盧潔

（山西省建筑設計研究院有限公司，山西太原 030000）

0 前言

新時代背景下，隨著高層建筑工程項目增多，以及綠色建筑理念在建筑工程中的實施與應用，使得暖通系統(tǒng)成為現(xiàn)階段高層建筑工程項目中，應用愈發(fā)廣泛的系統(tǒng)之一。但在高層建筑暖通設計過程中，仍存在諸多的問題與不足，影響到高層建筑的整體使用。而如何將此類問題在源頭處截流，改進和消除存在暖通設計與應用中的問題，就成為現(xiàn)階段高層建筑工程項目中，急待解決的關鍵性問題之一。因此，對于“高層建筑暖通設計中存在的問題與改進措施”研究，具有極大的應用價值和現(xiàn)實意義。

1 高層建筑暖通設計原則

1.1 綠色節(jié)能原則

暖通系統(tǒng)涵蓋供暖、通風，以及空氣調(diào)節(jié)等功能。尤其在綠色建筑理念廣泛應用的今天，高層建筑中暖通設計需符合綠色環(huán)保和節(jié)約能源原則。一方面，暖通設計應以居住者的安全與健康為基礎，在確保室內(nèi)空氣流通性與情節(jié)性的前提下，避免有害氣體或污染物等排入室內(nèi)；另一方面，節(jié)能降耗是現(xiàn)階段高層建筑工程項目的重要審核內(nèi)容，而隨著太陽能技術、地暖技術等的普及，也使得現(xiàn)階段的暖通設計中，節(jié)約能源成為重要的設計因素之一。以再生能源替代非可再生能源的應用，也能在確保暖通系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎上，做到能源與資源的降耗。

1.2 空間利用原則

對于高層建筑而言，空間的節(jié)約與合理化應用，是提升暖通設計科學化與應用性的重要標準。尤其對于形式各異的高層建筑，暖通系統(tǒng)更應當因地制宜，結(jié)合建筑內(nèi)部空間走勢來實施設計。既要做到確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，又要符合室內(nèi)裝潢的實用度與美觀度。與此同時，對室內(nèi)空間做到較少的占用率，也是暖通設計中的關鍵點。

1.3 減噪原則

暖通系統(tǒng)中不僅有供暖與通風等分系統(tǒng)，更包含空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。而此類分系統(tǒng)在運行過程中，必然會產(chǎn)生不同程度的噪音。此類噪音又會對居住者的工作與生活，產(chǎn)生不同程度的干擾與影響。因此，在進行高層建筑暖通系統(tǒng)設計時，也應秉承減少噪音或隔離噪音的原則，即通過隔音裝置來阻礙暖通系統(tǒng)運行中的噪音污染。

2 高層建筑暖通設計中存在的問題

2.1 暖通設計計算書內(nèi)容缺失

在進行高層建筑暖通設計過程中，常常會因大量的數(shù)據(jù)計算與核算，使得一些設計人員在工作中出現(xiàn)疏忽，進而導致計算書中所涵蓋內(nèi)容存在缺失的現(xiàn)象。例如：在供暖空調(diào)系統(tǒng)設計階段，時而會出現(xiàn)計算書中僅包含耗熱量數(shù)據(jù)，而缺少散熱器型號的選取，以及水力平衡方面的數(shù)據(jù)。又如：一些高層建筑暖通設計的計算書中，通常會對夏季冷負荷數(shù)據(jù)加以列舉計算，但卻選擇性地忽略制冷空調(diào)設備、空調(diào)風系統(tǒng)等的規(guī)劃與計算。而有些計算書中更是忽視排煙環(huán)節(jié)，致使暖通系統(tǒng)在施工中成為工期與建筑質(zhì)量的制約因素。與此同時，很多設計人員依舊沿用以往工程項目數(shù)據(jù)，對現(xiàn)有項目的數(shù)據(jù)指標進行生搬硬套，也導致暖通系統(tǒng)在實際施工環(huán)節(jié)中，會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)、位置、以及設備配型等方面的差異，從而影響到暖通系統(tǒng)的施工安裝與應用。除此之外，一些計算書中并未依照《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》的要求，進行各種污染物的規(guī)范，如表1 所示。

2.2 供暖熱負荷計算差異

現(xiàn)階段，我國建筑工程項目依然沿用2011 年住建部所頒布的《住宅設計規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》）。其中，對于維護結(jié)果耗熱量，及其數(shù)據(jù)構(gòu)成和所對應的計算問題等，都做出了明確的規(guī)定與說明，并要求在設計中存在不同程度的修正差異值。如東西各5%，北0%~10%，南15%~30%。而一些高層建筑暖通設計中，卻對朝向修正值進行了不依照《規(guī)范》要求的設定，使得朝向修正率會出現(xiàn)明顯的偏差。同時，依照《規(guī)范》中的要求，高層建筑暖通設計環(huán)節(jié)中涉及的冬季供暖系統(tǒng)熱負荷數(shù)據(jù)，不僅要對其進行常規(guī)化的計算，更要將加熱環(huán)節(jié)中門窗縫隙對室內(nèi)滲入冷空氣涉及的耗熱量等數(shù)據(jù)加以計算和設定。甚至一些設計人員不考慮地區(qū)差異，對整體耗熱量設計中所產(chǎn)生的部分耗熱量數(shù)據(jù)，做選擇性添加處理，致使熱負荷計算差異極為明顯，并超出《規(guī)范》標準。

