高層建筑暖通設(shè)計(jì)中的問題及改進(jìn)措施

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（太原市建筑設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030002）

0 前言

在高層建筑暖通設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要創(chuàng)新自身設(shè)計(jì)思路，優(yōu)化設(shè)計(jì)高層建筑暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。人們的生活水平不斷提高，對高層建筑暖通設(shè)計(jì)也提出更高的要求，這也增加高層建筑暖通設(shè)計(jì)的難度。相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，發(fā)揮高層建筑暖通工程施工的作用，提高整體施工質(zhì)量。

1 高層暖通設(shè)計(jì)概述

近年來土地資源日益短缺，建設(shè)用地越來越緊張，高層建筑因具有占地面積小的優(yōu)點(diǎn)，已在各個城市廣泛應(yīng)用。而高層建筑施工技術(shù)在科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展下也愈加完善，甚至達(dá)到世界級水平。但在高層建筑的建設(shè)過程中，對舒適性及人性化方面卻一直未被重視，特別是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)急需予以進(jìn)一步優(yōu)化。高層建筑與多層建筑相比，對暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)要求明顯較高。如果在實(shí)際設(shè)計(jì)中缺少合理性，那么就會有很大的缺陷存在于使用過程中，修復(fù)難度較大。所以，在設(shè)計(jì)高層建筑暖通空調(diào)過程中，必須對后續(xù)維護(hù)維修及安裝的安全性進(jìn)行全面考慮，以此來提高用戶體驗(yàn)程度，提高技術(shù)水平與設(shè)計(jì)水平。不僅如此，建筑物的外觀也與暖通空調(diào)設(shè)備有密不可分的關(guān)系，必須考慮到整體建筑物受到暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的影響，以此防止其影響建筑整體美觀。

2 工程概況與暖通設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 工程概況

某地區(qū)工程項(xiàng)目屬于民用住宅，建筑高度為55.1m，室內(nèi)外高差0.6m。地上17層，1層為1500m2的配套商業(yè)，層高4.5m；2層和3層為辦公室、公司食堂及健身房，層高4.0m。3層頂端有屋頂花園，4～17層為住宅，層高3.0m。地下3層為設(shè)備用房，地下1、2層為停車場；總建筑面積為24670.6m2。

2.2 工程暖通設(shè)計(jì)存在的問題

工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算中缺乏一定的科學(xué)性，依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，衛(wèi)生間與洗漱室的溫度需要在12℃以上，帶浴室的衛(wèi)生間溫度要超過25℃。但是實(shí)際設(shè)計(jì)中并沒有結(jié)合規(guī)范進(jìn)行配備散熱器裝置，而是要求用戶自理，導(dǎo)致兩個區(qū)域的溫度不能達(dá)標(biāo)。在熱負(fù)荷設(shè)計(jì)方面存在漏項(xiàng)。熱負(fù)荷設(shè)計(jì)計(jì)算中需要將門縫冷風(fēng)滲透和門的開啟導(dǎo)致侵入的熱損失納入計(jì)算中，實(shí)際計(jì)算也沒有結(jié)合該部分的熱量，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果有很大的出入。

2.3 衛(wèi)生間散熱器選擇不合理

在項(xiàng)目中，存在衛(wèi)生間散熱器選擇不合理的現(xiàn)象。如果室內(nèi)相對濕度比較大的情況下，需要選擇鑄鐵散熱器，但是衛(wèi)生間一般情況下為了美觀都采用鋼制散熱器，也存在不重視腐蝕的問題。在樓梯間散熱器的連接形式也存在不合理的現(xiàn)象，樓梯間存在凍結(jié)的危險，散熱器都應(yīng)采用獨(dú)立形式的管道進(jìn)行供熱，不應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)閥。而在實(shí)際應(yīng)用中，部分工程的樓層位置散熱器與相鄰樓梯間存在公用立管，并采用雙側(cè)連接。由于樓梯間比較密閉，不經(jīng)常使用，樓梯間散熱器出現(xiàn)故障會對整體的采暖效果造成影響，出現(xiàn)散熱器被凍裂的現(xiàn)象。

