高层建筑结构中的暖通系统设计分析

王立学

摘要 ：高层建筑结构中的暖通系统是最大的耗能系统，因此做好了建筑中的暖通工程的设计工作，真正的制定了科学并且合理的设计方案，才能利用最少的投入从而获得最大的收益，才能真正的实现节能和节材，从而为用户创造最大的取暖空间和最佳的取暖效果，从而真正促进高层建筑行业的健康发展。本文阐述了高层暖通设计遵循的原则，指出了目前高层建筑暖通设计中存在的问题，提出了改进措施。

关键词 ：高层建筑 暖通设计 问题 改进措施

随着时代的发展与社会的进步，我国城市建筑工程的规模逐渐扩大。暖通设计作为高层建筑设计与施工中的重要组成部分，在提升建筑工程节能减排质量与提升居民的生活质量等方面发挥着至关重要的作用。

一、暖通设计

所谓暖通设计，就是指建筑工程设计中的重要组成部分，其内容包括空气调节、采暖以及通风三个方面。它又指建筑工程中所需要的空气调节系统，包括通风系统、制冷供暖系统以及排风系统等多个部分的综合设计。它所涉及的学科有： 空气调节、工程热力学、电工学、机械设计基础、制冷技术、燃气输配以及热值交换原理与设备等。

二、 高层建筑暖通设计存在的问题

1、空气计算的参数是不符合相关的规范要求的

建筑暖通的设计要求规范中是已经明确的规定了冬季室内空气的计算参数了的，所以在进行暖通的设计过程，就应该严格按照参数进行设计。如厕所和盥洗室的温度就应该保持在12 度左右，而浴室的温度就不应该低于25 度。但是在我国的许多区域，由于当地气温的不同，设计人员按照设计规范中的计算参数进行设计。另外，在暖通的设计规范中，还明确规定了系统的热负荷量是要包含通过门窗的冷空气量的，因为通过门窗的冷空气量是影响室

内温度的一个很重要的因素，所以在进行暖通设计时是必须将其考虑在内的，这样所做的暖通设计才能算是合理的设计。但是实际情况是暖通设计师在设计时为了图省事和图简单，设计时并没有考虑这一因素的影响，这就导致了暖通设计中的供暖热负荷不够准确，违反了设计的规范要求。

2、楼梯间的散热器中的支管与立管存在问题

高层建筑暖通设计中楼梯间的散热器中的支管与立管存在问题的主要表现是： 在高层建筑进行暖通设计的过程中，需要在建筑楼梯与容易冻结风险的空间中设计并安装散热器。但是其中的支管与立管需要单独设计，并严禁安装调节阀。但在现实的暖通设计中，高层建筑楼梯间的散热器和相邻空间的散热器共用一根立管，采取双侧连接的方式，将相邻空间与卫生间相连接。在这种状态下，一旦出现运行故障，非常不利于维修人员进行维修。

3、暖通设计中通风设计方面存在问题

高层建筑暖通设计中通风设计方面存在问题的主要表现是： a. 暖通设计中通风设备的保温材料选择不恰当或者不合理，很多暖通设计人员愿意选择铝箔玻璃棉来充当保温的材料，这种材料虽然对风管的保温有效果，但它对立管或者冷冻水管的保温没有太大效果； b. 风管在穿过高层建筑物的变形缝或者防火墙的时候，没有设计与安装防火阀，即使在设计过程中考虑到并设计了防火阀，也只是一侧有，另一侧没有； c. 很多暖通设计的设计人员利用负荷指标来估算设计中通风仪器设备的负荷，这种做法不仅会使得制冷机的装机容量增大，而且在无形中增加了暖通设计与施工的成本。

4、暖通设计中冷水箱的设计方面存在问题

高层建筑暖通设计中的冷水箱设计方面存在问题的主要表现是： a.在设计的过程中，没有将冷却水箱正常吸水时的最小淹没深度考虑进去； b.很多设计人员在设计的过程中，不能完全保障冷却水箱中的冷却水循环泵是否稳定的工作，不管出现什么样的情况，冷却水循环泵都不会出现缺水的现象。

三、暖通设计的改进措施

1、采取对策加强对高层建筑暖通设计过程的监理

要加强对高层建筑暖通设计过程的监理，需要做到以下三点： a. 在对高层建筑暖通设计计划进行审查的过程中，要对暖通施工与运行中产生噪声的原因进行进一步研究，比如说，冷却水机组、通风设备、冷却水泵以及冷却水水箱等，要严格审查这些机械设备在设计与施工布置时位置是不是科学，所出现的噪声是不是最小，是不是采取了相应的减振措施等，同时要将回风口与送风口的消聲考虑在暖通设计的范围内； b. 要采取相应的对策做好暖通设计与施工中事前控制、事中控制以及事后控制等多个方面的工作，有效监管设计与施工部门在设计与施工过程中所运用的消声小室与减振吊杆等多项手段，争取降低噪声对用户的不利影响； c. 要在暖通设计的过程中，建立并完善关于暖通设计的监理制度，设置对应的岗位与安排相应的监理工作人员负责对高层建筑暖通设计与施工的监理工作。

2、采取对策提升暖通设计与施工人员的专业素质。要提升高层建筑暖通设计与施工人员的专业素质，需要做到以下两点：（1）定期或者不定期对高层建筑的暖通设计与施工工作人员进行专业知识的培训，并开展各种各样的技能操作与知识竞赛，争取在潜移默化中提升全体工作人员的专业素质与处理突发事件的能力； （2）要聘请专业的暖通设计与施工技术人员在工程建设期间，开展有关高层建筑暖通设计的讲座与座谈会，鼓励全体工作人员积极参与，以提升暖通设计与施工人员的专业知识水平。

3、提高设计的可行性和可靠性。对暖通工程项目进行设计和施工时，都是应该严格按照地区政府和有关环境保护的规范和要求进行工作的，暖通工程设计的可靠性就是指设计方案的经济性和运行的安全性，暖通工程设计的可行性就是指设计应满足相关的规范和要求。暖通设备有足够的供电和供水的条件是其正常工作的必备条件，另外设计时还必须考虑到供水和供电条件的变化情况对设计的影响。如果设计时遇到了有些特殊的暖通工程是无法使用标准的设备时，这时暖通设计的设计方案就必须针对非标准的设备重新提出相应的参数要求，并且这些新提出的参数也必须是科学合理并且是可行的。

4、设计要进行经济性比较。暖通工程设计时的经济性的原则是当前暖通空调方案中很重要的一个考虑的因素，只有确定了一个比较标准，才能对方案进行经济性的比较。暖通工程设计方案中的能源价格、设备档次、市场价格等因素都是进行经济性比较的重要标准，另外为保证比较结构的科学性和合理性，方案必须是在同一个使用周期内才能进行比较的。另外进行暖通工程的设计工作时，还应将设备的运行费用考虑在内，因此仅仅参照暖通设备的报价进行比较是十分不科学的，设备的维修情况和使用寿命也必须是应该被考虑在内的。空调系统设备的使用情况更是很重要的比较因素，由于使用情况的不同和季节的不同，必须对其进行综合考虑，方能进行经济性的比较。

5、设计要有调节性和可操作性。暖通空调系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案，如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑，设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。空调系统自动化水平的提高，可以减少管理人员的数量和劳动强度，但使一次投资增加，对操作人员素质的要求提高，应根据实际情况和要求，经技术经济性比较来确定。大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程宜采用自动控制，以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化，以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑，系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

参考文献：

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