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摘要：随着国家城镇化发展战略要求和城市土地的稀缺及土地成本的高涨，高层建筑是城市建设的必然发展趋势，伴随人们对建筑舒适度要求的提高，高层建筑暖通设计工作变得更加重要。为了实现这项工作有效开展，需要相关人员做好高层建筑暖通设计工作，从系统设计、安装施工、后期系统投入使用运行等各方面综合考虑高层建筑暖通设计，以满足高层建筑复杂多样的空间使用需求，不断促进我国建筑行业的可持续发展。结合笔者参与设计的多项高层建筑项目，本文对高层建筑暖通设计中常见问题分析及应对措施进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：高层建筑；暖通设计；问题；措施
一、高层建筑暖通设计中的常见问题
1、高层建筑暖通工程设计对节能环保的不重视
在社会经济的快速发展下，我国资源、能源面临紧缺。而暖通空调系统能源消耗占建筑总能源消耗比重非常大，有关研究表明，在大型公建中可占比达40%至60%。而高层建筑的暖通空调系统能源消耗应与之相当，且在发展的过程中还会对周围环境带来环境污染。但是，在高层建筑暖通设计和施工中，有关工作人员没有在思想和行动中认识到节能环保的重要性，不利于我国建筑工程的科学持续发展。
2、缺乏科学性的计算
目前，我国大部分高层建筑工程的暖通设计都存在一定的问题，其中比较常见的就是空调供暖冷热负荷计算缺乏科学性，这也是暖通设计问题当中最主要的问题之一。负荷大小是空调设备选型的重要依据，而在高层建筑暖通设计上，我国一直有相关的设计规范，对于负荷计算有着明确的规定，但是在实际高层建筑暖通设计过程中，很多设计人员都不会考虑负荷计算时所应综合考虑的因素，导致计算偏差，影响最终设计质量和实际使用效果。有些计算缺乏依据，精细度不足，如风机、水泵的选择，计算粗略或多凭设计经验值进行估算，设计过于保守，放大系数取值过大，导致大马拉小车现象严重；为保证水力平衡，不经过仔细核算，过多增设阀门，无谓增加后期系统运行能耗。
3、节能环保意识缺乏
高层建筑的建设相对是能耗较高的，在建筑工程施工过程中可能会对周围的环境条件造成影响，若设计人员缺乏对暖通设计的科学性的重视，不重视暖通设计的优化，通常会造成更加严重的生态环境影响，也可能导致能源浪费。在部分项目实际中，业主单位站立的角度不同，有的项目建成后并非自持，业主单位可能一味考虑初投资成本，而对后期的运行节能环保意识淡薄，忽视了高层建筑暖通建筑设计中的环保节能的重要性，使得设计出的暖通装置同样缺乏节能性，引发了更多环境问题，导致环境生态受到一定程度的污染。而对于有些节能的创新性新设备、新系统可能甲方会在采购成本和运行可靠性上存在疑虑，作为设计人员，应耐心做好对甲方的说服工作。
4、水系统分区的配置不合理
高层建筑暖通设计时一般采用中央空调水系统，通过空调机房的冷热源机组制造冷热水送至各层空调末端。由于高层建筑本身特点，在系统最高点与最低点会产生竖向水压力，如100米高度约为1MPa压力，对系统的设备和管路承压要求较高，往往设计不引起重视时，会造成设备和管路的爆裂、漏水等问题。因此，高层建筑暖通设计的空调水系统应根据水系统承压不同而竖向分为高、低不同区，通过水-水换热器后将水送至不同承压区，以减轻对设备和管路承压要求。
二、高层建筑暖通设计要点
1、做好与其它专业的协调性
高层建筑的空调风和水系统的垂直流线一般位于建筑的核心筒内，在建筑方案阶段，应积极配合土建专业并协调水电专业分配好各自的管线路由，为后期施工安装和使用打好基础。对于复杂的高层建筑，在暖通设计方案设计阶段，就应针对整体空调系统形式、具体空调设备选型等进行多样性的设计方案比选，从初投资大小、施工难易程度、后期运营费用和节能环保各方面综合考虑，选择一个各方都能接受的在建筑全寿命周期内经济节能的空调系统。
2、增强空调系统的科学性和合理性
空调是暖通设计过程中不可代替的支柱所在，在设计过程中显得尤为重要。而在实际实施的过程中，由于建筑各不相同，空调系统的选择也会变得不同了。相关人员不仅仅要注重整个空调系统的质量和适用性，还要做好充分的市场调研，了解客户的实际使用需求，将空调系统的调节功能作为首要观察点。当然，在调研的过程中也不能忽视空调系统的其他因素，比如成本、特殊情况、环境因素等。例如，如果高层建筑以写字楼为主，那么空调系统白天运行的时间可能就比夜晚运行的时间要长。所以需要调节好空调系统白天和夜晚的运行情况，这样不仅可以方便人们生活工作，还可以节约成本。为此，选择空调系统的时候一定要注意实际情况，注意特殊变化，考虑周详才可以。
