劉霄

（云南省設(shè)計院集團(tuán) 云南省昆明市 650228）

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)條件的不斷改善，以及建筑工程領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，高層建筑已經(jīng)成為了城市現(xiàn)代建設(shè)過程中的重要內(nèi)容，并在項(xiàng)目總量中逐漸增加比重。以此，建筑設(shè)計的科學(xué)性也成為了保證建筑整體質(zhì)量的根本內(nèi)容，而暖通設(shè)計作為發(fā)揮建筑主要使用功能的的重要內(nèi)容，也受到了建筑設(shè)計者的高度關(guān)注，必須對當(dāng)前工作中存在的問題進(jìn)行分析，才能更好的發(fā)揮出設(shè)計工作的科技水平。

1 高層建筑暖通設(shè)計中的常見問題

1.1 設(shè)計缺乏規(guī)范性

高層建筑的暖通設(shè)計中，涉及的內(nèi)容較為復(fù)雜，需要對通風(fēng)、取暖、采光等多項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行客觀的分析，在相關(guān)行業(yè)規(guī)定的指導(dǎo)下，完成對設(shè)計內(nèi)容與項(xiàng)目的合理規(guī)劃。同時，還需在設(shè)計過程中，充分的發(fā)揮出設(shè)備的技術(shù)優(yōu)勢，并就容易出現(xiàn)暖通問題的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行控制，以此保證設(shè)計工作的完整性。

但在實(shí)際工作中，由于設(shè)計到建筑工程設(shè)計的公司較多，且發(fā)展情況表現(xiàn)出明顯的差異化水平，一些發(fā)展程度較低的公司往往不重視設(shè)計工作的規(guī)范性內(nèi)容，在設(shè)計較低、設(shè)計細(xì)節(jié)、圖紙變更等關(guān)鍵內(nèi)容上，出現(xiàn)了明顯的問題與漏洞，對工程建設(shè)的質(zhì)量水平與安全性能造成了明顯的負(fù)面影響。

同時，對于設(shè)計圖紙的科學(xué)性管理，也是保證建筑施工正常、有序、科學(xué)、合理進(jìn)行的重要內(nèi)容，必須在設(shè)計工作中進(jìn)行科學(xué)化的管理，并在交底過程中進(jìn)行完善。然而在具體的高層建筑暖通設(shè)計中，工作人員經(jīng)常忽視設(shè)計圖紙的科學(xué)性，在細(xì)節(jié)問題上存在不足，嚴(yán)重的，甚至?xí)箞D紙內(nèi)容超出行業(yè)規(guī)范所設(shè)置的紅線，出現(xiàn)違規(guī)的問題。例如，在對暖通管道進(jìn)行設(shè)計使，部分設(shè)計單位或個人，沒有按照規(guī)定的內(nèi)容在圖紙上進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注，使工程的建筑質(zhì)量受到嚴(yán)重的負(fù)面影響。

1.2 環(huán)?；庾R不足

在社會環(huán)保意識不斷增加的背景環(huán)境下，工程設(shè)計與建設(shè)中的環(huán)保內(nèi)容也受到了社會大眾的廣泛關(guān)注，成為了工程設(shè)計人員的重要工作內(nèi)容。然而在進(jìn)行高層暖通設(shè)計的工作中，設(shè)計工程使往往忽略了內(nèi)容的科學(xué)性，不重視暖通項(xiàng)目設(shè)計對環(huán)境條件造成的影響，仍然將設(shè)計內(nèi)容停留在傳統(tǒng)的粗放式方法中，無論是材料使用、能源消耗、環(huán)境控制等內(nèi)容上，各高層項(xiàng)目的暖通設(shè)計中都存在著不同程度上的缺失與不足，為設(shè)計的整體發(fā)展造成了較為明顯的制約條件[1]。

例如，在空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用中，其設(shè)備使用是完成高層建筑暖通設(shè)計的重要手段，也是組成暖通系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，在設(shè)計工作中，必須充分遵照相關(guān)的技術(shù)管理規(guī)定，在嚴(yán)格執(zhí)行管理措施的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化應(yīng)用手段與方法，使其功能性得到全面的發(fā)揮。然而在設(shè)計的應(yīng)用過程中，經(jīng)常會忽視線路設(shè)計的內(nèi)容以及設(shè)備本身的能耗水平，為工程建設(shè)的施工與建筑投入使用時的功能造成負(fù)面影響，從而降低暖通設(shè)計的功能性。

2 加強(qiáng)高層建筑暖通設(shè)計的有效措施

2.1 節(jié)能設(shè)備在設(shè)計中的而應(yīng)用

2.1.1 降低室內(nèi)溫濕度標(biāo)準(zhǔn)

建筑暖通設(shè)計的節(jié)能實(shí)現(xiàn)，主要集中在三個方面，分別是降低室內(nèi)溫濕度標(biāo)準(zhǔn)、利用室外新風(fēng)量以及減少冷暖氣輸送能耗。首先是降低室內(nèi)溫濕度標(biāo)準(zhǔn)，為了提升居住舒適度以及減少能耗，可根據(jù)室外的溫度適當(dāng)調(diào)整室內(nèi)溫濕度標(biāo)準(zhǔn)，這要求參考建筑本身結(jié)構(gòu)設(shè)計以及室內(nèi)對特定參數(shù)溫度、濕度的符合。例如，在夏季對于室溫控制有效減輕空調(diào)冷負(fù)荷的影響，最大程度合理降低室內(nèi)溫濕度標(biāo)準(zhǔn)，同時又能保證人們體感舒適度和健康[2]。

