a）-0049-02

隨著人們生活水平的提高，人們對生活環(huán)境的舒適性越來越重視，暖通的效果是高層建筑舒適度的一個重要指標(biāo)。在高層建筑暖通設(shè)計工作中，由于多方面因素（包括設(shè)備配置、設(shè)計因素等）的影響，我們面臨著技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的問題。作為暖通設(shè)計人員，在開展設(shè)計工作時為解決相關(guān)問題提出合理的解決對策以及有效的分析，是設(shè)計人員必須完成的任務(wù)。隨著城市化進(jìn)程的加快，空前繁榮的建筑市場，高樓大廈鱗次櫛比，人們的居住可選擇空間越來越大，高層建筑的暖通設(shè)計問題也應(yīng)運而生。高層建筑暖通設(shè)計中存在的問題，需要改進(jìn)的措施，是本文講解的重點。

1 高層建筑暖通設(shè)計中的常見問題

1.1 暖通設(shè)計與規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)不符

作為設(shè)計人員，我們不能依靠自身的想象來編造設(shè)計，而是要根據(jù)相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范來約束我們的設(shè)計。比如暖通空調(diào)的設(shè)計就有《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)制圖標(biāo)準(zhǔn)》、《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計人員在設(shè)計的時候必須嚴(yán)格的貫徹執(zhí)行并牢固掌握高層建筑的暖通設(shè)計有關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。但是，在設(shè)計實踐中卻存在一些不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的現(xiàn)象，如下所述。

1.1.1 空調(diào)管道敷設(shè)的坡度問題

關(guān)于冷凍水管的坡度問題，在《設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定坡度是0.003，不能小于0.002，但是，在現(xiàn)實中，在施工時由于受到條件的限制，空調(diào)的供回水管的坡度只在0.001～0.0015之間，達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。對于這樣的問題，可以采取在適當(dāng)位置增加合適的立管來解決。

1.1.2 空調(diào)系統(tǒng)中防火閥設(shè)置問題

規(guī)定要求：“風(fēng)管穿過防火墻處設(shè)防火閥；穿過變形縫時，兩側(cè)都應(yīng)設(shè)防火閥”。高層建筑中暖通設(shè)計時，有些風(fēng)管穿進(jìn)（出）防火墻的時候并沒有設(shè)置防火閥；有些風(fēng)管在變形縫穿過時，只有一側(cè)設(shè)置了防火閥等現(xiàn)象。

1.2 工程設(shè)計中的常見問題

1.2.1 過多的設(shè)置供暖入口

設(shè)計人員在供暖入口設(shè)置時，不但要考慮室內(nèi)供暖系統(tǒng)與室外管線銜接的合理性，而且要考慮室內(nèi)供暖系統(tǒng)本身的合理性。在室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計的時候，不能只圖省事，方便，而不關(guān)心室外管網(wǎng)系統(tǒng)的合理性。在有些工程中，設(shè)置的供暖入口過多。在一層樓上設(shè)置的供暖入口竟然達(dá)10個還多，因而導(dǎo)致外線銜接點多，這樣不僅對外線的施工造成了很大麻煩，而且導(dǎo)致室內(nèi)系統(tǒng)調(diào)節(jié)起來很不便。

1.2.2 散熱器的設(shè)計不合理

在對建筑樓梯間進(jìn)行散熱器設(shè)計時，必須單獨去配置散熱器的立管以及其支管，同時不可以對其設(shè)置閥門。但在實際建筑工工程，有的建筑工程在對其進(jìn)行散熱器的設(shè)計時，采用的卻是雙側(cè)的連接法，也就是其一側(cè)和相鄰房間散熱器相連，而另一側(cè)再和樓梯間的換熱器進(jìn)行相應(yīng)的連接。這樣的設(shè)計有很大的弊端，因為當(dāng)供暖一旦出現(xiàn)故障，則會影響鄰室供暖的效果，比較嚴(yán)重的情況下，會把散熱器給凍裂了，致其無法正常進(jìn)行供暖。

