高層建筑暖通設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

呂艷茹

(遼陽(yáng)市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 遼陽(yáng) 111000)

一、高層建筑暖通的類(lèi)型分析

高層建筑暖通空調(diào)的類(lèi)型主要包括以下幾種：第一，全空氣的暖通空調(diào)。全空氣的暖通空調(diào)是指通過(guò)利用組合式空調(diào)機(jī)組對(duì)屋內(nèi)溫度和濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變高層建筑室內(nèi)的環(huán)境。全空氣的暖通空調(diào)因具有一定優(yōu)勢(shì)所以在高層建筑中被廣泛應(yīng)用。第二，空氣—水暖的暖通空調(diào)。空氣—水暖的暖通空調(diào)是指使用冷水、空氣等介質(zhì)來(lái)進(jìn)行熱質(zhì)交換，并通過(guò)熱質(zhì)交換將多余的熱量帶走，從而降低室內(nèi)溫度，起到除濕降溫的目的。空氣—水暖的暖通空調(diào)具有制冷速度快等優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑中被重點(diǎn)關(guān)注。第三，全水暖的暖通空調(diào)。全水暖的暖通空調(diào)是指將冷卻水作為介質(zhì)對(duì)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)。全水暖的暖通空調(diào)因具有高穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)靈活性等特點(diǎn)，所以在高層建筑中應(yīng)用此次數(shù)最多。

二、高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的幾點(diǎn)原則

（一）滿(mǎn)足實(shí)用性需求

在以往的暖通工程設(shè)計(jì)中，大部分項(xiàng)目存在“一刀切”的現(xiàn)象。設(shè)計(jì)單位更注重應(yīng)用常規(guī)的氣候情況，因此在使用過(guò)程中其效果自然就達(dá)不到預(yù)期。相反，在高層建筑暖通設(shè)計(jì)中，就必須要適應(yīng)惡劣天氣的影響，始終保持建筑內(nèi)的宜居條件。比如設(shè)計(jì)單位通過(guò)提高機(jī)組的容量，滿(mǎn)足建筑使用的負(fù)荷需求。這種設(shè)計(jì)思路雖然在前期的投資成本較大，但項(xiàng)目整體性能和后期運(yùn)維的壓力將得到極大地改善。此外，為了方便管理，高層建筑暖通空調(diào)近年來(lái)越來(lái)越趨向于自動(dòng)化調(diào)節(jié)。在設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制器與通訊網(wǎng)絡(luò)將空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備與終端相連。一旦建筑內(nèi)問(wèn)題出現(xiàn)了波動(dòng)，即可通過(guò)數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使暖通工程的實(shí)用性更加突出。

（二）確保安全性指標(biāo)

高層建筑暖通工程的安全性也是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，其不僅關(guān)乎空調(diào)系統(tǒng)功能的發(fā)揮，而且也攸關(guān)住戶(hù)的生命財(cái)產(chǎn)安全。尤其是暖通空調(diào)在建筑內(nèi)分布較為復(fù)雜，一方面給設(shè)備的運(yùn)行養(yǎng)護(hù)帶來(lái)了不小的難度，另一方面也給消防防免工作造成了不便。比如在部分采取分散供暖的地區(qū)，高層建筑暖通十分依賴(lài)于鍋爐的設(shè)計(jì)。這樣一來(lái)就必須合理規(guī)劃鍋爐區(qū)、庫(kù)房，避免對(duì)建筑的正常使用帶來(lái)安全隱患。不僅如此，高層暖通系統(tǒng)的送風(fēng)口設(shè)計(jì)也應(yīng)該與消防排煙通道進(jìn)行區(qū)分。這樣一來(lái)，不僅可以減少甚至是杜絕系統(tǒng)壓力受損的問(wèn)題，而且也能夠規(guī)避由于漏氣所造成的燃燒、爆炸現(xiàn)象。總之，高層暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)應(yīng)該嚴(yán)格遵循行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，始終秉持安全重于泰山的設(shè)計(jì)原則。

