劉子琛

北京市建筑設計研究院 北京 100000

引言

隨著城市化進程的不斷深入，城市居民數(shù)量越來越多，但是土地資源有限，這就導致了高層建筑逐漸成為城市的首要建筑選項，城市朝著高層方向發(fā)展，滿足了人們的生活需求和工作場所需求。在進行高層建筑設計時，一定要重視居住體驗的優(yōu)化設計，提升建筑物整體使用體驗。對建筑物的空調(diào)和通風能力進行優(yōu)化，確保建筑物內(nèi)的空氣質(zhì)量和溫度能滿足居住所需，為居住者提供良好的居住環(huán)境和辦公環(huán)境。在進行具體的設計時，設計人員要根據(jù)具體的設計規(guī)范來進行暖通空調(diào)的設計工作，設計方案的開展要結(jié)合土木建筑工程和后期業(yè)主裝修方案，避免影響房屋建筑的安全性和裝修需求。

1 建筑暖通設計中存在的問題

1.1 通風問題

高層建筑通常是封閉式建筑，因此建筑物內(nèi)部的通風換氣能力較差，內(nèi)部通風質(zhì)量也會在一定程度上影響暖通設計。在進行暖通空調(diào)設計時，設計者要對建筑物內(nèi)部通風有良好的把握，充分規(guī)劃建筑物內(nèi)部通風問題，提升空氣流動能力，緩解通風問題。除此之外，不合理的空調(diào)設備或者不合理的保溫手段都會造成通風不暢的問題。例如，常見的玻璃棉外墻保溫雖然具有較強的建筑墻體保溫效果，但是不能對冷凍水管起到很好的保溫作用。

1.2 暖通設計內(nèi)容不符合相關標準規(guī)范

在進行供暖設計時，經(jīng)常出現(xiàn)供暖的入口設計不合理的情況，這樣就導致了建筑物損耗了大部分的熱量，不夠節(jié)能環(huán)保。在進行通風設計時，設計師應該對建筑所在地的風向、風速和太陽光照射情況進行充分的調(diào)查和了解，以此來避免建筑通風能力不滿足要求這一問題。如果還不到要求，這樣不僅浪費了一部分的能源，更造成了建筑運行成本上升。對于建筑物來說，工程防火是保證居住者和建筑所有者生命財產(chǎn)安全的重要手段之一，但是在建筑暖通設施進行時，由于施工人員的施工方式不合理，就有可能出現(xiàn)風管從防火墻穿過或者從變形縫中間穿過，但是沒有設置相應的補償裝置和防火套管，以此釀成的慘劇數(shù)不勝數(shù)。建筑通風設計需要考慮風口的風阻值，還要確定風機的安裝位置，如果設計不合理或者施工不到位，就可能造成建筑通風系統(tǒng)失靈，引發(fā)安全事故。在建筑供暖設計中，管道坡度問題也是一項重要的設計要點。

1.3 沒有充分考慮施工情況

設計師在進行暖通設計施工時，應該充分考慮施工合理性，很多施工人員都會選擇較為簡單的施工方法，但是暖通設計崗位由于不參與施工建設，無法獲知施工現(xiàn)場的實際情況。由于設計單位不參與施工建設，在進行系統(tǒng)設計時只按照有關設計規(guī)范進行設計，不能詳細地掌握現(xiàn)場情況，有可能會造成施工難度的增加，還會在一定程度上增加施工成本，影響整體的施工效果。因此，在進行施工時，系統(tǒng)設計人員應該定期到施工現(xiàn)場指導施工作業(yè)的進行，及時調(diào)整施工作業(yè)。

1.4 沒有正確安裝變頻控制器

為了實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，我們選擇變頻空調(diào)作為暖通系統(tǒng)的主要設備。為了在一定程度上提升變頻空調(diào)的節(jié)能效果，我們選擇用變頻控制器。由于空調(diào)的運行時間比較規(guī)范，所欲運行負荷不夠穩(wěn)定，再遇到特殊情況的時候會停止使用。所以現(xiàn)階段的變頻控制器不僅消耗很多能量，并且造價較高[1]。

