馬海珠

（中鐵十七局集團建筑工程有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

經(jīng)濟水平的提高必然會促進社會各個行業(yè)的發(fā)展。我國的經(jīng)濟水平在不斷提高時，城市中的建筑行業(yè)發(fā)展也愈來愈強，尤其是在高層建筑方面，其發(fā)展極其迅速，這無疑緩解了城市土地面積小、住房緊張等問題。在高層建筑蓬勃發(fā)展的過程中，也出現(xiàn)了許多不可忽視的問題，當中的暖通設計問題則與人們有著密切的聯(lián)系，如果不及時解決，這不僅會影響人們的生活與工作，甚至還會影響高層建筑行業(yè)的進一步發(fā)展。

1 高層建筑暖通設計的基本概念與原則

1.1 高層建筑暖通設計的基本概念介紹

高層建筑的供暖設計是指建筑施工中空調系統(tǒng)的集成設計，其中包括空調、供暖和通風3 個部分，即通過控制通風系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和制冷供暖系統(tǒng)為用戶提供優(yōu)越的供暖條件。暖通設計是一門較為復雜的學科，當中涉及多個方面的內容，主要包括制冷技術、建筑熱力學、電力工程和機械設計基礎等，高層建筑的暖通設計難度相比普通建筑的暖通設計難度更大。高難度的設計便要求相應的設計人員需要具備更加專業(yè)的設計能力，一方面可以最大限度保證暖通空調的高效運行，另一方面能夠降低高層建筑暖通設計在各種技術應用中的難度[1]。

1.2 高層建筑暖通設計的原則

可行性、經(jīng)濟性與節(jié)能性是高層建筑暖通設計的基本原則。首先是可行性，在進行暖通設計的過程中，必須根據(jù)有關的法律法規(guī)進行設計，包括各種對環(huán)境保護的要求。在設計過程中，設計人員必須充分考慮設計的可靠性和可行性。特別需要注意的是，對于設計中的非標準設施，必須提出準確的性能參數(shù)，并確保這些參數(shù)要求的科學合理性，方可實施。其次是高層建筑暖通設計的經(jīng)濟性，暖通設計通常需要一定的成本，因此其經(jīng)濟性是不容忽視的。設計中的設備質量、設計要求、舒適度與能源價格等都需要有建立有統(tǒng)一的標準，只有這樣才能在實施時避免預算超支等問題的出現(xiàn)。此外，在分析設計方案經(jīng)濟性時，還不能忽視設備壽命、投資和運營等方面成本的綜合考量。最后是高層建筑暖通設計的節(jié)能性，目前節(jié)能環(huán)保是社會上人人都在關注的焦點，因此綠色建筑也成為大勢所趨。在建筑能耗當中，暖通設計所占比例較高，所以在設計時必須遵循節(jié)能原則，才能有效降低能耗率。對于建筑工程來說，暖通設計是一個巨大而復雜的系統(tǒng)，其設計質量將嚴重影響系統(tǒng)的施工和運行能耗[2]。

2 我國高層建筑暖通設計的當前狀況

我國高層建筑不斷增加，高層建筑中的多項技術也達到了世界級的領先水平，但是我國高層建筑的暖通設計技術仍存在許多問題有待解決。高層建筑中的暖通設計工作主要是將管道、水箱、通風設備合理、協(xié)調地整合到建筑中，同時確保其美觀性與建成后的使用、檢查的便利性。低層建筑中暖通設計的難度略微較低，但隨著建筑樓層的增加，受到力的作用的相互影響，導致暖通設計的難度大大增加。因此，要想做好高層建筑中的暖通設計工作，施工單位與設計人員需要高度重視這項工作，并不斷提高自身對于高層建筑中暖通設計的技術與要求，確保其能在施工過程中得到順利的開展[3]。

3 高層建筑中暖通設計存在的常見問題

高層建筑中的暖通設計在具體的實施過程中，仍存在諸多困難，本章節(jié)主要從設計行為規(guī)范、節(jié)能環(huán)保意識、設計合理性與設計成本4 個方面著手分析。

3.1 設計過程缺乏相關的行為規(guī)范監(jiān)管

高層建筑暖通設計中包含了多個需要考量的層面。要想有效保證高層建筑施工完成后的通風和供暖等相關需求，則更需要綜合考慮各種因素的影響。要根據(jù)我國有關規(guī)定合理、有效地優(yōu)化高層建筑的供暖空調設計。此外，需要在建筑樓梯以及可能出現(xiàn)結冰情況的空間裝設散熱器，使得相鄰空間的散熱器共用一根立管，其連接方式采用雙邊連接，這才能將相鄰的空間連接起來。但是，目前我國有多家高層建筑企業(yè)，每家企業(yè)的發(fā)展情況各不相同，一些發(fā)展較差的建筑企業(yè)在高層建筑暖通設計方面缺乏相應的標準化要求，又或者相關的設計人員過于輕視暖通設計的工作，導致技術交底工作無法全面實施，使得高層建筑的暖通設計達不到要求，使用時也無法滿足需求，這在高層建筑中非常容易留下安全隱患，從而影響整體的施工質量。