2.1.2 利用室外新風(fēng)量

需根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂騺頉Q定采用何種空調(diào)節(jié)能設(shè)計。例如，對于冬冷夏熱的房間，室外新風(fēng)量越大室內(nèi)空調(diào)的消耗也隨之增高，新風(fēng)量取用是根據(jù)空調(diào)放假正壓值確定。根據(jù)這個特點(diǎn)，可以根據(jù)建筑內(nèi)各房間的用途，采取不同新風(fēng)量的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，對于臥室、客廳來說是人們待的時間較多的空間，那么可保持原有新風(fēng)量不變；對于衛(wèi)生間、廚房人員出入頻率少或使用時間段的區(qū)域，可在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計上減少新風(fēng)量的取用，以此減少能耗。需要特別注意的是，為了更大程度降低新風(fēng)量取用，要求公共場合禁煙，以此減少通風(fēng)產(chǎn)生的空調(diào)能耗。對于室內(nèi)發(fā)熱量較大，例如科技企業(yè)機(jī)房或產(chǎn)生高溫的設(shè)備室，這類空間在夏季對于冷風(fēng)要求大，針對這種情況可充分利用室外新風(fēng)量，將其引入減少空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷[3]。

2.1.3 減少輸送過程的能耗

它對能源的消耗主要集中在風(fēng)機(jī)和水泵這兩大設(shè)備，因此建筑暖通節(jié)能設(shè)計針對這兩個設(shè)備進(jìn)行，通過減少在這些設(shè)備的系統(tǒng)阻力和輸送流量，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)和水泵使用以盡可能高的效率運(yùn)行，具體的操作可以從以下幾個方面入手：

（1）采用大溫差供回水，主要針對空調(diào)系統(tǒng)供回水、送回風(fēng)這兩個環(huán)節(jié)。有效兼顧了體感舒適度、溫差監(jiān)控、空調(diào)精度和施工工藝要求，通過加大供回水、送回風(fēng)的溫差，輔助空調(diào)系統(tǒng)降低能耗。需要特別注意的是，上述兩個環(huán)節(jié)溫差須控制在8℃以下。

（2）將調(diào)控冷暖氣輸送速度以低速運(yùn)行，這是考慮到風(fēng)機(jī)和水泵在流速高的情況下，能耗也隨之增高的情況。同時過快地完成輸送過程，需消耗更多電能輸送新一輪冷暖氣，也不利于空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性?；谝陨显?，要控制流量低速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)建筑盡可能小的能耗。

（3）采取變風(fēng)量的空調(diào)運(yùn)行方式，這種節(jié)能方法主要是針對建筑中的公共場所，如電影院、商場、餐廳等人員流動大，且建筑空間結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)、空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷大的場所。建筑空調(diào)系統(tǒng)采用變風(fēng)量運(yùn)行的設(shè)計，可根據(jù)各區(qū)域一定時間內(nèi)的符合變化，動態(tài)調(diào)整送風(fēng)量，從而達(dá)到按需供給、減少熱損失的目的，這有助于降低建筑空調(diào)系統(tǒng)能耗[4]。

2.2 強(qiáng)化設(shè)計中的調(diào)節(jié)性與操作性

天氣不同，建筑暖通系統(tǒng)受到的負(fù)荷也有所不同，若是暖通設(shè)計采用同一的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對不同天氣的負(fù)荷變化，無疑會增加不必要的能耗，同時也因?yàn)樨?fù)荷不同，使得體感溫度呈現(xiàn)較為明顯的差異，不利于居住舒適度的提升。鑒于此，對建筑暖通系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造，其利用傳感器反饋的數(shù)據(jù)，實(shí)時調(diào)整暖通設(shè)備，以適應(yīng)室內(nèi)外的負(fù)荷變化。

基于以上要求，主要采用VRV、VAV兩類變頻空調(diào)，如圖1所示。根據(jù)需要可以設(shè)置運(yùn)行和不運(yùn)行時間，它極大程度提高了工作人員的管理效率，降低相關(guān)工作量。在季節(jié)變化（春季、秋季）期間，溫度變化不大或暖通承受符合較小的情況，可以改為手動控制閥門進(jìn)行管理，減少過于頻繁的調(diào)節(jié)增加能耗。若是建筑處于溫度變化強(qiáng)烈且暖通承受負(fù)荷變動大，對于智能調(diào)控要求高的建筑，可以引入進(jìn)算計技術(shù)結(jié)合人工管理的方式，進(jìn)一步提高此暖通系統(tǒng)的使用質(zhì)量。

圖1 VRV變頻中央空調(diào)在高層車庫中的應(yīng)用

但是這種節(jié)能設(shè)計的節(jié)能成本相對較高，在維護(hù)成本與設(shè)備采購成本方面。此外，對于設(shè)備養(yǎng)護(hù)與管理人員的綜合素質(zhì)也要求較高，需要專門為此組織培訓(xùn)，確保他們能夠掌握這些設(shè)備的操作方法，保障設(shè)備持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。

3 總結(jié)

暖通設(shè)計作為高層建筑中十分重要的環(huán)節(jié)，必須得到設(shè)計工作者的高度重視，在科學(xué)的方法下，對設(shè)計方法進(jìn)行升級，改善現(xiàn)階段存在問題與漏洞的同時，通過節(jié)能設(shè)備使應(yīng)用、設(shè)計靈活性的提升、對于成本條件的控制、項(xiàng)目設(shè)計的規(guī)范化操作等內(nèi)容，使高層建筑暖通設(shè)計的實(shí)用性與功能性得到保證，在完成自身技術(shù)手段升級的過程中，成為推動行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的重要力量。