2 建筑暖通設計措施

2.1 設計冷熱源方案

設計人員應該詳細掌握建筑所在地周圍的情況，掌握建筑物附近的冷熱源供給站設置情況，將相關數(shù)據(jù)進行分析之后來進行冷熱源方案的設計工作。我國現(xiàn)在可以采用的冷熱源方案主要有：

第一，耗電制冷+工業(yè)余熱的冷熱源供應方案。這樣的冷熱源供應方案雖然設備占地面積較大且前期投資成本較高，但是其運行費用較低。由于利用工業(yè)余熱作為熱源供應源，因此，具有良好的環(huán)保性和節(jié)能性。如果建筑附近設置有市政熱力管道，則可以將市政熱源作為熱源供給。

第二，水源熱泵供給系統(tǒng)。水源熱泵供給系統(tǒng)的整體噪音較小，供熱設備占地較小且具有較高的能效比。由于水源熱泵是將地下水作為冷熱源輸入源，所以幾乎沒有環(huán)境污染，且不需要電能來參與制熱或制冷，耗能程度相比空調(diào)降低了約70%。由于水源熱泵的可靠性和工作效率較高的特點，水源熱泵近年來在我國收到廣泛關注。

第三，電制冷加鍋爐房制熱。電制冷加鍋爐房制熱是我國較為常用的冷熱源供給方案，在我國北方的大部分地區(qū)普遍使用這種方案作為冷熱源供給方案。熱力鍋爐房的占地面積較大，熱力鍋爐前期的投資較高，后期運行費用屬于中等水平，節(jié)能性也屬于中等水平，但是因為通常使用燃煤作為燃料，環(huán)保性極差。

2.2 暖通系統(tǒng)的優(yōu)化控制

根據(jù)我國的當前情況，智能化住宅和智能化建筑是未來建筑工程的發(fā)展方向。特別是5G時代物聯(lián)網(wǎng)技術的加入，使建筑進入大數(shù)據(jù)時代，建筑物大數(shù)據(jù)也為建筑暖通系統(tǒng)在線實施客制化優(yōu)化提供了可能。我們的從業(yè)人員通過對前期機電設備的優(yōu)化設計，來達到暖通供熱系統(tǒng)的節(jié)能化改進，更能促使建筑整體系統(tǒng)根據(jù)不同的使用需求來進行系統(tǒng)的優(yōu)化升級，實現(xiàn)建筑暖通設計的智能化改進。在暖通設計中加入智能控制系統(tǒng)和能源計量管理系統(tǒng)，來保障建筑暖通工程的節(jié)能效果，進一步貫徹落實可持續(xù)發(fā)展國策。智能化控制系統(tǒng)的加入還能實現(xiàn)建筑物內(nèi)空氣溫度、濕度、空氣質(zhì)量和空氣流動速度等多指標參數(shù)的自動調(diào)節(jié)，在確保建筑使用者的舒適性要求的同時，還能提升暖通設備的運行穩(wěn)態(tài)，提升設備使用壽命。

2.3 按照專業(yè)規(guī)范要求開展設計工作

設計人員在進行設計建筑暖通系統(tǒng)時，要將設計方案的質(zhì)量作為第一要務。建筑暖通系統(tǒng)是個極其復雜的系統(tǒng)，設計人員應該將其細化為供暖、換氣、空調(diào)制冷幾個組成部分，將每個部分的設計工作都按照合理的設計規(guī)范來進行專業(yè)設計工作。按照專業(yè)的設計規(guī)范來進行設計，可以提升整體的設計質(zhì)量和系統(tǒng)協(xié)調(diào)性，高質(zhì)量的前期設計方案更能在一定程度上為后續(xù)施工提供便利。

