创新思路在高层建筑暖通设计中的应用之探析
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【摘 要】随着我国经济的快速发展，城市化进程不断加快，人们生活水平不断提高，建筑行业在此形势下迅猛发展，高层建筑中的中央空调小型化、家用空调商业化等成为一种趋势。暖通工程项目涉及广泛，在对其进行设计需要考虑的问题较多，不但要因地制宜的合理选择资源，提高建筑用能系统的效率，还需要科学合理设计从而创造舒适的室内环境并尽量减少对室内环境的不良影响。本文指出高层建筑暖通空调系统设计中要注意的问题，在此基础上提出节能空调系统设计的新思路，以促进我国高层建筑暖通空调的优化设计。
【关键词】高层建筑;暖通设计;创新;研究
一、高层民用建筑暖通空调设计应该遵循的基本原则
1.安全性原则
高层民用住宅建筑涉及广大的居民群体切身利益，民用建筑的安全性是建设设计的第一要务。要实现暖通空调设计的安全性原则，必须明确设计的安全目标范围，暖通空调设计的安全性包括空调使用环境的安全、空调设备的运行和摆放安全、空调的相关部件的防火防电安全等。尤其是在高层民用建筑设计中，设计众多居民的生命和财产安全，暖通空调设计必须考虑到空调在实际的运行过程中不会因为接触到易燃易爆气体、液体而发生爆炸、起火事件。这就要求空调设计必须严格按照《建筑防火规范》中对于暖通部分的规定严格执行。为了确保暖通设计的安全性，必须做好防火防爆措施，设置报警系统，确保居民安全。
2.经济性原则
因为是针对民用的暖通空调设计，经济性也是关键点之一。民用暖通空调需要长期使用。如果成本过高，则会影响居民对于空调有效使用。要实现高层民用建筑的暖通空调设计经济性目标，必须在施工和安装前做好预算和规划，注重暖通个空调设计在整体施工过程中的合理性预算范围，确保经济性与实用性并存，这样既能确保工程施工的顺利进行，也能有利于减低成本，提升工程建筑效益。
3.环保节能原则
暖通空调设计的环保节能原则是目前建筑行业设计的发展新趋势，也是缓解我国目前严峻的生态环境问题的有效途径之一。在暖通空调设计中遵循节能环保性原则，要实现这一设计目标，在暖通空调工程中更多利用新技术、新设备是必然要求。但是这样无疑是增加了预算和成本，因此，国家和政府财政部门要加大对于暖通空调节能设计的投资，给予一定的财政和政策支持。此外，要实现暖通空调设计的环保节能原则，还需要在设计中注重对于光热资源、空气、水等生态环境因素的科学把握，做到设计中能够更好的利用生态资源，实现节能减耗的建筑目标。
二、在我国高层建筑暖通设计中存在的一些问题
1.工程设计中存在的问题
有太多的供暖入口设置。设计者在设计供暖的入口时，不能只为了自己的方便而只顾及室内的系统设计，完全忽略了室外的管网系统，二者必须要紧密联系，在设计过程中一定要同时考虑到。但是现实的现象却表明，有的工程设置太多的入口而且在很多的方向都有供暖入口，这样室外管线和它的衔接点也要相应的增加，这就会给室内系统调节带来许多的麻烦，更为项目的施工带来困扰。
排风系统设计不正确。例如某处地下室的暗厕和其它的设备用房需要一个排风系统，水平风管的长度大约为60米，但是断面的直径却是200mm，这种设计就意味风的阻力非常大。想要选择屋顶的风机进行排风时，但是风机只能安装在外墙上，这就是不正确的。
2.暖通设计规范以及设计标准问题
冷热水的系统与膨胀水箱连接不正确。在我国的《锅炉房设计规范》GB 50041-2008中有明确的要求：在冷热水系统与膨胀水箱的连接位置处是应该安装阀门的，但是在实际的工程中，情况却是采暖系统的高位膨胀水箱的膨胀管接至采暖回水干管时安装了阀门，这是被严格禁止的，一旦操作失误就会导致系统崩溃。楼梯间的散热器支管和立管未单独配置。在《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012中有明确的规定：楼梯间以及所有有冻结危险的场所，不但不应装设调节阀，同时散热器还应由单独的支管和立管供热。但是在实际的情况下确实采用了双侧连接，一侧与邻室房间散热器相连，另一侧与楼梯间的散热器相连，而且还安装了调节阀，但是在此楼梯间有很差的密闭性，当供暖出现问题时，直接会影响到用户房间的供暖，散热器在此时也有可能被冻坏。
