高层建筑暖通设计的优化对策探讨

葛 少 宇

(中国中建设计集团有限公司山西分公司，山西 太原 030006)

高层建筑暖通设计的优化对策探讨

葛 少 宇

(中国中建设计集团有限公司山西分公司，山西 太原 030006)

围绕高层建筑暖通设计的基本原则展开，分析其在设计中存在的问题，并从对暖通系统分区设置、引进热泵技术、完善供暖设计等方面，探索了相关优化策略，以提升高层建筑暖通设计水平。

高层建筑，暖通设计，优化策略

0 引言

住房对于人们来说是刚需，随着人们物质生活水平的极大提升，人们对建筑物的暖通设计要求增加。但高层建筑由于结构原因，在暖通设计领域其面临的难度更大，需要考虑的关键点更多。在当前的大背景下，深入剖析并探讨高层建筑暖通设计优化策略至关重要。

1 设计原则分析

高层建筑暖通设计中必须要遵循的原则有两个，一是经济性原则，二是节能性原则。暖通系统的设计和施工都会花费一定的人力物力，此项工程能否顺利开展，在很大程度上是由经费决定的。为了保证高层建筑暖通设计工程的顺利开展和完成，需要在设计阶段，充分考虑成本因子，对各项花费进行成本预算分析，进而设计出性价比高的方案。并且在设计过程中，还要注意各项设备的使用时长，选择使用寿命长的空调设备、冷热系统以及各种管道。其次，要在整个设计过程中遵循节能性原则，尽可能减少暖通系统中各项设备在运行状态下的能源消耗，保证暖通系统设计的绿色性、环保性，以便使其符合我国经济和社会发展的大要求，在高层建筑暖通设计中践行、落实可持续发展战略。

2 存在的问题分析

在我国现阶段的高层建筑暖通设计中，存在的问题主要表现在三方面：一是通风空调设计问题。在我国的暖通设计中，国家出台了系列政策规定，比如风管设计既不能够穿过防火墙，也不能够穿过变形缝。但是在实际设计中，部分人员在进行通风空调的风管设计时，没有严格遵守国家政策的规定，让风管越过了防火墙，并且在没有采取任何补救措施的情况下设置了防火阀。还有部分高层建筑中的通风空调风管越过了变形缝，也没有做好变形缝两侧的工作，这给暖通系统的安全性和规范性带来了极大影响。二是在对空气进行计算时，参数的选择存在问题。在高层建筑的暖通设计中，不同区域的温度参数都是需要进行准确计算的，比如卫生间的温度，浴室的温度，都必须要高于25 ℃。然而在实践中，部分设计师没有仔细计算暖通系统的热负荷量和门窗的冷空气量，使得暖通系统的整体效果不理想。三是在立管与支管的设置上存在问题，一般而言，高层建筑的暖通体系都比较复杂，为了保证各项设备能够发挥出应有的作用，需要单独设计支管、立管以及楼梯间的散热器。但是部分设计人员对此的认知不够，或者是为了贪求工程设计速度，并没有对相关立管进行分别设计，而是将其连接在卫生间上，或者是在支管上直接设置调节阀。这不仅增加了事故发生几率，而且当暖通系统发生问题之后，其维修难度也极大。

3 优化策略分析

3.1 对暖通系统进行分区设置

在高层建筑暖通设计中，需要立足实际，根据暖通系统的具体用途，结合建筑物的使用目的，对其进行竖向和平面分区。具体而言，对于暖通系统使用时间一致的区域进行单独划分，或者是将户型一致的房屋中的暖通系统划分在同一区，以方便对暖通系统的管理。并且，还可以依据建筑物空间的大小，将其分成内区或者是外区，在不同的区域中，空调的负荷特性不同，在分别处理的情况下能够有效减少能源资源的消耗，并取得更佳的取暖、制冷效果。在进行分区设置时，要控制好不同区间的送风温度，注意风机盘管设备的耐压性，并注意高层建筑的高度。在竖向分区时，最好是在25层左右进行。

