高层建筑暖通设计的优化对策探究

高层建筑暖通设计的优化对策探究

徐淑彬

伊犁哈萨克自治州建筑勘察设计研究院新疆伊宁835000

摘要：暖通节能设计已经成为建筑业发展的主要趋势，对于建筑业的可持续性发展具有重要的推动作用。随着建筑工程的不断发展，在暖通设计方面还会不断的进步，设计理念和设计技术会不断的更新，为暖通工程的进一步发展创造有利的条件。为了进一步优化高层建筑暖通设计，提高高层建筑的建筑水平，本文对高层建筑暖通设计的优化对策进行了探究

关键词：高层建筑；暖通设计；优化对策

前言

随着社会发展的不断进步，人们对房屋需求的不断增加，同时土地又是稀缺资源。故高层建筑已经成为当前建筑的主流。为了满足人们对居住的舒适度要求不断提高，高层建筑中暖通的设计就显得十分重要。高层建筑以其复杂的建筑结构以及设备配置受限等因素给暖通设计带来了很大的难度。因此需要对暖通设计进一步优化，以提高居住的舒适度。

1高层建筑暖通设计的概念

高层建筑的暖通设计是指建筑工程中对空气调节系统的综合设计，主要包括对空气调节、采暖以及通风这三个方面的规划，通过控制通风系统、排风系统以及制冷供暖系统不断为用户提供更为优势的取暖条件。暖通设计是一门相对复杂的学科，内容涵盖对制冷技术、工程热力学、电力学以及机械设计基础等多方面的知识，对于高层建筑来说，暖通设计的难度更为艰巨[1]。

2高层建筑暖通设计须遵循的原则

2.1经济性原则

进行暖通设计施工首先要考虑的问题就是经济性。在项目建设的整个过程中，建设资金的投入是整个项目顺利进行的必要条件。因此，在开始施工图设计之前，就要对整个工程的建设作出详细的、全面的概算。以项目的经济性作为指导合理选择系统设计方案和设备材料。如果在设计过程中不考虑经济性原则，那么施工过程中很有可能由于资金短缺而使工程中断，亦或者无法达到最终的设计要求。

2.2节能性原则

我国是一个人均资源匮乏的国家，能源短缺、环境污染严重。故节能减排、绿色环保已经成为当前建筑工程设计和建造的主旋律，而暖通节能设计在建筑节能设计中的比例很高。因此在进行高层建筑设计的时候，除了考虑设计的经济性以外，还必须满足系统的整体节能环保。

3高层建筑暖通设计存在的问题

3.1冷暖系统设计不合理

伴随高层建筑的增高，其冷暖系统设计难度与建设难度也日益加大，对于高层建筑的暖通设计来说也是巨大的挑战。在高层建筑当中，高层水体有着巨大的压力，常年都会对水箱造成积压。如果高层建筑的冷暖系统的连接方式存在不合理的现象，较易造成高层水供应困难或者发生漏水的现象，这将会给住户的生活、工作带来诸多的不便。不同的高层建筑、不同的楼层，对于冷暖系统设施的要求也大不相同。高层建筑的楼层越高，暖通设备所承受的压力也会越大，所以对于暖通设备的要求也会更高。

3.2高层建筑暖通工程设计标准化问题

①高层建筑供暖热负荷的计算问题。虽然相关文件规定，高层建筑施工中，从外部进来的冷空气耗热量和冬季供暖系统所承载的热负荷量基本等同。但是在实际的暖通设计操作中，很少对这部门的数据信息进行实际测量；②供暖管道入口的过多设计。供暖管道入口的设计需要综合考虑建筑室内供暖系统、建筑室外管线衔接合理性、建筑室内供暖系统本身的合理性等问题。但是，在实际的暖通工程中，施工操作为了提升施工效率，在一层楼内设置了过多的供暖入口，导致建筑外部衔接点过多，为总体工程施工带来了安全隐患；③散热器的安装设计不合理。建筑楼梯间的散热器安装需要配置独立的立管、支管、阀门等。但是在实际操作中，一些施工单位采用双侧连接法进行散热器的设计，这种设计一旦出现故障就会影响周围建筑的供暖效果。