3、暖通设计的节能性
高层建筑中暖通系统的耗能约占建筑能耗的一半，在设计时需采取节能措施降低暖通能耗，实现节能可持续性发展。1）变频技术在暖通设计中的应用。变频技术运用在暖通系统有很多优点，如空调水系统变频技术能够根据末端使用侧冷热负荷变化，调节供水量，实现末端需求量和机组供给量之间的平衡等，可以大大地降低设备运行成本、节约资源。2）蓄冷技术的发展运用。蓄冷技术利用蓄冷介质在低价谷电时蓄冷，在峰电时少消耗电能而将自身的冷量释放出来，可以低温送风来调节室内温度来满足人们舒适性要求。因此，蓄冷技术不仅能够合理利用电能，解决峰谷电问题，降低运行成本，同时可以提高人员舒适性、节约资源。3）合理选用冷热水机组。空调冷水机组可采用高COP值和IPLV值的设备，可结合项目所在地实际气象参数先择全年负荷系数较低的设备，并能根据全年动态负荷变化发挥良好的可靠性和调节性，满足不同工况下负荷要求，节约运行成本、降低能耗。热水机组可采用环保、高效的燃气型机组，如真空热水机组，可以调节不同的出水温度，满足空调、供暖等不同温度需求，避免采用不节能的电热水机组。4）变风量系统的运用。变风量系统可根据室内负荷变化或室内要求参数的变化，自动调节空调系统送风量，从而使室内参数达到要求的全空气空调系统，变风量系统的空调能耗较低，一般比定风量系统节能约30%左右，具有较好的节能效果。5）大胆采用新的节能设备和系统，如近年来兴起的空调水系统与多联机系统相结合的水源多联机系统，对于有内外分区的空调区域，在冬季可实现热回收，节能效果显著；近年陆续有厂家推出的磁悬浮制冷机组，可通过经济技术比较后，酌情使用。
4、重视暖通设计对施工的便利性
目前国内建筑施工现场操作人员普遍不具备专业知识，施工技术水平参差不齐，但是高层建筑暖通施工过程相对来说技术含量要求较高。因此，设计人员应当同施工人员进行全面技术安全交底，让施工人员清楚自己在施工过程中应当做什么，并清楚具体的完整的施工流程。另外，作为设计人员，应当对现场进行经常性的深入勘察，对施工人员进行的施工操作进行实际的指导，及时发现施工过程中存在的问题并提出解决方案。另外，在整个建筑工程进行单机试运转以及联合试运转的过程当中，设计人员必须同监理企业以及设备供应商共同进行设计方案检测，并对设计方案当中存在的不合理的地方及时修改，尽可能地避免高层建筑暖通施工过程中出现的问题，保障暖通施工质量。
5、提高设计的合理性和可行性
为了改进高层建筑暖通设计中的常见问题，必须要提高设计的合理性和可行性，这方面要满足客户的设计需求，另一方面也要符合国家的相关规定和法律法规要求。要进行高层建筑暖通设计时，要尽可能地确保设备的标准性和安全性，要详细了解设备的参数要求，确保设备的参数合理，根据高层建筑的实际情况合理的选择暖通设备，根据区时和设备的使用功能进行布置。
6、提高暖通工程设计员的专业技能和素养
提高暖通工程设计员的专业技能和素养，提高设计图的科学性及精确性。设计图纸对于前期的准备工作来说是重中之重，不能有一丝一毫的忽视和懈怠。因此，要想设计出一张合理、科学且有条理的设计图，就必须要加强对图纸设计人员的培训和管理。相关部门应当抓住许多设计人员在专业技能上的不足，重点加强培养这些设计者专业技能的弱项，提升他们的整体能力。此外，还要指出建筑设计人员在设计方面所需要注意的标准问题和规范问题，不能允许他们犯原则上的低级错误；可以适当地制订一些奖惩制度，刺激设计师们不断进步；注重教育问题和思想问题，让设计师们有一个正确的职业观和价值观，做到与时俱进，稳步前进。
结束语
现代高层建筑层出不穷，对暖通设计提出更高的要求。高层建筑暖通设计必须严格依照相关规程规范进行，创造设计新思路，采用新技术新设备成果，提高设计方案的可行性、科学性和合理性，从整体上提高建筑全生命周期质量，打造健康、安全、节能的高层建筑。
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