3.2 引进热泵技术和热回收技术

在高层建筑暖通设计中，需要紧跟时代发展步伐，与时俱进，积极引进热泵技术和热回收技术，以增强整个暖通系统的节能性。具体而言，热泵技术实质上是一种制冷系统，为了快速降低室内温度，其会通过冷凝器释放热量的方式来降低室内温度，达到制冷效果。并且，热泵技术不仅能够制冷，而且其还能够有效回收大气中的热量、地热能以及河川中的热量，能够最大限度的回收利用其他物质的余热，是一种效果极佳的余热回收工具。一般而言，人们在衡量暖通系统的能量消耗状况时会使用到COP系数指标，如果高层建筑暖通系统的COP系数保持在3～4之内，那么其在能量消耗方面是达到了标准的。将热泵技术应用在高层建筑暖通设计中，不仅能够在夏季取得较好的制冷效果，而且还能够在冬季增强暖通系统的排风效果。并利用排风系统向周围传递一定热量，进而实现其节能目的。

其次，还可以将先进的热回收技术应用在高层建筑暖通设计中，以满足人们在使用暖通系统方面的多元化需求。通常情况下，暖通机组在运行的过程中，会产生冷凝和废热，在暖通系统设计中引进热回收技术，便能够对这些冷凝废热进行回收处理，进而提高机组运行的能效比。并且，此项技术还能够吸收掉外界环境中空调所排放的热量，这对改善我国城市环境热岛问题来说，意义重大。此外，热回收技术还能够在制冷制热的同时为居民提供生活热水，在一机多用的情形下满足客户对暖通系统的多元化需求。

3.3 增强暖通系统的节能减排性

在经济和社会发展新时期，环保节能理念逐渐深入人心，而高层建筑本身的能源消耗问题就比较突出。为了降低高层建筑的能源消耗率，需要在进行暖通设计时，重点关注其节能减排性，在设计过程中引进先进的技术、新的材料和新的工艺，采用全新的设计理念以达到节能减排的目的。具体而言，在暖通设计中需要利用好建筑物本身的通风窗口，做好通风设置，减少通风装置的需求量。在选择暖通设备时，要引导消费者选用新能源装置。比如在采买空调设备时，要重点关注空调的能耗，最好是选用一级能耗装置的空调。并且为了增强整个暖通系统的节能性、环保性、降低排放，还需要在设计过程中考虑系统的经济性，选择价格、性能良好的暖气输送管道。要采用最先进的暖气输送设备，提升暖气资源的利用效率。

3.4 进一步完善供暖设计

在高层建筑供暖设计中，首先需要明确建筑物的采暖通风要求，明确空气调节设计的规范以及其他与此相关的具体标准。一般而言，高层建筑的暖通入口，都会在入户位置安装热水采暖系统，并在其热力入口中的供回总管上安装热水压力表，测量水温度的温度计，以及清洁污染的除污器。在部分高层建筑供暖设计中，还会在暖通入口装置热量计。在进行采暖设计时，必须要考虑到这些点，增强这些装置设计的合理性，并对其整体系统进行周密化考虑。其次，在进行采暖设计时，还要重视室内外管线的连接问题，设计好立管系统，遵照水力平衡的相关要求以及散热装备的承压能力，对立管系统进行综合设置，竖向分区。在此过程中，还需要考虑所使用到的化学材料的性能和特征。再者，在设计采暖系统时，还需要重视管道热补偿因子，尽量考虑全面，不要因为设计人员的思维漏洞而引发工程质量问题。

4 结语

在高层建筑暖通设计中，要想规避常见问题，提升设计质量，需要对空调系统进行分区设置，积极引进热泵技术和热回收技术，将节能减排理念融入系统设计中并强化对采暖体系的设计。只有这样，才能够真正优化高层建筑暖通设计，提高其设计水平。

[1] 熊开红.高层建筑暖通设计的优化对策探讨[J].建筑知识，2015(1)：166-167.

[2] 王海颖.高层建筑暖通设计的优化对策探讨[J].建材与装饰,2015(48):60-61.

[3] 葛倩楠.高层建筑暖通设计中常见问题及对策探究[J].江西建材,2017(12):31,37.

[4] 高红艳.分析高层建筑暖通设计中的不足与对策[J].中国建筑金属结构,2013(22):44.

DiscussionontheoptimizationstrategyofHVACdesignforhigh-risebuilding

GeShaoyu

(ShanxiBranch,ChinaStateConstructionDesignGroupLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

Based on the basic principles of high-rise building HVAC design, this paper analyzed the existing problems in the design, from the HVAC system partition design, introduction of heat pump technology, improvement of heating design and other aspects, explored the related optimization strategy, to enhance the level of high-rise building HVAC design.

high-rise building, HVAC design, optimization strategy

1009-6825(2017)23-0128-02

2017-06-07

葛少宇(1985- )，男，助理工程师

TU832.5

：A