高層建筑暖通空調設計常見問題及措施探析

王文杰 安徽省高速地產集團蕪湖經開有限公司

暖通空調設計在高層建筑中占據著極為重要地位，涉及到很多方面，其設計內容也比較復雜，設計人員必須根據高層建筑結構特性，合理配置暖通空調系統各部分設備，將空調以及供暖負荷正確計算出來。暖通設計人員在進行設計時需要考慮多種方面，如空調能耗、可操作性、經濟效益等，在設計過程中極容易出現設計失誤情況，影響暖通空調正常運行，降低暖通空調安全性、可靠性、可行性。因此暖通空調設計人員必須對其引起足夠重視，在日常工作中做好總結，尋找其中問題并及時對其進行修正，避免對居住人員造成不良影響。

一、高層暖通空調設計常見問題

（一）可行性欠缺

在高層建筑中暖通空調設計方案具有極強指導性，其可行性將會直接影響暖通空調是否能夠正常運行。根據研究發現，大部分高程冷凍空調設計方案可行性明顯不足，導致這一現象出現的主要原因是因為相關設計人員對施工要求、標準、國家政策沒有全方位認知，導致暖通空調無法適應高層建筑要求，無法正常為高層建筑進行供熱供水以及供電需求。同時設計人員在暖通方案設計需要結合不同因素進行綜合設計，如區域氣候條件、季節負荷、地下水源等，一般情況下，設計人員需要對該區域全年計數氣候參數進行計算，尤其是氣候環境最差的季節作為相關依據來進行相應設計，確保暖通空調具備調節功能，但是在實際過程中，施工人員對各方因素考慮都比較欠缺，導致暖通空調可行性嚴重欠缺，尤其是氣候參數，大部分設計人員對氣候參數沒有引起足夠重視，導致暖通空調無法發揮其真正作用，對高層建筑內部環境無法起到調節效果。

（二）安全性不足

暖通空調系統作為高層建筑中不可缺少的部分，無論在施工過程中還是運行過程中都容易出現安全隱患事故，因此設計人員必須對設計方案進行安全性設計。但是由于暖通空調系統設計比較復雜，部分設計人員在設計時會缺乏安全性考慮，如防火、設備、人員以及系統環境安全等，導致暖通空調存在火災隱患，尤其是高層建筑資料室、檔案室，這些區域對于環境要求極高，如果暖通空調消防排煙系統設計不合理，一旦發生火災便會造成難以挽回局面。

（三）能源消耗過多

隨著市場經濟深入，建筑行業發展極為迅速，尤其是高層建筑，高等建筑在城市建筑中占有最大比例，并且隨著建筑行業的發展規模與逐漸壯大。同時諸多問題凸顯出來，如能源消耗，根據調查發現我國建筑行業能源消耗占據總能源消耗30%，尤其是暖通空調能源消耗比例最高，節能性能嚴重不足，不符合我國可持續發展目標。

（四）經濟效益低

大部分高層建筑暖通空調設計經濟效益不足，一般情況下，設計人員會建立多種方案對其進行進對比，選擇經濟效益較高的方案進行施工，但是在實際操作中，由于專業因素正線方案對比，并沒有采取統一標準，主觀意識比較強，對比結果說服力不高，因此建筑單位無法從中選擇經濟效益較高的方案進行施工。對比結果沒有說服力，無法選擇經濟效益較高方案導致高層建筑暖通空調設計方案經濟效益不足，影響建筑企業經濟效益。

二、高層建筑暖通空調設計的策略

（一）增加可行性

設計人員要想提高高層建筑暖通空調設計可行性，就必須嚴格按照行業規范進行設計，強化設計標準執行力度。暖通空調設計過程中設計人員必須根據當地氣候條件、高層建筑使用類型對暖風空調進行全年運行狀況分析，將影響暖通空調運行因素考慮周全，如果在設計過程中遇到難以匹配設備，設計人員必須根據行業標準規范，對社會態度有充分了解，以高等建筑、當地氣候氣質、建筑參數為出發點，對設備進行科學、合理教學與配置，全面提高暖通設計方案可行性。如在超高層建筑中，暖通設計人員必須根據工程特點，合理布置風機盤管和新風機主中央控空調系統，在建筑群和主樓之間布置暖通空調、冬季供熱裝備。暖通空調可以選用離心式冷水機、螺桿式冷水機組，主樓可以選用電制冷機、冰蓄冷設備，而冬冬季供熱可以選用常壓真空熱水機組。

（二）做好安全設計

設計人員必須根據高程不同運行要求，建立安全進行安全設計，合理規劃防煙區和電力擋煙垂壁。高層建筑儲煙倉厚度比較大，可以使用卷簾式電動擋煙垂壁，如果高層建筑吊頂封閉可以將其安裝，并將暗盒藏于吊頂之中，對于未封閉吊頂，可以在管線經過位置上，采用固定擋煙垂壁，便于管線進行安裝，然后將電動擋煙錘壁建立在下方。另外火災發生時煙氣比較輕，容易在建筑上方聚集，因此在進行排煙口設計時，要將其位置設計到建筑物調高位置，如風管測向或者是頂端。

（三）運用節能技術

設計人員進行高層建筑暖通空調設計節能性設計時，要充分將節能減排理念融入到設計過程中，提高暖通空調能源利用率，設計人員可以引進新型、先進、節能技術對其進行設計，如蓄能空調、智慧控制等，就智慧控制而言，它可以協調暖通空調內部系統，如用冷、送冷、制冷等，能夠大幅度降低暖通空調能源消耗，通過送風量對建筑內部濕度溫度進行調節，并且肝技術采用一體化設計，增加暖通空調各結構之間結合，確保不同出風口風量差異較低，同時也能夠根據室內二氧化碳濃度調節風量，讓暖通空調更加智能化、節能化，大幅度降低暖通空調能源過度消耗問題。

（四）方案對比

設計人員必須對高層暖通空調進行多種方案設計，保證方案可行性，操作性以及安全性，并且要對其施工成本進行計算，確保建筑企業經濟效益。設計人員可以利用BIM技術對其進行建模，根據建模結果，計算相應成本，從而選擇最佳設計方案。設計人員應用BIM 技術可以清晰了解暖通空調系統管道之間配置狀況，讓設計人員能夠及時發現其問題并進行解決，也可以利用BIM 技術對其進行管路碰撞檢驗，避免在施工過程中出現管路交叉，影響暖通空調設計方案整體質量。

三、結束語

總而言之，高層暖通空調設計目前存在諸多問題，如可行性、安全性，節能性、經濟性都明顯不足，影響暖通空調正常運行，設計人員在設計過程中必須對其進行可行性考慮，做好安全設計，如消防排煙，增加暖通空調安全性，同時應用先進節能技術，提高暖通空調節能性，通過不同方案對比，選擇具有較高經濟效益的方案，全面提高暖通空調整體效益。