高层建筑暖通设计中的问题及改进措施

张原

（太原市建筑设计研究院，山西太原 030002）

0 前言

在高层建筑暖通设计过程中，设计人员需要创新自身设计思路，优化设计高层建筑暖通系统设计工作。人们的生活水平不断提高，对高层建筑暖通设计也提出更高的要求，这也增加高层建筑暖通设计的难度。相关设计人员需要创新设计方法，发挥高层建筑暖通工程施工的作用，提高整体施工质量。

1 高层暖通设计概述

近年来土地资源日益短缺，建设用地越来越紧张，高层建筑因具有占地面积小的优点，已在各个城市广泛应用。而高层建筑施工技术在科学技术的快速发展下也愈加完善，甚至达到世界级水平。但在高层建筑的建设过程中，对舒适性及人性化方面却一直未被重视，特别是暖通空调设计急需予以进一步优化。高层建筑与多层建筑相比，对暖通空调的设计要求明显较高。如果在实际设计中缺少合理性，那么就会有很大的缺陷存在于使用过程中，修复难度较大。所以，在设计高层建筑暖通空调过程中，必须对后续维护维修及安装的安全性进行全面考虑，以此来提高用户体验程度，提高技术水平与设计水平。不仅如此，建筑物的外观也与暖通空调设备有密不可分的关系，必须考虑到整体建筑物受到暖通空调设计的影响，以此防止其影响建筑整体美观。

2 工程概况与暖通设计中存在的问题

2.1 工程概况

某地区工程项目属于民用住宅，建筑高度为55.1m，室内外高差0.6m。地上17层，1层为1500m2的配套商业，层高4.5m；2层和3层为办公室、公司食堂及健身房，层高4.0m。3层顶端有屋顶花园，4～17层为住宅，层高3.0m。地下3层为设备用房，地下1、2层为停车场；总建筑面积为24670.6m2。

2.2 工程暖通设计存在的问题

工程项目在设计参数的计算中缺乏一定的科学性，依据相关设计规范，卫生间与洗漱室的温度需要在12℃以上，带浴室的卫生间温度要超过25℃。但是实际设计中并没有结合规范进行配备散热器装置，而是要求用户自理，导致两个区域的温度不能达标。在热负荷设计方面存在漏项。热负荷设计计算中需要将门缝冷风渗透和门的开启导致侵入的热损失纳入计算中，实际计算也没有结合该部分的热量，导致计算结果有很大的出入。

2.3 卫生间散热器选择不合理

在项目中，存在卫生间散热器选择不合理的现象。如果室内相对湿度比较大的情况下，需要选择铸铁散热器，但是卫生间一般情况下为了美观都采用钢制散热器，也存在不重视腐蚀的问题。在楼梯间散热器的连接形式也存在不合理的现象，楼梯间存在冻结的危险，散热器都应采用独立形式的管道进行供热，不应设置调节阀。而在实际应用中，部分工程的楼层位置散热器与相邻楼梯间存在公用立管，并采用双侧连接。由于楼梯间比较密闭，不经常使用，楼梯间散热器出现故障会对整体的采暖效果造成影响，出现散热器被冻裂的现象。

2.4 采暖管道安装的相关问题

在采暖管道安装方面也存在一些问题，相关设计标准为：采暖管道的敷设需要放置适当的坡度。但是很多情况下供暖的坡度为0.001，低于规范规定的数值，甚至无坡敷设。即使不能满足坡度要求，也需要保证水流的速度超过0.25m/s。局部采暖系统都是由主干管道引进的，在管道设计中分路过多，连接方式缺少合理性，所以一旦要分环路调节温度，很难达到要求。管道布置方面也存在不合理的现象，维护起来非常困难，设计中直接将立管设置在大厅柱子旁边，影响建筑的美观性。采暖入口装置设计也不合理，例如设置位置距离残疾人坡道太近。

2.5 图纸设计的相关问题

在图纸设计中，首先设计的内容不是完整，设计中的温度设计参数、热媒参数、热工况参数、热负荷参数等情况，实际设计可能会存在缺项。平面设计深度不够，内容绘制存在遗漏等。在本项目中，采暖设计图中的管道直径标注编号混乱，还存在系统图深度不够的现象，比如干管最高部位遗漏了排气装置。换热站的设计比较简单，都会导致建筑物供暖运行存在一定的问题。

