高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計注意事項解析

王雪

摘 要：暖通空調(diào)作為高層民用建筑設(shè)計中的一項重要設(shè)計內(nèi)容，為人們提供舒適宜人的建筑環(huán)境。為有效保障高層民用建筑暖通空調(diào)具有良好的設(shè)計效果，還需要設(shè)計人員對其中的幾點關(guān)鍵事項予以高度重視。結(jié)合具體工程項目，立足工作實踐，重點針對高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計注意事項進行簡要分析研究。

引言

在高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計中，只有明確其中的相關(guān)注意事項，并采取有效的解決對策，才能確保暖通空調(diào)設(shè)計規(guī)范、完善，可充分發(fā)揮自身應(yīng)有效用。因此，本文可為相關(guān)研究人員提供必要理論參考，同時為設(shè)計人員優(yōu)化高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計提供相應(yīng)理論依據(jù)與實踐指導(dǎo)。

一、高層建筑中暖通空調(diào)概述

暖通空調(diào)施工分為設(shè)計-施工-運行。高層建筑中全空氣暖通系統(tǒng)運用比較廣泛，比如：酒店、寫字樓等，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑空間內(nèi)的調(diào)整。同時，空氣水暖空調(diào)系統(tǒng)、全水暖空調(diào)系統(tǒng)也是常見系統(tǒng)。暖通空調(diào)主要為水、風(fēng)，因而在系統(tǒng)應(yīng)用時需要通過模擬分析并以此為依據(jù)展開設(shè)計、施工。此外，暖通空調(diào)設(shè)計還要注意吊頂、機房、管井，運用合理的技術(shù)保證暖通空調(diào)質(zhì)量。

二、高層建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計要點

暖通空調(diào)設(shè)計關(guān)系著高層建筑使用、居住舒適性，影響著高層建筑室內(nèi)環(huán)境參數(shù)與維護費用、舒適性、穩(wěn)定性的，關(guān)系著環(huán)境、建筑層高、建筑美觀。一旦設(shè)計方案不合理將帶來較大損失且整改難度大、時間久。

（一）穩(wěn)定性和可操作性

高層穩(wěn)建筑通風(fēng)采暖應(yīng)用要求方案必須要滿足具有可操作性。設(shè)計方案順應(yīng)國家與政府以及制定要求，同時滿足供電、供氣、供熱要求，尤其是這些條件具有不穩(wěn)定性。溫濕度等參數(shù)要求嚴格穩(wěn)或特殊的工藝暖通空調(diào)設(shè)計項目，綜合分析設(shè)計方案，保證全年室內(nèi)氣象條件適應(yīng)性。難以采用標準設(shè)備的特殊狀態(tài)，非標準設(shè)備制定詳細參數(shù)要求，參數(shù)具有可操作性。

（二）經(jīng)濟投入比較

高層建筑暖通空調(diào)方案具有綜合性、系統(tǒng)性特點，需要在相同的設(shè)計要求和條件下比較，保證方案比較結(jié)果合理性。經(jīng)濟投入是投資方比較重視的問題，參數(shù)計算要確保精準、正確。暖通空調(diào)設(shè)計方案經(jīng)濟投入包含：設(shè)備、材料、管道、安裝、調(diào)試，水處理與配電和控制，機房土建投資和室外管線費用。因為相同設(shè)備商家材料單價不同，所以需綜合比較經(jīng)濟投入選擇性價比最高的商家。運行消耗與費用作為暖通空調(diào)的設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟需要重視的問題。運行消耗計算暖通空調(diào)主機、其他輔助設(shè)備消耗。計算過程中穩(wěn)要綜合分析季節(jié)影響，建筑物荷載變化和設(shè)備非標準條件下效率。寫字樓、教學(xué)樓等建筑消耗對比過程中要結(jié)合暖通空調(diào)設(shè)備運行時間，各地區(qū)、時期、時段等能源價格不同。因為影響要素與不穩(wěn)定因素較多，怎樣計算建筑物暖通設(shè)備全面能耗與費用，是現(xiàn)階段沒有解決的技術(shù)問題。

（三）調(diào)節(jié)性和可行性

高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)容量應(yīng)按照最不利氣象環(huán)境。所以，空調(diào)暖通系統(tǒng)應(yīng)具備較強的調(diào)節(jié)性才能順應(yīng)荷載變化。較好的調(diào)節(jié)性方案經(jīng)濟投入較多、能耗較小，需要綜合考量。同時，空調(diào)系統(tǒng)管理操作穩(wěn)便捷與自動控制有直接關(guān)系，設(shè)計過程中的要根據(jù)具體情況、技術(shù)經(jīng)濟性對比。空調(diào)系統(tǒng)自動控制，降低系統(tǒng)管理的人員與人力強度，人工管理費用，但經(jīng)濟投入較高，對工作人員專業(yè)素養(yǎng)要求嚴格。方案設(shè)計要秉承著大型空調(diào)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)控制的設(shè)備較多建議選擇自動控制，自動控制盡量簡化才能增強系統(tǒng)經(jīng)濟性、穩(wěn)定性。

（四）穩(wěn)定性

高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定性分為人為環(huán)境、防火安全、易燃易爆環(huán)境、系統(tǒng)設(shè)備等問題，比如：空氣傳染性疾病與有毒有害氣體在空調(diào)系統(tǒng)的擴散、蔓延。暖通空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定需重視設(shè)備研制、運行控制、技術(shù)措施，比如：設(shè)計庫房、煤礦等易燃易爆的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定性是主要影響要素，要求制定防爆技術(shù)方案燃油燃氣鍋爐房設(shè)計要避免液體泄漏危險、可燃性氣體安全性，要求安裝可燃性氣體泄漏報警系統(tǒng)、事故通風(fēng)系統(tǒng)。防火安全應(yīng)根據(jù)防火設(shè)計要求分析，設(shè)備安裝運行問題包括制冷系統(tǒng)。