3.3暖通设计环节中的通风设计存在的问题

在暖通设计环节中通风设计的不足主要表现在：

（1）通风设备所采用的保温材料不理想，在以往暖通设计人员最常选择铝箔玻璃棉做为保温材料，当然铝箔玻璃棉对风管确实有保温作用，但问题是它对立管和冷冻水管的保温作用不明显。

（2）风管由于没有安装防火阀，即便是在设计时考虑到这个问题也是在一侧安装防火阀，所以当风管穿过高层建筑物的变形缝或者防火墙时存在一定的安全隐患。

（3）一些暖通设计人员计算通风仪器设备的负荷通常利用负荷指标来估算，采用这样的估算力欠缺合理性，因为这样会使制冷机的装机容量增大，从而使暖通设计施工的成本增加了。

3.4设备管道的配置不合理

对于空调系统合理的管道系统设计，可以达到安全运行和节约成本的目的。而有些设计师为了省事不去思考如何优化管路系统设计，而是依靠大量应用调节设备的手段来解决系统平衡问题。这种做法一方面增加了建设方的建设成本，另一方面给运行调试阶段带来很大的困难。会出现系统中少数设备因水力失调而无法达到设计要求的现象很常见。

4高层建筑暖通设计的优化对策

4.1在设计时从可靠性和可调节这两方面进行设计

供暖系统自动化的水平的提高能够带动高层建筑暖通的调节的性能的提升，高层建筑暖通工作的全年负荷变化能够更好地进行控制。同时，自动化水平的提高能够降低暖通系统在运行中对劳动的强度和管理人员数量方面的要求，这样对人工的管理方面减少了不必要的投资，减少了人力资源成本。但对系统设备方面耗资的增多，导致了投资的增多，同时对人员在专业素质和技术掌握的能力方面也会有相应的提高。所以在进行设计的时候应该在技术经济比最优的情况下，根据实际的情况和实际的要求来确定最佳的设计方案，以提高供暖的自动控制的简便性和实用性。

4.2提高设计的可操作性和调节性

为了适应不同季节室内温度调解的需求，暖通空调必须具有良好的温度调解功能，目前主要的调解方案有VRV变频空调系统和VAV空调系统两种。虽然这两种方案对能源的消耗都十分少，但是投资费用却异常高。有些住户白天是在家的，因此设计方案中应当包含白天低能耗的要求。要不断提高空调系统的自动化水平，提高员工的综合素质，以减少工作人员的数量以及劳动强度，从而最大程度上的减少对资源的消耗。

4.3积极推进热泵在暖通空调工程中的应用

近年来，暖通空调行业在市场上已经大范围应用了热泵技术，其节能效果也是显而易见。热泵是一种制冷系统，它是依靠冷凝器释放热量的方式实现制冷，也被叫做“热量倍增器”。当前的能源十分紧缺，如何有效回收大气、河川以及地热能中的热量，热泵就是最好的工具，因此被称为强有力的余热回收工具。通常把COP系数来作为考量热泵的能量消耗效率的经济指标。目前热泵技术在暖通空调方面的应用，COP系数在3～4左右，也有更新技术能使COP系数达到6～8左右。因此，我们可以看出，如果这些数值能得到进一步普及，能源将达到更加有效的利用，而将得益于热泵技术在暖通空调业的大力普及。热泵在暖通空调的应用中，热回收应用相当广泛。在现代的大型建筑中，往往可分为内区和外区。在内区是任何时候都需要供冷的，即使是在冬季。除此之外，排风系统也可以向周围传递热量。我们通常应用热泵技术将这部分热量加以利用，真正做到能源的合理有效地利用，才是真正意义的节能[2]。

5结语

总而言之，随着建筑行业的快速发展，土地越来越紧张，建筑逐渐向着高层发展。对于高层建筑来说，暖通设计的质量优劣是决定高层建筑质量的关键环节，设计人员必须详细地了解建筑体实际情况后，再进行暖通设计，确保暖通设计和建筑本身的各种设计协调一致，并注重环保节能理念的应用，促进高层建筑的设计水平全面提升。

参考文献：

[1]贺宇坤.高层建筑暖通设计的优化对策探讨[J].山西建筑，2013，34：159-160.

[2]朱红燕.浅谈高层建筑暖通设计的问题及改进措施[J].中华民居（下旬刊），2014，07：36.