新形势下高层建筑暖通设计分析

摘要：新形势下，高层建筑暖通空调设计技术要求更高，从土建设计类暖通和空调专业的角度来看，高层建筑在安装暖通和空调时，不仅要考虑到建筑整体和暖通空调设备的整体协调性、美观性，而且还要保证到暖通空调的在设计后整体的性能，确保采暖、通风、空气调节这三个性能的良好性。

关键词：新形势下;高层建筑;暖通空调;设计分析

引  言

新形势下，暖通整体设计在建筑行业有了新的变化，设计不仅仅局限于基本的功能要求，更加注重的是设备的在设计时与建筑的和谐统一，也更加注重暖通的功能和绿色环保，随着高层建筑的不断增多，建筑对于暖通的要求也随之增加，因此在设计过程中，需着重优化暖通的设计以及与整体建筑设计之间的协同。

一、新形势下的暖通设计现状

新形势下，暖通和空调设计的要求更全面化，功能能加多样化，因此对于高层建筑设计的要求也更高，现在的暖通和空调设计是集采暖、通风、空气调节、防排烟等功能为一体，为高层住宅以及高层公建的使用方提供了更加舒适的办公环境和居住环境。高层建筑设计项目，暖通空调设计不仅要考虑到暖通和空调的整体性能，还要结合建筑实际的情况，建筑的形式综合考虑，如果建筑和暖通专业不相融合，暖通设计的系统和设计管线将增加或复杂。目前，我国的暖通设计在建筑工程设计的过程中遇到的问题也比较多，建筑设计过程中会有各种情况的出现，因此，我国高层建筑暖通设计整体呈现复杂化和多样化的局面，要提高建筑和机电的统一性，从而提高暖通的功能性，就要从土建设计类暖通专业进行研究，在研究的过程中寻求解决问题的方法。土建设计是一门艺术学科，讲究统一美，侧重研究建筑的和谐美，建设设计不仅涉及到现代建筑的发展，而且也涉及到空间力学、建筑力学等方面的内容，因此通过土建设计类研究暖通的设计能够提高工程质量，能够促进工程的整体和谐性，让暖通和空调设计在空间上呈现建筑和设备的和谐美[1]。

二、高层建筑暖通空调设计的问题

（一）暖通空调设计的欠缺性

随着高层建筑越来越多，暖通设计应该越来越规范，高层建设的特殊性要求暖通设计必须规范，因为建筑人数密度大，因而涉及的暖通专业中防排烟系统也相对复杂，就《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）中“设置机械加压送风系统的封闭楼梯间、防烟楼梯间，尚应在其顶部设置不小于 1m2的固定窗。靠外墙的防烟楼梯间，尚应在其外墙上每5层内设置总面积不小于2m2的固定窗”此项对于高层建筑中核心筒设置与建筑内部且核心筒被功能用房包围情况，建筑首层下地下室楼梯间以及避难层起楼梯间基本很难满足，即使满足实际其固定窗很难满足规范设置固定窗的原始用途。另外机械排烟系统其排烟口的最大临界排烟的规定，直接影响到建筑室内尤其是走道部分的室内净高，根据规范设计排烟口满足其排烟口的最大临界排烟的规定情况下，排烟口的数量可能需要很多个，直接影响走道的后期内装。

（二）暖通空调设计中设计与现实的冲突

高层建筑暖通空调设计时会综合考虑建筑功能的全面和舒适性，设计负荷计算书等均满足规范与使用要求，但是现在高层建筑中投资方或者建设方考虑前期投资或者其他方面，经常暖通空调设计的系统只是到施工图审查后，停留在图纸上或者土建预留井道方面，后期建设方销售出后，使用方或者业主就自行安装或设计，会存在一个高层建筑单体多个空调系统，其空调系统杂乱错，对整个高层建筑存在不节能或者严重的影响其结构基础的情况出现。严重影响高层建筑的品质以及资源和能源的浪费。对于楼宇自动化管理以及高层建筑的维护带来各种不便，因此好的、有品质的高层建筑需设计方、建设方以及后期使用方多方合作，保证暖通空调设计系统高效节能的运行，保证高层建筑的舒适性以及满足绿色节能建筑要求。