三、高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計注意事項

首先需要關(guān)注暖通空調(diào)所具備的操作性及調(diào)節(jié)性等特點，在季節(jié)變化和氣象差異明顯的情況，高層建筑的暖通空調(diào)在運行功能與程序等方面也具有比較大的變化，在實際運作的過程中要確保暖通空調(diào)能夠穩(wěn)定運行就需要在進行空調(diào)設(shè)計的時候，需要對整個系統(tǒng)的運行負荷大小加以調(diào)整，在調(diào)節(jié)的過程中，科學(xué)的調(diào)整高層建筑的暖通空調(diào)所具有的負荷，有效節(jié)約能源，促使高層建筑室內(nèi)環(huán)境得到不斷調(diào)整。

（一）空調(diào)循環(huán)水泵型號選擇

循環(huán)水泵容量較大是當前暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計存在的問題，容量應(yīng)滿足需要的2 倍，導(dǎo)致經(jīng)濟投入較高、運行成本高。究其原因：①設(shè)計冷荷載過大;②系統(tǒng)循環(huán)阻力計算結(jié)果過高;③凈水壓力大。如果將凈水壓力作為循環(huán)阻力計算，導(dǎo)致系統(tǒng)循環(huán)阻力計算過大;④水利平衡計算模糊，一旦使用前沒有進行調(diào)試將導(dǎo)致水力失衡。為避免這一情況發(fā)生，實際設(shè)計時要按照各時刻負荷與揚程變化大，順應(yīng)優(yōu)化運行的要求，控制定速泵數(shù)量與變頻泵速度從而實現(xiàn)節(jié)能降耗，控制方法簡單，節(jié)能效果顯著。

（二）供暖設(shè)計

高層建筑暖通通入口入戶裝置結(jié)合通風(fēng)和空氣控制滿足設(shè)計要求，熱水采暖系統(tǒng)，在熱力入口的供回總管上安裝溫度計、壓力表、熱量計。但在實際設(shè)計過程中，很多工作人員過于重視熱力裝置的安裝，缺少入口裝置安裝從而引起設(shè)計失誤。入口數(shù)量問題要結(jié)合開發(fā)商后續(xù)管理便捷性，設(shè)計人員既要重視的室內(nèi)供暖科學(xué)性以及管線連接科學(xué)性。共用立管系統(tǒng)的高層住宅，設(shè)計時結(jié)合系統(tǒng)水利穩(wěn)定、承壓水平、散熱設(shè)備、化學(xué)材料特點對供暖系統(tǒng)、立管展開豎向分區(qū)設(shè)計，結(jié)合管道熱補償問題。設(shè)計過程中忽視伸縮器安裝、沒有校正熱膨脹量決定補償器位置、補償器位置安裝固定支架削弱補償器作用等，由于立管的熱脹伸縮拉裂支管。如果建筑帶有底層商鋪應(yīng)明確規(guī)定，科學(xué)設(shè)計公共用房與公用空間，獨立安裝采暖通與熱計量裝置。不過，設(shè)計時經(jīng)常出現(xiàn)沒有單獨安裝熱計量裝置，對今后使用造成不利。

（三）空調(diào)通風(fēng)

空調(diào)和制冷技術(shù)手冊穩(wěn)、空調(diào)制冷手冊等提出辦公類冷負荷指標為94～163w/m2;商場類建筑夏季冷荷載概算指標為210～240w/m2。不過，實際設(shè)計時經(jīng)常出現(xiàn)空調(diào)裝機容量較大的問題，這個是因為各種安全參數(shù)影響導(dǎo)致單位空調(diào)面積的制冷機裝機容量大于手冊冷負荷概算，超出運行中單位空調(diào)面積峰值冷量。同時，設(shè)計師以負荷指標估算方法為主導(dǎo)致制冷機裝機容量過大，初期經(jīng)濟投入過高。

水泵揚程選擇不合理是主要問題，優(yōu)于設(shè)計差別較大導(dǎo)致參差不齊。比如：某項目冷卻塔在90m 高房頂，冷卻水為閉式循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)計師穩(wěn)選擇水泵揚程過程中錯誤的將高程加進了水泵揚程內(nèi)，造成水泵揚程達到95m。此外，選擇冷凍水泵過程中缺少季節(jié)考慮，比如：某工程夏季空調(diào)溫度在7℃～12℃，冷凍水循環(huán)流量為400m3/h，冬季溫度在50℃～60℃，熱水循環(huán)量為200m3/h。由此可見，夏季冷凍水循環(huán)多于冬季循環(huán)量，因而冬夏季節(jié)水泵熱水泵需要分別設(shè)置。

四、結(jié)束語

綜上所述，在高層民用建筑物中設(shè)計人員需要對暖通空調(diào)設(shè)計的注意事項加以明晰和了解，采用實地調(diào)研和更加專業(yè)的設(shè)計手段進行高層民用建筑暖通空調(diào)的設(shè)計，提升暖通空調(diào)的設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率，才能使高層民用建筑的暖通空調(diào)設(shè)計能夠獲得預(yù)期的經(jīng)濟效益和社會效益，促進我國建筑工程行業(yè)的深入發(fā)展。

參考文獻：

[1]李少雄.高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計注意事項[J].居舍，2018（34）：100.

[2]褚曉麗.高層民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計的幾個關(guān)鍵點[J].門窗，2016（01）：84-85.