2.4 采暖管道安裝的相關(guān)問題

在采暖管道安裝方面也存在一些問題，相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：采暖管道的敷設(shè)需要放置適當(dāng)?shù)钠露取５呛芏嗲闆r下供暖的坡度為0.001，低于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值，甚至無坡敷設(shè)。即使不能滿足坡度要求，也需要保證水流的速度超過0.25m/s。局部采暖系統(tǒng)都是由主干管道引進(jìn)的，在管道設(shè)計(jì)中分路過多，連接方式缺少合理性，所以一旦要分環(huán)路調(diào)節(jié)溫度，很難達(dá)到要求。管道布置方面也存在不合理的現(xiàn)象，維護(hù)起來非常困難，設(shè)計(jì)中直接將立管設(shè)置在大廳柱子旁邊，影響建筑的美觀性。采暖入口裝置設(shè)計(jì)也不合理，例如設(shè)置位置距離殘疾人坡道太近。

2.5 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的相關(guān)問題

在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，首先設(shè)計(jì)的內(nèi)容不是完整，設(shè)計(jì)中的溫度設(shè)計(jì)參數(shù)、熱媒參數(shù)、熱工況參數(shù)、熱負(fù)荷參數(shù)等情況，實(shí)際設(shè)計(jì)可能會存在缺項(xiàng)。平面設(shè)計(jì)深度不夠，內(nèi)容繪制存在遺漏等。在本項(xiàng)目中，采暖設(shè)計(jì)圖中的管道直徑標(biāo)注編號混亂，還存在系統(tǒng)圖深度不夠的現(xiàn)象，比如干管最高部位遺漏了排氣裝置。換熱站的設(shè)計(jì)比較簡單，都會導(dǎo)致建筑物供暖運(yùn)行存在一定的問題。

3 高層建筑暖通設(shè)計(jì)中的改進(jìn)措施

3.1 關(guān)于項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)的分析

地下室的面積比較小，暖通設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)制冷機(jī)房，會減少停車位數(shù)量，地下有3層，冷機(jī)房在地下3層，冷水系統(tǒng)超過50m，系統(tǒng)宜分區(qū)設(shè)置設(shè)備機(jī)房。設(shè)計(jì)中建筑專業(yè)統(tǒng)一設(shè)置挑板，用于放置聯(lián)機(jī)室外機(jī)。項(xiàng)目選取這種多聯(lián)機(jī)的方式，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)機(jī)冷負(fù)荷需求實(shí)現(xiàn)從10%～100%進(jìn)行調(diào)節(jié)，更節(jié)約了運(yùn)行成本，安裝便捷，維護(hù)簡單，占地空間小，可以不設(shè)專用機(jī)房，實(shí)現(xiàn)想用就用，不想用就停，定量化設(shè)計(jì)模式，更能滿足單位的需求，具有很好的推廣價值。

3.2 在高層建筑暖通設(shè)計(jì)中利用BIM技術(shù)

設(shè)計(jì)人員利用BIM技術(shù)創(chuàng)建HVAC系統(tǒng)，構(gòu)建供暖系統(tǒng)和風(fēng)道系統(tǒng)的三維模型，設(shè)計(jì)人員可以利用設(shè)計(jì)元素調(diào)整模型，滿足設(shè)計(jì)人員工作要求。變更修改視圖的過程中，也會隨之改變其他模型。在暖通工程模型中利用BIM技術(shù)，可以將各管線的區(qū)域模型直觀的展現(xiàn)出來，實(shí)時檢查管線交叉和轉(zhuǎn)角等部分，增強(qiáng)高層建筑暖通設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。此外利用BIM技術(shù)繪制模型，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)工作需求選擇剖切圖，生成對應(yīng)的剖面圖，不斷提高工程設(shè)計(jì)效率。

設(shè)計(jì)人員可以利用BIM技術(shù)選擇產(chǎn)品庫的產(chǎn)品，根據(jù)工程需求自動以產(chǎn)品模型的參數(shù)，構(gòu)建基設(shè)計(jì)模型。在實(shí)際操作階段，設(shè)計(jì)人員需要復(fù)制產(chǎn)品模型，護(hù)理修改產(chǎn)品庫模型參數(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)信息聯(lián)系產(chǎn)品模型和工程實(shí)際情況。