（三）散热不理想

散热装置是空调暖通设计中极为重要的一部分，高层建筑楼内现存在大部分采用分体空调作为冷热源的情况，以及空调设备安装与空调机房或者设备夹层的情况，而空调系统的散热主要是通过立管和直管来进行散热，且建设方与土建专业考虑外立面的效果以及投资或者其他原因，设计与施工中会压缩空调设备安装的尺寸或者散热面积不够，给后期设备安装以及设备运行带来很多问题，散热不理想的情况，直接影响机组的运行或者严重的会存在机组损坏情况。因此，在设计时，一定要考虑室外机散热和建筑的整体协调性，确保散热能够通过立管和直管散热。现在在设计散热装置时，其对这一方面的考虑实属不多，且对散热效果没有进行考量，对立管和直管没有进行独立设计，直接会影响了散热效果，目前，很多的高层建筑对散热装置不是很重视，立管和直管没有进行独立设计，很多的高层建设暖通和空调的散热设计都是共用一个立管，导致了立管压力变大，从而间接影响了暖通和空调的质量，从土建设计的角度来讲，立管和直管的设计没有考虑到实际的建筑情况。

三、新形势高层建筑暖通和空调设计策略

（一）改变高层建筑暖通和空调的设计理念

随着时代的进步和发展，传统的高层建筑暖通和空调的设计理念已经不再适合现代的高层建筑，现代建筑形式多样，布局复杂，受到外界环境的影响颇深，因此要改变高层暖通和空调的设计理念，提高高层建筑的暖通和空调功能。首先要对传统的施工理念进行革新，加入一些适应时代的设计理念和设计观念，转变设计思想，引入最先进的设计技术，在设计空调和暖通时一定要结合建筑的实际情况，在进行施工前，可以对建筑情况进行初步的考量和测量，了解和掌握建筑形式和分布，从而为施工提供良好的技术基础。因为每一个建筑的整体情况度有所差异，要对建筑的窗口、门、天井设计进行了解，然后再进行施工，能够提高工程的整体质量，充分利用现有的建筑天然条件，降低建筑的能耗，降低建筑空调负荷，加大自然对流，利用置换通风，利用过渡冷却，利用自然资源充当冷热源等相关措施节约资源与能源。另外，要提高高层建筑暖通和空调设计的规范性，规范施工，合理设计，不断的提高工程质量，提高設备的功能，在提高空调和暖通设计规范性的同时，作为设计人员，也要提高自身专业技能，通过学习土建专业知识、建筑力学等方面的知识丰富自身的综合素养，运用建筑美学知识提高工程质量，促进空调和暖通设计与建筑和谐统一发展[3]。

（二）促进空调和暖通设计绿色发展

随着城市建设进程的加快，空调和暖通工程越来越多，因此能源消耗日益增多，不仅给土地资源带来了较大的压力，还加速了能源排放，对环境造成了较大的污染，因此，现阶段空调和暖通设计应该遵循土建设计的原则，朝着绿色发展的方向而设计，在提高工程质量的同时，促进空调和暖通设计工程可持续发展，为节能减排、节约土地作出贡献。因此在建设空调和暖通工程师，一定要考虑到环保这一要点，通过科学合理的设计，尽量减少工程中不必要的浪费和能源消耗，对工程的每一个环节进行节能设计，例如，提高立管的散热性能。另外，也可以从设备自身方面入手，促进设备绿色发展，提高设备的整体性能，为工程质量鉴定基础[4]。

