高層建筑暖通設計的優化對策探討

葛 少 宇

(中國中建設計集團有限公司山西分公司，山西 太原 030006)

高層建筑暖通設計的優化對策探討

葛 少 宇

(中國中建設計集團有限公司山西分公司，山西 太原 030006)

圍繞高層建筑暖通設計的基本原則展開，分析其在設計中存在的問題，并從對暖通系統分區設置、引進熱泵技術、完善供暖設計等方面，探索了相關優化策略，以提升高層建筑暖通設計水平。

高層建筑，暖通設計，優化策略

0 引言

住房對于人們來說是剛需，隨著人們物質生活水平的極大提升，人們對建筑物的暖通設計要求增加。但高層建筑由于結構原因，在暖通設計領域其面臨的難度更大，需要考慮的關鍵點更多。在當前的大背景下，深入剖析并探討高層建筑暖通設計優化策略至關重要。

1 設計原則分析

高層建筑暖通設計中必須要遵循的原則有兩個，一是經濟性原則，二是節能性原則。暖通系統的設計和施工都會花費一定的人力物力，此項工程能否順利開展，在很大程度上是由經費決定的。為了保證高層建筑暖通設計工程的順利開展和完成，需要在設計階段，充分考慮成本因子，對各項花費進行成本預算分析，進而設計出性價比高的方案。并且在設計過程中，還要注意各項設備的使用時長，選擇使用壽命長的空調設備、冷熱系統以及各種管道。其次，要在整個設計過程中遵循節能性原則，盡可能減少暖通系統中各項設備在運行狀態下的能源消耗，保證暖通系統設計的綠色性、環保性，以便使其符合我國經濟和社會發展的大要求，在高層建筑暖通設計中踐行、落實可持續發展戰略。

2 存在的問題分析

在我國現階段的高層建筑暖通設計中，存在的問題主要表現在三方面：一是通風空調設計問題。在我國的暖通設計中，國家出臺了系列政策規定，比如風管設計既不能夠穿過防火墻，也不能夠穿過變形縫。但是在實際設計中，部分人員在進行通風空調的風管設計時，沒有嚴格遵守國家政策的規定，讓風管越過了防火墻，并且在沒有采取任何補救措施的情況下設置了防火閥。還有部分高層建筑中的通風空調風管越過了變形縫，也沒有做好變形縫兩側的工作，這給暖通系統的安全性和規范性帶來了極大影響。二是在對空氣進行計算時，參數的選擇存在問題。在高層建筑的暖通設計中，不同區域的溫度參數都是需要進行準確計算的，比如衛生間的溫度，浴室的溫度，都必須要高于25 ℃。然而在實踐中，部分設計師沒有仔細計算暖通系統的熱負荷量和門窗的冷空氣量，使得暖通系統的整體效果不理想。三是在立管與支管的設置上存在問題，一般而言，高層建筑的暖通體系都比較復雜，為了保證各項設備能夠發揮出應有的作用，需要單獨設計支管、立管以及樓梯間的散熱器。但是部分設計人員對此的認知不夠，或者是為了貪求工程設計速度，并沒有對相關立管進行分別設計，而是將其連接在衛生間上，或者是在支管上直接設置調節閥。這不僅增加了事故發生幾率，而且當暖通系統發生問題之后，其維修難度也極大。

3 優化策略分析

3.1 對暖通系統進行分區設置

在高層建筑暖通設計中，需要立足實際，根據暖通系統的具體用途，結合建筑物的使用目的，對其進行豎向和平面分區。具體而言，對于暖通系統使用時間一致的區域進行單獨劃分，或者是將戶型一致的房屋中的暖通系統劃分在同一區，以方便對暖通系統的管理。并且，還可以依據建筑物空間的大小，將其分成內區或者是外區，在不同的區域中，空調的負荷特性不同，在分別處理的情況下能夠有效減少能源資源的消耗，并取得更佳的取暖、制冷效果。在進行分區設置時，要控制好不同區間的送風溫度，注意風機盤管設備的耐壓性，并注意高層建筑的高度。在豎向分區時，最好是在25層左右進行。