熱力管道質(zhì)量關(guān)系到高層建筑暖通系統(tǒng)保暖效果，設(shè)計(jì)人員可以利用BIM技術(shù)的計(jì)算程序，確定熱力管道合適的敷設(shè)方式，合理埋設(shè)熱力管道，節(jié)省整體施工成本，提高高層建筑暖通系統(tǒng)質(zhì)量。

3.3 提高暖通設(shè)計(jì)人員素質(zhì)

設(shè)計(jì)人員與施工人員的實(shí)際操作水平和設(shè)計(jì)水準(zhǔn)直接決定著暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，所以建筑企業(yè)必須重視對相關(guān)人員的培訓(xùn)力度，定期開展各種相關(guān)培訓(xùn)活動，聘請專家解決設(shè)計(jì)人員的遇到的難題，以此來提高企業(yè)整體設(shè)計(jì)水平，增強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念。另外，建筑企業(yè)也可以通過開展技術(shù)競賽的方式，積極引導(dǎo)設(shè)計(jì)人員參與，加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員間的溝通和交流，提高設(shè)計(jì)水平。但提高設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平還不夠，還要讓設(shè)計(jì)人員掌握更多的安全知識，這樣設(shè)計(jì)人員才能有較高的安全意識，嚴(yán)格按照暖通建筑規(guī)范要求開展設(shè)計(jì)工作，防止對工作流程的隨意更改，從而為暖通工程設(shè)計(jì)質(zhì)量提供保障。

3.4 加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保措施

在土地使用日益緊缺及人口居住需求方面，高層建筑的優(yōu)勢越來越突出。但是現(xiàn)階段，對于高層暖通設(shè)計(jì)中保護(hù)環(huán)境與設(shè)計(jì)中節(jié)約能源的重要性，許多公司未予以重視，導(dǎo)致建筑業(yè)能源消耗愈來愈嚴(yán)重。其中暖通設(shè)計(jì)高能耗就是復(fù)雜的高層建筑暖通設(shè)計(jì)系統(tǒng)造成的，不僅如此，空調(diào)系統(tǒng)使用能耗也相對較高，可見節(jié)能減排已成必然趨勢。通過預(yù)先設(shè)計(jì)的具體情況，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的過程中，可以優(yōu)先引入先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，保證暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的節(jié)能方案，使暖通工程能耗得到降低。首先，相關(guān)人員在設(shè)計(jì)方案時，必須保證策劃方案的高效性，并基于符合經(jīng)濟(jì)要求的前提下，在施工過程中嚴(yán)格遵守方案進(jìn)行。其次，對能源和設(shè)備價格依據(jù)設(shè)計(jì)方案予以復(fù)核，以此延長暖通設(shè)備使用壽命，降低能源的消耗。

3.5 暖通空調(diào)的消音設(shè)計(jì)

結(jié)合實(shí)際情況，可以選擇一些震動小、噪聲低的暖風(fēng)系統(tǒng)消音設(shè)備，并盡可能使用隔離方法對那些噪聲較大的設(shè)備予以消聲處理。應(yīng)為設(shè)備構(gòu)建備用房，將消音材料粘貼于機(jī)房內(nèi)部，并將消音靜壓箱和消音器設(shè)置在風(fēng)管處，以此降低設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。由于一般空調(diào)機(jī)房都設(shè)置在各功能房周邊，所以，如果空調(diào)機(jī)房在噪聲要求較高的場所，應(yīng)加設(shè)隔振降噪措施。

4 結(jié)語

綜上所述，在時代的快速革新下，人們的生活水平越來越高，對房屋的建設(shè)也提出了更高的要求，為了改善人們的生活條件，滿足人們對居住環(huán)境的舒適需求，暖通設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，直接決定著房屋的使用壽命。因此，必須重視對暖通設(shè)計(jì)問題的調(diào)查和分析，通過不斷提高設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐能力與專業(yè)化水平，探索行之有效的解決措施，從而保證暖通設(shè)計(jì)的專業(yè)化程度，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的居住場所。