2.4 優(yōu)化設計通風系統(tǒng)

現(xiàn)觀我國暖通空調(diào)設計工作中，使用效率最高的通風系統(tǒng)方案，就是將外界的環(huán)境自然風通過采風口引入到建筑物內(nèi)部，再通過新風豎井將外界的環(huán)境風送到主風機中，建筑通過風機將外界的環(huán)境風統(tǒng)一送到建筑物內(nèi)部，加強空氣流通性能。這就要求多個不同的機電設備互相協(xié)作，完成送風作業(yè)。這樣的送風系統(tǒng)也需要進行統(tǒng)一的設備管理。設計人員還要注重建筑消防系統(tǒng)和暖通系統(tǒng)的設計應用[2]。

2.5 防煙系統(tǒng)設計

相關工作人員在設計高層建筑物的暖通系統(tǒng)時，防煙系統(tǒng)是一項重要的設計內(nèi)容，設計人員應該進行防煙系統(tǒng)的優(yōu)化設計。設計人員要在建筑物進行防煙設備的布置，例如在沒有窗戶或者空氣流通較差的密閉空間內(nèi)，要進行余壓閥設置工作，確保防煙系統(tǒng)的正常工作效能，實現(xiàn)更加高效的風力輸送能力。

2.6 加強能耗傳輸?shù)脑O計

在進行暖通空調(diào)地節(jié)能設計時，我們的設計人員在進行調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，暖通空調(diào)的很大一部分能源都損失在熱源傳遞過程中，同時，建筑物內(nèi)部的環(huán)境溫度以及建筑物的密封程度也會對保持溫度所耗費的空調(diào)能源造成很大的浪費。為了盡量加強暖通空調(diào)的節(jié)能效力，我們在做好建筑物外部的保溫工作時，還要根據(jù)居住者對建筑內(nèi)部的空氣濕度和空氣溫度等方面的需求，來做好空調(diào)暖通系統(tǒng)的管理工作，同時還要結(jié)合信息電子技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展并將其與暖通系統(tǒng)有機結(jié)合，將信息化手段應用在暖通空調(diào)的使用情況分析工作上，使用先進的電子監(jiān)測技術來進行對空調(diào)系統(tǒng)的實時運行監(jiān)測。后臺人員通過對數(shù)據(jù)的分析來掌握設備的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)設備運行問題，找出可以進行節(jié)能優(yōu)化的使用節(jié)點，進行精準節(jié)能優(yōu)化，有效提升能源使用的有效性和合理性，進一步提升節(jié)能效果。

2.7 空調(diào)負荷設計要點

在進行暖通空調(diào)系統(tǒng)的負荷計算時，對于不同類型的建筑物，有不同的冷負荷參數(shù)，但是在實際的設計工作中，常常會存在工程設計方案與建筑的空調(diào)實際裝機量不符，這樣就導致建筑物安裝設備空調(diào)成本的增加，出現(xiàn)這樣問題的原因主要存在于以下幾點。

第一，工作人員在進行設計時，只將單獨的系統(tǒng)負荷指標進行了考慮，這樣的設計工作導致了系統(tǒng)制冷裝置的裝置容量結(jié)果偏高，造成系統(tǒng)安裝成本增加，并在一定程度上提升了系統(tǒng)能耗，嚴重減弱了系統(tǒng)冷機效率。

第二，工程設計人員在進行暖通系統(tǒng)參數(shù)設計時，如果將多種安全系數(shù)考慮在內(nèi)，就會使暖通空調(diào)的單位制冷能力不能滿足設計規(guī)范，導致系統(tǒng)冷負荷計算錯誤，這樣就導致了系統(tǒng)在運行時的制冷風量超出需求指標。

綜合全局來看，建筑負荷的持續(xù)時間較短，但是冷機的負荷率在全年的很多時間段都處于較低狀態(tài)。這種情況的出現(xiàn)就要求設計人員根據(jù)空調(diào)負荷計算書來進行設備的選擇，以滿足建筑日常所需[3]。