（三）遵循低碳型理念

根據(jù)環(huán)保部門(mén)提供的數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)建筑能耗在總能耗的占比超過(guò)5成，且呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)。而建筑暖通系統(tǒng)的能耗問(wèn)題最為突出，這與可持續(xù)發(fā)展理念不相符合，也不利于建筑項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。因此，在高層暖通設(shè)計(jì)中基于低碳型理念還需要嚴(yán)格的控制成本。一方面是要合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，避免暖通工程的鋪張浪費(fèi)；另一方面也要在滿(mǎn)足使用需求的前提下，將能耗成本降至最低。相比發(fā)達(dá)國(guó)家，國(guó)內(nèi)建筑暖通的運(yùn)營(yíng)成本高出一倍不止，這與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃有密切的聯(lián)系。比如在寫(xiě)字樓等高層建筑內(nèi)，具有較規(guī)律的停機(jī)時(shí)間差，設(shè)計(jì)人員就可以合理利用這一特點(diǎn)降低運(yùn)行費(fèi)用。而對(duì)于民用住宅，由于開(kāi)機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)能耗等級(jí)更高，就需要從技術(shù)方面入手來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。比如積極運(yùn)用新設(shè)備、新能源，同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件與建筑技術(shù)來(lái)改善項(xiàng)目的節(jié)能表現(xiàn)。

三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

（一）合理規(guī)劃設(shè)計(jì)

對(duì)高層建筑暖通空調(diào)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)需要從以下幾個(gè)方面著手：首先，設(shè)計(jì)人員在一些室內(nèi)能源消耗低的高層建筑中，可以在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中加入送風(fēng)、去濕等設(shè)計(jì)，同時(shí)還可以采用輻射形式的制冷技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)散發(fā)熱量的平衡。其次，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要提前制定一個(gè)設(shè)計(jì)方案，并保證方案設(shè)計(jì)就有經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性特點(diǎn)，從而減少暖通空調(diào)在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的浪費(fèi)現(xiàn)象，進(jìn)而降低設(shè)計(jì)成本。最后，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)暖通空調(diào)的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃，通常情況下，高層建筑暖通空調(diào)在設(shè)計(jì)過(guò)程中缺少通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，造成制冷機(jī)容量出現(xiàn)負(fù)荷，因此，設(shè)計(jì)人員需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的安全系數(shù)、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真考慮，從而發(fā)揮出通風(fēng)系統(tǒng)的功能。

（二）精確負(fù)荷計(jì)算

不同的建筑項(xiàng)目由于當(dāng)?shù)貧夂颉⒔ㄖY(jié)構(gòu)以及圍擋方式有所區(qū)別，因此空調(diào)負(fù)荷也具有較大的差距。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該首先對(duì)項(xiàng)目的圖紙資料進(jìn)行研究，并根據(jù)建筑所采用的熱阻材料合理計(jì)算負(fù)荷值。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)一步確定暖通空調(diào)設(shè)備的具體型號(hào)，將項(xiàng)目?jī)?nèi)暖通空調(diào)系統(tǒng)分布進(jìn)行可視化轉(zhuǎn)換。其次，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該具體測(cè)算每一個(gè)房間的負(fù)荷，給暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)形成有效的

指導(dǎo)。比如風(fēng)口多寡的設(shè)置、暖氣片的數(shù)量等都受到負(fù)荷的影響，準(zhǔn)確的負(fù)荷計(jì)算對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)落實(shí)具有重要的意義。最后值得一提的是，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中還需要對(duì)水力進(jìn)行計(jì)算，從而確定管道的型號(hào)及分布方式。

（三）完善通風(fēng)設(shè)計(jì)

暖通空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)計(jì)也對(duì)室內(nèi)宜居程度有著較大影響，因此也成為當(dāng)前設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)內(nèi)容。借助于通風(fēng)設(shè)計(jì)，可以將新鮮的空氣引入促進(jìn)室內(nèi)空氣的循環(huán)。同時(shí)對(duì)空氣進(jìn)行加熱或者制冷等處理，不僅對(duì)空調(diào)系統(tǒng)性能發(fā)揮有巨大幫助，而且還能夠營(yíng)造一個(gè)健康舒適的居住、辦公環(huán)境。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該首先根據(jù)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行風(fēng)機(jī)的選點(diǎn)，在高層建筑內(nèi)筆者認(rèn)為墻裝或者吊裝風(fēng)機(jī)的方式最佳。為了避免風(fēng)機(jī)短路所造成的排風(fēng)故障，設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)通風(fēng)體系統(tǒng)進(jìn)行防水處理。比如在吊裝的風(fēng)機(jī)附近，使用擋雨裝置對(duì)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。此外，基于低碳設(shè)計(jì)理念，在通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)人員也可以有效利用自然風(fēng)。這需要設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑內(nèi)的熱壓以及風(fēng)壓進(jìn)有充分地了解，同時(shí)設(shè)計(jì)完善排氣口。這樣一來(lái)既能夠改善室內(nèi)空氣與溫度，也能夠顯著降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。