（三）优化暖通设计

为了促进暖通和空调设计与高层建设的高效融合，对设计过程中各种问题都要予以重视，不能够及时发现，不断地优化暖通和空调设计，确保建筑和设计高度统一，符合建筑的实际要求。明确建筑设计各方面的需求，保证在建设过程中建筑设计能够符合相关建筑法律规定，此外，为了确保高层建筑的供水、供电等情况，要结合建筑实际情况进行暖通和空调设计，确保建筑内部整体的性能不受破坏和影响，由于暖通和空调技术更新速度比较快，因此，在实际的作业中，设计要具有前瞻性，保留一些设计改进空间和条件，为后期的空调和暖通设备改进留下足够的空间和设计条件。暖通和空调设计的实际作业中，设计人员可以对一些常出现的问题进行评估，并采取一些实际的手段进行防控，防止后期出现整改的问题，因为暖通工程涉及的方面较多，如果改动，会给整体建筑整体带來一些破坏，因此在实际做作业中一定要做好相关测评工作[5]。

（四）提高暖通空调性能

为了提高暖通和空调与建筑的整体和谐性，可以提高暖通和空调的整体性能，对系统进行创新和研究，提高系统整体质量，增加系统的稳定性，通过对暖通和空调系统进行研究和创新，不仅能够起到节能减排的目的，还能减少后期的维修成本，提高经济效益。经过多年来的经验表明，可以对暖通和空调系统能源消耗较大的部分进行研究，减少其消耗，另外，以建筑为基础，可以对相应部分做出调节和优化，采用性能更佳的材料，从而提高工程质量。

（五）合理布置管线

暖通和空调设计中的管线问题直接影响建筑的美观性，因此要合理布置管线，提高工程质量，暖通空调设备中包含很多管道，例如冰冻管、排风管，这些管道的布置如果不合理就会造成暖通和空调设计与建筑不和谐的情况，因此，在工程进行的过程中不仅要提前考量周边建筑的基本情况，而且要严格的按照设计图纸进行设计，确保管线分布合理，达到与建筑本体高度融合的现状。在布置管线的时候最容易出现的就是管线交叉的情况，因此，施工过程前，要对各类管道进行标注，以方便施工，而且能够提高工作效率，能够避免因为失误而造成管道交叉重改，如果重改，会一定程度的破坏周围的建筑，对建筑造成一定的破坏，所以和合理布置管线[6]。

（六）减少噪音

在形势下，人们对暖通和空调的使用舒适度有了更高的要求，因此要减少空调噪音，提高居民舒适度，对于高层建筑而言，噪音影响较为明显，除了车辆声音以外，在加上空调噪音，会减少人民的幸福度，因此要减少空调噪音，提升居住环境的整体质量，这也是现代土建设计的要求之一。现阶段的，我国的高层暖通空调噪音已经得到了有效的控制，但是在实际的使用过程中，还是会出现较大的噪音，继而影响居民的生活质量。因此，暖通和空调在设计时可以采用软橡胶来减少空调内部震动，从而减少噪音，确保居民居住环境，促进人机和建筑的高度融合，值得注意的是在设计空调和暖通设备时，要结合空调的型号使用软橡胶保护空调末端设备。

结束语

总而言之，新形势下，高层建筑暖通空调设计要更加人性化，要与时俱进，设计要和建筑有机融合在一起，要充分考虑建筑的实际情况。

参考文献：

[1]  周红丹.新形势下高层建筑暖通设计的创新策略运用[J].中国住宅设施，2018，10：35-36.

[2]  葛晴晴.新形势下暖通空调设备安装施工问题分析[J].住宅与房地产，2017，05：219.

[3]  宋波.新形势下高层建筑暖通设计的创新策略运用[J].建材与装饰，2018，18：89-90.

[4]  杨吉民，李清清，张照辉.建筑环境与设备工程专业应用型人才培养体系构建[J].高等建筑教育，2009，1806：18-21.

[5]  中国版本图书馆月度CIP数据精选[J].全国新书目，2013，03：150-300.

[6]  刘富勇. 高层建筑暖通空调设计的要点分析[J]. 引文版：工程技术，2015（18）：97-97.

作者简介：廖飞平，1987年9月，男，湖南省岳阳市，汉族，学士学历，中级工程师，建筑环境与设备工程专业、暖通。

（作者单位：湖南省建筑科学研究院有限责任公司）