表1 住宅室內(nèi)污染物控制限值

2.3 空調(diào)通風設計缺乏合理性

雖然高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)在設計與施工等方面，都具有嚴格的規(guī)定指標，但在實際安裝環(huán)節(jié)中，卻會因空調(diào)通風系統(tǒng)設計缺乏合理性，而導致經(jīng)濟成本的增加與資源的無端損耗。例如：通常情況下，高層建筑所選用的空調(diào)裝機容量普遍偏大，且需要經(jīng)過精確的冷負荷值核算，才能最終確定空調(diào)系統(tǒng)的應用標準與采購需求[1]。一些設計人員在進行空調(diào)通風系統(tǒng)設計時，未能對各項設備的冷負荷值進行集中核算，又缺少對各項安全系數(shù)的精確結(jié)合，就會導致所選擇的空調(diào)制冷裝機，在容量上低于設計標準的冷負荷值。由此也會引發(fā)空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)超出額定范疇現(xiàn)象，造成空調(diào)系統(tǒng)損壞。除此之外，此種情況也會導致很多資源的無端消耗，造成制冷機運行效率低下。

3 高層建筑暖通設計的改進措施

3.1 嚴格遵循設計規(guī)范

暖通系統(tǒng)設計過程中，需要嚴格遵循設計規(guī)范。首先，明確方案。在進行多種方案的比較后，選取適宜該高層建筑工程項目的暖通設計方案。其中涵蓋冷源、熱源、末端采暖、空調(diào)等。隨后，需依照各項系統(tǒng)設備來進行負荷值的精細核算。其次，按照所計算出的熱負荷值與冷負荷值等數(shù)據(jù)，來對設備和機房等進行建筑結(jié)構(gòu)中合理位置的設定[2]。如制冷站位置、換熱站位置、空調(diào)機房位置，以及新風機房位置等。最后，根據(jù)所選定的設備與機房位置，再進行暖通平面圖形的規(guī)劃。而后，在對水力進行計算后，再進行水泵與機房位置的設定，并由此畫出剖面圖和大樣圖等。在這一過程中，涉及人員需遵守設計規(guī)范，確保設計內(nèi)容符合規(guī)范標準和實際應用標準，并要對設計圖紙做出反復審核，以此確保暖通設計符合高層建筑的實際應用標準。

3.2 提升暖通設計的可行性

在進行暖通供暖系統(tǒng)設計時，設計人員不僅要對涉及的熱負荷值進行精確核算，也要在系統(tǒng)設計中進行溫度表、除污器、以及壓力表等暖通設備的設定。如高層建筑工程項目對供暖系統(tǒng)要求標準較高，則需要進行熱計量儀的安裝，以此確保暖通系統(tǒng)在應用環(huán)節(jié)中數(shù)據(jù)的精確性與系統(tǒng)的安全性。在進行暖通空調(diào)系統(tǒng)供暖入口數(shù)量時，要以高層建筑的實際需求做出合理性設定，而供暖入口數(shù)量的設定，也能使高層建筑暖通系統(tǒng)的功能性更為科學地分布，并可促進其便捷性能提升[3]。與此同時，也可通過對評估指標加以改進的方式，來減少或消除暖通設計過程中存在的熱負荷計算差異問題。對于采用共用立管系統(tǒng)的高層建筑，在進行暖通設計階段，要對多項性能指標進行結(jié)合性分析。如承壓水平、散熱設備的選取、系統(tǒng)水力的穩(wěn)定性、以及所采用的化學材料等做出綜合分析，并要針對供暖系統(tǒng)及立管系統(tǒng)，在結(jié)合管道熱補償數(shù)據(jù)進行分區(qū)性設計。

3.3 空調(diào)系統(tǒng)的科學化選取

空調(diào)系統(tǒng)對于溫度的調(diào)節(jié)性能極為優(yōu)良，但涉及的負荷值變化也更為明顯。因此，在進行高層建筑暖通系統(tǒng)中空調(diào)系統(tǒng)的選取時，要做到科學化選擇。設計人員在選取空調(diào)系統(tǒng)過程中，應使其功率符合并超出實際負荷值標準，以此才能確?？照{(diào)系統(tǒng)在應用時具備相應的效果。當所設計的空調(diào)系統(tǒng)應用于高層辦公區(qū)域時，則進行溫度的調(diào)節(jié)時段多為白天，則在夜間就可對空調(diào)系統(tǒng)進行低耗運行或關閉。這就需要設計人員在設計前，對高層建筑的實際應用環(huán)境做出更為細致的分析，以此確?？照{(diào)系統(tǒng)的科學化選取與應用。除此之外，在進行高層建筑空調(diào)通風系統(tǒng)設計時，也要盡量減少估算數(shù)據(jù)，并清晰估算方法與結(jié)果的不穩(wěn)定性。這樣將會避免空調(diào)裝機容量出現(xiàn)過大現(xiàn)象，也會適當降低初期的經(jīng)濟投入比例。

4 結(jié)語

綜上所述，暖通系統(tǒng)的設計情況，直接關系居住者對高層建筑的實際應用情況，更是保障居民安居樂業(yè)的設施基礎。針對現(xiàn)階段高層建筑暖通設計過程中存在的諸多問題，設計人員不僅要做到針對建筑結(jié)構(gòu)、應用地區(qū)，以及應用范疇等，進行有針對性的系統(tǒng)設備選取，還要做出精確性的計算與核算。唯有如此，才能確保高層建筑暖通系統(tǒng)符合規(guī)范標準，也才能為高層建筑的質(zhì)量與安全，奠定堅實的基礎。