3.2 引進熱泵技術和熱回收技術

在高層建筑暖通設計中，需要緊跟時代發展步伐，與時俱進，積極引進熱泵技術和熱回收技術，以增強整個暖通系統的節能性。具體而言，熱泵技術實質上是一種制冷系統，為了快速降低室內溫度，其會通過冷凝器釋放熱量的方式來降低室內溫度，達到制冷效果。并且，熱泵技術不僅能夠制冷，而且其還能夠有效回收大氣中的熱量、地熱能以及河川中的熱量，能夠最大限度的回收利用其他物質的余熱，是一種效果極佳的余熱回收工具。一般而言，人們在衡量暖通系統的能量消耗狀況時會使用到COP系數指標，如果高層建筑暖通系統的COP系數保持在3～4之內，那么其在能量消耗方面是達到了標準的。將熱泵技術應用在高層建筑暖通設計中，不僅能夠在夏季取得較好的制冷效果，而且還能夠在冬季增強暖通系統的排風效果。并利用排風系統向周圍傳遞一定熱量，進而實現其節能目的。

其次，還可以將先進的熱回收技術應用在高層建筑暖通設計中，以滿足人們在使用暖通系統方面的多元化需求。通常情況下，暖通機組在運行的過程中，會產生冷凝和廢熱，在暖通系統設計中引進熱回收技術，便能夠對這些冷凝廢熱進行回收處理，進而提高機組運行的能效比。并且，此項技術還能夠吸收掉外界環境中空調所排放的熱量，這對改善我國城市環境熱島問題來說，意義重大。此外，熱回收技術還能夠在制冷制熱的同時為居民提供生活熱水，在一機多用的情形下滿足客戶對暖通系統的多元化需求。

3.3 增強暖通系統的節能減排性

在經濟和社會發展新時期，環保節能理念逐漸深入人心，而高層建筑本身的能源消耗問題就比較突出。為了降低高層建筑的能源消耗率，需要在進行暖通設計時，重點關注其節能減排性，在設計過程中引進先進的技術、新的材料和新的工藝，采用全新的設計理念以達到節能減排的目的。具體而言，在暖通設計中需要利用好建筑物本身的通風窗口，做好通風設置，減少通風裝置的需求量。在選擇暖通設備時，要引導消費者選用新能源裝置。比如在采買空調設備時，要重點關注空調的能耗，最好是選用一級能耗裝置的空調。并且為了增強整個暖通系統的節能性、環保性、降低排放，還需要在設計過程中考慮系統的經濟性，選擇價格、性能良好的暖氣輸送管道。要采用最先進的暖氣輸送設備，提升暖氣資源的利用效率。

3.4 進一步完善供暖設計

在高層建筑供暖設計中，首先需要明確建筑物的采暖通風要求，明確空氣調節設計的規范以及其他與此相關的具體標準。一般而言，高層建筑的暖通入口，都會在入戶位置安裝熱水采暖系統，并在其熱力入口中的供回總管上安裝熱水壓力表，測量水溫度的溫度計，以及清潔污染的除污器。在部分高層建筑供暖設計中，還會在暖通入口裝置熱量計。在進行采暖設計時，必須要考慮到這些點，增強這些裝置設計的合理性，并對其整體系統進行周密化考慮。其次，在進行采暖設計時，還要重視室內外管線的連接問題，設計好立管系統，遵照水力平衡的相關要求以及散熱裝備的承壓能力，對立管系統進行綜合設置，豎向分區。在此過程中，還需要考慮所使用到的化學材料的性能和特征。再者，在設計采暖系統時，還需要重視管道熱補償因子，盡量考慮全面，不要因為設計人員的思維漏洞而引發工程質量問題。

4 結語

在高層建筑暖通設計中，要想規避常見問題，提升設計質量，需要對空調系統進行分區設置，積極引進熱泵技術和熱回收技術，將節能減排理念融入系統設計中并強化對采暖體系的設計。只有這樣，才能夠真正優化高層建筑暖通設計，提高其設計水平。

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DiscussionontheoptimizationstrategyofHVACdesignforhigh-risebuilding

GeShaoyu

(ShanxiBranch,ChinaStateConstructionDesignGroupLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

Based on the basic principles of high-rise building HVAC design, this paper analyzed the existing problems in the design, from the HVAC system partition design, introduction of heat pump technology, improvement of heating design and other aspects, explored the related optimization strategy, to enhance the level of high-rise building HVAC design.

high-rise building, HVAC design, optimization strategy

1009-6825(2017)23-0128-02

2017-06-07

葛少宇(1985- )，男，助理工程師

TU832.5

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