高层建筑暖通设计中存在的问题分析

凌云

【摘要】 房屋是人类安居乐业的基本，如何对高层建筑暖通设计。是设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。文章通过对高层建筑暖通设计中存在的问题做了详细分析，并提出了相应的改进策略。

【关键词】 高层建筑 ，暖通设计， 问题， 分析

【 abstract 】 the building is the basic human lives and work, how to design of high-rise building heating. Is the designer frequently encountered in practical design work is one of important technical problems. This article, on the high building heating, the problems existing in the design to do a detailed analysis, and put forward the corresponding improvement strategies.

【 key words 】 high-rise building, hvac design, questions, analysis

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

引言

设计方案对高层建筑暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。如何对高层建筑暖通空调设计方案进行科学的比较和优选。是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。要解决这一技术难题，暖通设计人员就应该对当前暖通设计中存在的问题有所了解并熟悉相关解决措施。

1.贯彻执行暖通设计规范、标准方面存在的问题

1.1供缓管道敷设坡度不符合规范要求。

《设计规范》规定，供暖管道的敷设应有一定的坡度对于热水管坡度宜采用0．003，不得小于0．002。然而，有的工程供暖供回水管坡度只有0．001-0．0015。当然，如确因条件限制，热水管道甚至可无坡度敷设，但此时应保证管中的水流速不得小于0.25ra／s。

1.2膨胀水箱与热(冷)水系统的连接不符合规范要求。

《锅炉房设计规范》(GB50041-92)规定，高位膨胀水箱与热水系统的连接管上不应装设阀门。这里所说的连接管是指膨胀管和循环管。此条对空凋冷冻水系统也是适用的。但有的空调冷冻水系统高位膨胀水箱的膨胀管接至冷冻机房集水器上且安装了阀门，这是不允许的。一旦操作失误，将危及系统安全。

1.3通风空调系统防火阀的设置不符合规范要求。

《高规》中规定，风管不宜穿过防火墙或变形缝，如必须穿过时，应在穿过防火墙处设防火阀；穿过变形缝时，应在两侧设防火阀。然而，有的高层建筑，风管穿防火墙处未设防火阀，有的风管穿过变形缝时仅在—侧设有防火阀，而另—侧则未设。

1.4防烟楼梯间前室送风口风量的确定有问题。

《高规》对高层建筑防烟楼梯口前室加压送风量做出了规定。并分情况给出了具体风量值。该条附注中说明开启门时通过门的风速不宜小于0.7m／s；条文说明中规定了门的开启数量，20层以下为2，20层以上为3。《高规》还规定，防烟楼梯间前室的加压送风口应每层设一个。根据这些规定，可以推算出各层前室送风口的风量应为L／2(20层以下)或L／3(20层以上，L为前室总加压送风量)。然而，有的工程，其防烟楼梯间前室送风口的风量却标注为n(n为建筑物层数)，显然小了许多。如某12层建筑。防烟楼梯间前室总加压送风量定为16000 m3／h。但每层前室送风口风量却标注为16000／12=1300(m3／h)，显然其通风口配小了。正确的标注应是16000/2=8000(m3／h)，应按此配置风口大小。

1.5空调系统的选择不合理。

如某工程甲方要求部分房间要保持恒温恒湿， 设计师简单地考虑从系统中分离单独地成为一个支路，增加了运行维护的难度，也加大了能源的消耗。这样的系统满足不了甲方所提的要求。又如某工程设有指挥大厅、会议厅、计算机房等，此类性质的用房，理想的空调系统应是低速风道系统，而设计却采用了风机盘管系统。

2.在工程设计中存在的问题

2.1供暖入口设置过多

设置供暖入口时，既要考虑室内供暖系统的合理性，又要考虑与室外管线衔接的合理性，不能只图室内系统设计方便、省事，而不顾及室外管网系统。然而， 有的工程供暖入口设置过多。如某7层综合楼，室内供暖系统分为 10个环路 (1 — 2 层4个，3 — 7 层6个) ，供暖入口设置达10个之多，同外线衔接点过多，几个方向均有，不仅给外线施工造成麻烦，也给将来室内系统调节带来不便。

2.2排风系统设计不合理

如某工程地下室的暗厕(卫生间)等若干个生活用房和设备用房设一排风系统，水平风管长 60m，断面只有200mmx200mm，风阻较大；选用屋顶风机排风，却将风机安装在外墙上，显得很不协调。