1.3 沒有注重節(jié)能環(huán)保

在設(shè)計時我們必須要注意節(jié)能環(huán)保問題，盡量減少建筑工程中消耗的能耗。隨著我國能源消耗越來越大，能源短缺及氣候變暖的矛盾越來越突出，而在建筑總消耗能耗中，暖通設(shè)備所消耗的能源占據(jù)著非常大的比重，我們在建筑設(shè)計時不能只考慮功能性，還需要注重考慮投付使用后的節(jié)能環(huán)保問題，但在實際的設(shè)計中，很多設(shè)計人員很容易忽略對設(shè)計方案的節(jié)能優(yōu)化及環(huán)保設(shè)計。

2 暖通設(shè)計的改進(jìn)措施

2.1 遵循相關(guān)設(shè)計原則進(jìn)行設(shè)計

就當(dāng)前的情況以及問題來看，進(jìn)行建筑暖通工程的設(shè)計時，必須要按照一定的原則進(jìn)行設(shè)計。例如地?zé)岵膳渲饕泄?jié)省居室面積及能源和隔音效果好等特點，這就使得地?zé)岵膳饾u成為節(jié)能型建筑的第一供熱方式。另外，在設(shè)計節(jié)能建筑暖通的工程時候，要根據(jù)相關(guān)規(guī)定并按照具體的情況來開展設(shè)計工作。對于存在差異的不同地區(qū)，要在進(jìn)行技術(shù)參數(shù)分析后，再進(jìn)行復(fù)核實際的工程設(shè)計以及施工。節(jié)能建筑暖通工程相關(guān)的設(shè)計參數(shù)一般有如下幾點：（1）熱媒。其要低于65 ℃，低溫段為30～40 ℃。（2）供回水溫差。其一般在10～17℃，并且地暖系統(tǒng)的工作壓力要低于0.8 MPa。對基本的耗熱量計算可以參照暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算，另外也可以按照輻射采暖的特點，來進(jìn)行更進(jìn)一步的修改，從而得出地?zé)岱块g的耗熱指標(biāo)。而采暖的地面構(gòu)造厚度必須要控制在80 mm以上，其管間距要控制在150～300 mm之間，并熱管距外墻內(nèi)的表面為70～100 mm。當(dāng)參數(shù)準(zhǔn)備完畢后，再進(jìn)行供熱房間管道的布置。

2.2 設(shè)計要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較

經(jīng)濟(jì)性比較的問題，是現(xiàn)階段的暖通設(shè)計方案中考慮最多的問題，保證基準(zhǔn)一致是經(jīng)濟(jì)性比較的原則，為了比較的結(jié)果的科學(xué)性和合理性，為了保證基準(zhǔn)條件一致，基準(zhǔn)條件應(yīng)包括美觀性、舒適性、設(shè)備檔次、投資費用、運行費用、保養(yǎng)費用等等情況。

名牌的設(shè)備與低檔次的設(shè)備在做經(jīng)濟(jì)性比較的時候，得出的結(jié)果一定是不合理的；而如果沒有考慮美觀性和舒適性，在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較的時候，集中式空調(diào)方案就是成了不合理的。另外，對設(shè)計方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較時，要考慮投資費用、設(shè)備壽命以及運行及保養(yǎng)費用等因素。有的工程項目有冬天供暖和夏天供冷的使用要求，因此，在進(jìn)行綜合性的經(jīng)濟(jì)比較時，要考慮到冬季和夏季對于設(shè)備的綜合使用情況。

2.3 設(shè)計的可靠性和可行性

滿足用戶的使用需求是工程設(shè)計方案是否可行最重要的因素，工程設(shè)計方案不但要滿足供冷或供熱方面的要求，而且也要滿足國家以及各地政府環(huán)境保護(hù)工作在內(nèi)的相關(guān)法規(guī)和相關(guān)規(guī)范的要求。