3.图纸文件在设计过程中存在的问题
设计书的内容不是很全面。在对暖通空调系统进行设计时，对于设计书所应包括的内容是有着确切的规定的，但是在实际工程设计中所参考的设计书，内容却是十分不全面，而且有的书里面竟然连一个字都没有。
设计说明的内容不全面。在我国的《设计深度规定》中要求了：暖通空调的设计说明书中必须包含室内外的设计参数，如热媒、冷媒的参数;系统的试压参数;冷源、热源的参数;管道材料的选择以及安装要求等。但事实上确是工程项目的说明书内容极其不全。
三、高层建筑暖通空调设计的要点
1.调节性与操作性
高层建筑暖通空调系统的容量的确定依据是根据全年最不利的气象条件，因此要求暖通空调系统有较大的可调节空间，以适应各种情况下的负荷变化。调节性能好的系统方案，初期建设投资比较高但是运营能耗小，在分析方案经济性时应综合考虑与衡量。另外，设计人员还要考虑空调的管理操作是否采用自动控制，自动控制系统管理操作方便，减少后期的管理人员数量和劳动强度，降低人工费用，但是初期建设投资较大，对管理人员素质要求较高。人工控制空调系统初期建设投资小，后期运营需要的管理人员人数多，管理成本较高。应综合考虑经费预算和设计功能要求选择。设计时一般遵循的原则为：大型暖通空调系统以及需要经常调节的空调系统采用自动控制系统，但自动控制系统应尽可能简化，以方便操作，提高经济性和可操作性。
2.规划安装设备
在低能量消耗及室内环境良好的条件下，可装置具有调节风量功能的替换式送风系统、冷辐射吊顶系统、低温送风系统和去湿空调系统，并采取以辐射为主的制冷方法，以平衡因多种设备而产生的辐射热量。需要注意的是，在安装冷辐射吊顶系统时必须要与替换式送风系统相结合，只有这样才能保证室内具有高品质空气。而去湿空调系统的装置主要是为了满足有关规定的室内空气湿度[2]。在做规划设计时，除了设备之外，还要考虑计划的经济性，例如安装调试费用、配电控制投资、室外管线费用、工程管理费、材料投资、机房土建费、设备投资及管道投资等各项内容，项目考虑充分才能精确预算费用，避免不必要的浪费。
3.空调用电负荷准确计算
合理计算冷热负荷是暖通空调设计的重要基础数据，合理的空调冷热负荷设计是暖通空调系统节能环保的重要决定性因素。如果暖通空调系统的负荷设计不合理就会极大地提高工程费用预算，加大资金投入，消耗能源。因此在设计暖通空调系统时，施工图设计中系统的冷、热计算负荷依据不能直接采用设计手册中单位建筑面积冷、热负荷指标。设计人员要因时因地制宜，针对目标工程进行详细充分的负荷数据计算，根据准确计算数据来设计施工图，求真务实，不能根据经验估算。
结语
合理的暖通设计可以为居民提供比較舒适的生活环境，提供室内环境质量，同时能够从多角度进行设计，降低室外因素对室内因素的影响。所以高层建筑暖通设计应因地制宜，根据实际需求进行设计，只有各样才能提高建筑用能系统的效率，才能科学、合理地设计出符合实际条件的暖通空调，最大限度降低对室内环境的不良影响。
参考文献
[1]姜欢，杨博涵.供暖通风空调设计中常见问题研究 [J].工程技术研究，2016，（6）：199.
[2]张亚南.暖通空调自控设计中配合问题分析[J].工程技术研究，2017，（8）：228+235.
[3]刘国强.高层民用建筑暖通空调设计中关键点探讨 [J].住宅与房地产，2017，（3）：83.
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