3 高层建筑暖通设计中的改进措施

3.1 关于项目空调系统的分析

地下室的面积比较小，暖通设计中设计制冷机房，会减少停车位数量，地下有3层，冷机房在地下3层，冷水系统超过50m，系统宜分区设置设备机房。设计中建筑专业统一设置挑板，用于放置联机室外机。项目选取这种多联机的方式，实现室内机冷负荷需求实现从10%～100%进行调节，更节约了运行成本，安装便捷，维护简单，占地空间小，可以不设专用机房，实现想用就用，不想用就停，定量化设计模式，更能满足单位的需求，具有很好的推广价值。

3.2 在高层建筑暖通设计中利用BIM技术

设计人员利用BIM技术创建HVAC系统，构建供暖系统和风道系统的三维模型，设计人员可以利用设计元素调整模型，满足设计人员工作要求。变更修改视图的过程中，也会随之改变其他模型。在暖通工程模型中利用BIM技术，可以将各管线的区域模型直观的展现出来，实时检查管线交叉和转角等部分，增强高层建筑暖通设计的准确性。此外利用BIM技术绘制模型，设计人员可以根据工作需求选择剖切图，生成对应的剖面图，不断提高工程设计效率。

设计人员可以利用BIM技术选择产品库的产品，根据工程需求自动以产品模型的参数，构建基设计模型。在实际操作阶段，设计人员需要复制产品模型，护理修改产品库模型参数，结合数据信息联系产品模型和工程实际情况。

热力管道质量关系到高层建筑暖通系统保暖效果，设计人员可以利用BIM技术的计算程序，确定热力管道合适的敷设方式，合理埋设热力管道，节省整体施工成本，提高高层建筑暖通系统质量。

3.3 提高暖通设计人员素质

设计人员与施工人员的实际操作水平和设计水准直接决定着暖通系统的设计质量，所以建筑企业必须重视对相关人员的培训力度，定期开展各种相关培训活动，聘请专家解决设计人员的遇到的难题，以此来提高企业整体设计水平，增强设计人员的设计理念。另外，建筑企业也可以通过开展技术竞赛的方式，积极引导设计人员参与，加强设计人员间的沟通和交流，提高设计水平。但提高设计人员的设计水平还不够，还要让设计人员掌握更多的安全知识，这样设计人员才能有较高的安全意识，严格按照暖通建筑规范要求开展设计工作，防止对工作流程的随意更改，从而为暖通工程设计质量提供保障。

3.4 加强节能环保措施

在土地使用日益紧缺及人口居住需求方面，高层建筑的优势越来越突出。但是现阶段，对于高层暖通设计中保护环境与设计中节约能源的重要性，许多公司未予以重视，导致建筑业能源消耗愈来愈严重。其中暖通设计高能耗就是复杂的高层建筑暖通设计系统造成的，不仅如此，空调系统使用能耗也相对较高，可见节能减排已成必然趋势。通过预先设计的具体情况，在实现节能减排的过程中，可以优先引入先进的技术设备和系统。结合现场实际情况，保证暖通系统设计质量的基础上，制定相应的节能方案，使暖通工程能耗得到降低。首先，相关人员在设计方案时，必须保证策划方案的高效性，并基于符合经济要求的前提下，在施工过程中严格遵守方案进行。其次，对能源和设备价格依据设计方案予以复核，以此延长暖通设备使用寿命，降低能源的消耗。

3.5 暖通空调的消音设计

结合实际情况，可以选择一些震动小、噪声低的暖风系统消音设备，并尽可能使用隔离方法对那些噪声较大的设备予以消声处理。应为设备构建备用房，将消音材料粘贴于机房内部，并将消音静压箱和消音器设置在风管处，以此降低设备产生的噪声。由于一般空调机房都设置在各功能房周边，所以，如果空调机房在噪声要求较高的场所，应加设隔振降噪措施。

4 结语

综上所述，在时代的快速革新下，人们的生活水平越来越高，对房屋的建设也提出了更高的要求，为了改善人们的生活条件，满足人们对居住环境的舒适需求，暖通设计尤为关键，直接决定着房屋的使用寿命。因此，必须重视对暖通设计问题的调查和分析，通过不断提高设计人员的实践能力与专业化水平，探索行之有效的解决措施，从而保证暖通设计的专业化程度，为人们提供更加优质的居住场所。