在工程設(shè)計中，如果遇到特殊情況無法使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，必須提出非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備準(zhǔn)確的參數(shù)要求，相關(guān)的參數(shù)要求都要是合理的。另外，在確定了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的情況下的建筑設(shè)計，在設(shè)備型號的選用、系統(tǒng)節(jié)能、自動化控制程度以及空調(diào)系統(tǒng)的布置都是與其有重大的關(guān)系，因此對于設(shè)備選型不要太保守，根據(jù)實用功能的不同進(jìn)行分區(qū)。

2.4 設(shè)計的調(diào)節(jié)性和可操作性

由于我國氣候的原因，為適應(yīng)全年氣候的變化，良好的調(diào)節(jié)性能是暖通空調(diào)系統(tǒng)必須具有的能力，VAV空調(diào)系統(tǒng)和VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)兩種方案是常見的調(diào)節(jié)性能好的方案，這兩種方案的優(yōu)點是：耗能小，缺點是一次性投資費用很高。由于辦公建筑不一定全天使用，因此，在設(shè)計方案的時候要應(yīng)考慮在夜間不需要工作的要求。由于自動化水平在空調(diào)系統(tǒng)中的運用，管理人員的數(shù)量和勞動強(qiáng)度可以降低，也有可能造成投資費用的提高，必須做好技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的比較，管理人員的綜合素質(zhì)也需要提高。對于季節(jié)轉(zhuǎn)換時才使用的閥門，閥門的控制方式應(yīng)該采用手動控制。

2.5 關(guān)注節(jié)能環(huán)保設(shè)計

隨著我國社會、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)得到了快速的發(fā)展，與此同時，建筑中能耗高的現(xiàn)象也越來越普遍，根據(jù)調(diào)查，建筑能耗平均占社會總耗能的25%不止，有嚴(yán)重的地區(qū)這個數(shù)據(jù)能達(dá)到40%。對空調(diào)行業(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其能耗的比例非常高，采取必要的節(jié)能環(huán)保措施和技術(shù)，將暖通空調(diào)的耗能比例降低，是對建筑暖通空調(diào)設(shè)計是必須需要考慮的問題。在高層建筑物中，由于復(fù)雜并且巨大的暖通空調(diào)系統(tǒng)，對耗能和經(jīng)濟(jì)運行情況對質(zhì)量的要求也越來越高。設(shè)計方案的質(zhì)量的確保，不僅能提高全工程的節(jié)能水平，而且能提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用效果，因此，對暖通的設(shè)計方案進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計，能夠在很大的程度上達(dá)到節(jié)約能耗的目的。

對系統(tǒng)的調(diào)試也是非常的重要的，調(diào)試良好的系統(tǒng)可以在滿足相應(yīng)需求的同時實現(xiàn)運行的節(jié)能降耗。倘若沒有對系統(tǒng)進(jìn)行合理的調(diào)試，那么通常情況下只有采取加大系統(tǒng)得容量方可達(dá)到相關(guān)的設(shè)計要求，這樣不僅導(dǎo)致能量的浪費，更會造成設(shè)備的磨損以及過載，設(shè)計時也要對如何調(diào)試設(shè)備進(jìn)行考慮充分。如有些辦公樓里未調(diào)試好系統(tǒng)就開始投入使用，其結(jié)果就會因裙房的水管路流量過大，且超過了規(guī)定的流量，就會導(dǎo)致主樓高層的空調(diào)水量明顯不夠，此時為了滿足高層辦公室的正常需求，就會出現(xiàn)在運行一臺主機(jī)的同時，開啟兩臺水泵供水的現(xiàn)象，造成不必要的能量浪費。

3 結(jié)語

暖通空調(diào)系統(tǒng)是高層建筑結(jié)構(gòu)中最大的耗能系統(tǒng)，為了能讓用戶投入最少而得到的利潤最大，我們必須做好高層建筑暖通系統(tǒng)的設(shè)計工作，并且制定了合理、科學(xué)的設(shè)計方案，在施工過程中保證施工質(zhì)量、節(jié)能和節(jié)材等，最終保證用戶取暖空間和取暖效果的提高，使我國建筑行業(yè)的發(fā)展得到促進(jìn)。

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