3.设计图纸方面存在的问题

3.1设计说明内容不完整

《设计深度规定 》 对暖通空调设计说明应包括的内容作了明确规定，如室内外设计参数；热源、冷源情况；热媒、冷媒参数；风管、管道材料选择、安装要求；系统试压要求等。然而，有些工程的设计说明内容很不完整。

3.2计算书内容不全甚至全部空白

《设计深度规定》对暖通空调设计计算书应包括的内容作了详细的规定。然而。相当一部分工程设计没有暖通空调设计计算书。有些供暖空调设计虽有计算书，但内容残缺不全。有的供暖设计，仅有耗热量计算，而无水力平衡计算和散热器选择计算；有的高层建筑集中空调和防排烟设计，仅有夏季冷负荷计算，而无空调风系统及水系统水力计算，无制冷空调设备选择计算，无防排烟计算。有的空调设计，不管房间大小、朝向、层次、所处位置(中间或端头)均按同一指标来估算夏季空调冷负荷与冬季空调热负荷。并以此来配置空调设备，这是不妥当的。

4.暖通设计的改进措施

4.1 设计要进行经济性比较

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时，首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较，这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较，显然是不合理的；如果不考虑舒适性的区别，对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较，显然不可能做出正确的选择；如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较，对集中式空调方案显然是不公平的。在设计方案经济性比较时，应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命，以相同的使用周期为基准，进行综合经济性的计算比较。而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目，应考虑冬季和夏季设备综合利用问题，进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程，应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。当然，采用不同的计算模式也会带来完全不同的效果，下表为不同计算模式下的计算结果

两种计算模式的节能性与经济性分析

计算模式 建筑

采暖面积

m2 全年最大

热负荷指标

W/m2 采暖季累计

平均热负荷

kW•h/m2 采暖季累计平均消耗标煤量

kg /m2 采暖季

折算耗煤量

kg /m2

节能50%标准 8591 62.75 83.59 10.28 28.55

节能65%标准 8591 51.52 66.62 8.19 22.75

节约量 —— 11.23 16.97 2.09 5.80

节能率 —— 17.9% 20.3% 20.3% 20.3%

据长春市热力公司近三年的统计数据，长春地区居住建筑每年采暖煤耗为35kg标煤

4.2可行性和可靠性问题

能够满足使用要求，这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求。包括有关环境保护的要求；设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等)。并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于一些无法采用标准设备的特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题，尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所，应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题，进行系统工作可靠性分析。

4.3 设计要有调节性和可操作性

暖通系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案，如采用 VAV 空调系统和 VRV 变频空调系统的方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑，设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。空调系统自动化水平的提高，可以减少管理人员的数量和劳动强度，但使一次投资增加， 对操作人员素质的要求提高，应根据实际情况和要求比较来确定。大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程宜采用自动控制，以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化，以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑，系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

4.4 对现行设计规范、规定、标准学习，贯彻执行不够。

因此要加强对现行设计规范、规定、标准的学习，提高贯彻执行设计规范的自觉性。设计过程中缺乏多方案技术经济比较，随意性较大。应像建筑方案设计一样，进行多方案比较，做出合理的设计。图纸审查不严甚至流于形式。应坚持三审（自审、审核、审定）制，确保设计（含图纸、计算书）质量 ，杜绝出现差错。对照有关设计规范、规定、标准文本指出解决办法和改进措施。重视目前高层建筑暖通空调方案设计、图纸设计等方面存在的问题并分析产生问题的原因。

结束语

了解了以上问题后，我们今后在设计时应加强针对性，对于容易出现问题的设计步骤应该特别加以注意，尤其是需要加强对现行设计规范的学习。另外，设计人员尽量多了解实际施工中的一些相关问题，适当地深入施工现场，以确保设计能够与实际结合。

参考资料

[1高磊，《高层建筑暖通设计中存在的问题分析》，《科协论坛》 2009 。

[2] 陆亚俊 , 马最良 , 邹平华 . 暖通空调 [M] . 北京 : 中国建筑工业出版社 , 2002

[3] 《采暖通风与空气调节制图标准》GBJ 114-88

[4] 《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003

[5] 《通风与空气工程施工质量验收规范》 GB50243-2002 [S]. 2002

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。