3 選擇空調(diào)系統(tǒng)的具體類型

風量一定的全空氣空調(diào)系統(tǒng)、新風空調(diào)系統(tǒng)和分體式傳統(tǒng)單元式空調(diào)是較為常見的三種空調(diào)系統(tǒng)。這三種空調(diào)系統(tǒng)各有特點，我們在進行空調(diào)設備選擇時應根據(jù)不同的使用場景和使用需求來進行選擇。定風量空調(diào)系統(tǒng)在夏季時，不能滿足室內(nèi)濕度調(diào)節(jié)需求，因為其在夏季的工作過程是將新風與回風的混合空氣送入建筑物內(nèi)，但是新風部分沒有經(jīng)過冷卻除濕處理，當室外的空氣濕度較大時，就不能滿足室內(nèi)的空氣濕度調(diào)節(jié)需求。因此，定風量全空氣空調(diào)不能滿足室外溫度超過25℃時室內(nèi)的使用需求，因此，夏季冷風的露點低于單風道，最小新風占比不超過總量的35%～40%，最大限度減少送風濕度。新風空調(diào)系統(tǒng)的主要特點是風管系統(tǒng)體積較小，如果直接將風管系統(tǒng)安裝在室內(nèi)，就可以不再安置送風和回風管道，這樣的空調(diào)模式可以實現(xiàn)建筑物內(nèi)各房間根據(jù)自身的需求來進行新風溫度和新風濕度的調(diào)節(jié)，具有更好地客制化使用體驗。

3.1 深化應用先進成熟科學技術

建筑暖通節(jié)能設計具有十分重要的作用，因此這就要求設計人員在進行建筑暖通設計和施工人員將暖通設計進行施工落地時，要將可以實現(xiàn)的先進技術進行整合、分析、實現(xiàn)，通過建筑需求和建筑居住者的個性化需求，來進行高水平技術的選擇應用，但是在進行技術整時要注意避免出現(xiàn)求全求多的理念，避免產(chǎn)生其他意義上的資源浪費。目前的建筑暖通設計技術包括：余熱利用循環(huán)技術、地源熱泵技術以及流量調(diào)節(jié)技術。隨著這樣的新技術被越來越多地應用在新式的暖通空調(diào)系統(tǒng)中，我們的暖通空調(diào)就能達到事半功倍的效果。因此，建筑暖通設計與相對成熟的科學技術相結(jié)合，是未來建筑暖通設計的必然趨勢，我們要將視角放在更遠的未來，進一步實現(xiàn)建筑暖通設計的跨越式發(fā)展。

4 選取方案原則

建筑暖通設計工作中，設計師所提出的各種設計方案都應該滿足實際需求和施工可行性，還要兼顧美觀、性能和節(jié)能，做到三者有機平衡。設計者要充分考慮設計落地的可行性和必要性，避免因為一味地追求新型節(jié)能技術或者新型的設計方案而忽略了施工成本。要針對建筑所處的氣候特點、地形地勢特點來進行建筑暖通設計，因地制宜的找出最合適的建筑暖通設計方案，要從使用者角度出發(fā)，滿足客戶的個性化和需求。

5 結(jié)束語

結(jié)合上文，為了進一步促進我國建筑暖通行業(yè)的發(fā)展，提升我國建筑工程的使用舒適程度和居民居住品質(zhì)，我們要不斷地提升建筑暖通設計質(zhì)量，在設計階段就將全局進行考慮，減少復工概率。結(jié)合我國目前建筑暖通建設行業(yè)存在的弊端，我們要深入分析暖通設計要點，并對設計弊端進行優(yōu)化改良，以提升建筑暖通設計的設計質(zhì)量，便于后期施工的開展和居住者的使用，從根源上提升建筑暖通的施工質(zhì)量，促進建筑的宜居性。