另外，我國有關部門對于高層建筑中的暖通設計已經(jīng)制定出相關的規(guī)范了，但是仍會有部分設計人員不按照規(guī)范上的要求進行作業(yè)，不根據(jù)行為規(guī)范嚴格執(zhí)行，導致高層建筑的暖通設計出現(xiàn)隱患，例如，許多設計人員在高層建筑的暖通設計中沒有采用安裝防火閥的措施，這使得管道在通過變形間隙或耐火壁時容易遇到問題[4]。

3.2 設計人員缺乏環(huán)保節(jié)能意識

建筑業(yè)是高耗能行業(yè)，建筑項目的建設會影響周圍環(huán)境。如果設計人員不能采取有效措施來改進暖通設計，不僅會引起更明顯的生態(tài)問題，還會造成大量資源的浪費。同時，一些建筑公司領導不重視建筑物的環(huán)保，在進行高層建筑設計時沒有充分考慮到其暖通設計的環(huán)境影響，不僅導致暖通設計的節(jié)能性能差，更加重了周邊環(huán)境的污染[5]。

此外，由于設計不夠嚴謹，部分采暖空調機組沒有設計溫度計或壓力表，影響了系統(tǒng)的實際使用。采暖空調機組在不同季節(jié)都沒有達到合理的能效比，冬季沒有考慮到室外機除霜會消耗一定的能量，這也導致暖通設計缺乏節(jié)能理念。

在進行高層建筑暖通設計的過程中，一些設計人員受到以往建筑理念的影響，在實際系統(tǒng)設計中缺乏環(huán)保意識，影響了暖通系統(tǒng)的設計和有效性，未能實現(xiàn)環(huán)保和材料高效利用的目標。因此，在裝配式建筑施工中，應以環(huán)保為核心，轉變設計理念，根據(jù)環(huán)保的基本要求，完善暖通系統(tǒng)的設計方案，為高層建筑的可持續(xù)發(fā)展提供有效借鑒。

3.3 立管與支管的設計不合理

在進行暖通設計作業(yè)時，需要高度重視支架和支管的設計。如果支管和立管設置得不正確，則會影響暖通設計工作的進度。如果在設計過程中發(fā)生錯誤，則會造成嚴重損失。因為建筑設計復雜，包括很多技術行業(yè)，如果在相鄰兩個房間的垂直管道上設置供暖設施時，這種設計可以減少資金的使用。但在實際應用中，如果供暖設施在維修過程中出現(xiàn)問題，則會影響其他房間的供暖，因此立管與支管的設計需要經(jīng)過慎重的思考方可落實，不可單純因為節(jié)約成本而忽略了其他問題[6]。

3.4 暖通設計的整體成本過高

暖通設計工作是變化發(fā)展的，而不是一成不變的，因此容易在暖通設計、施工與竣工3 個方面造成成本過高的問題，但本文僅針對暖通設計這一環(huán)節(jié)的成本進行分析。

暖通工程作為建筑工程的重要組成部分，應從實用角度進行設計，結合建筑特點和行業(yè)標準，降低工程成本。從目前我國的建筑公司狀況來看，許多建設公司專注于施工過程，由于缺乏對設計成本控制的認識以及缺乏詳細的成本控制措施，最終導致項目未能實現(xiàn)預期的成本效益。此外，設計人員在暖通設計上存在著許多不合理的規(guī)劃，與現(xiàn)場的實際狀況有著較大的出入。在這種情況下，施工在后期容易引起各種問題。由于設計不足和施工脫落，供暖空調工程的成本控制也失去了控制，最終造成整體設計成本過高的問題。

4 解決高層建筑中暖通設計常見問題的措施

針對提出的高層建筑暖通設計中的常見問題，可以從以下4 個方面入手，希望提供一定的參考價值。

4.1 提高工作人員對規(guī)范的重視程度

高層建筑施工的主要人員通常是知識水平較低的農民工，他們的專業(yè)知識和施工技術相當有限，但高層建筑暖通設計的施工技術對技術含量的要求相對較高。因此，在進行暖通設計工作時，設計人員應向全體施工人員進行全面的技術和安全介紹，盡可能讓所有人了解自身的工作內容，施工人員明確了解完整的施工過程后，工作起來才更加得心應手。此外，作為設計人員，更加應該定期深入勘察現(xiàn)場，在施工人員遇到困難時，及時提供實際性的指導，并且需要善于發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題，最終給出解決方案。此外，在整個建設項目的調試過程中，設計人員應與監(jiān)理企業(yè)和設備供應商共同檢查設計方案，及時修正設計方案中不合理的地方，盡量避免找高層建筑暖通設計的施工中出現(xiàn)問題，以確保暖通工程的質量[7]。

4.2 增強設計人員的環(huán)保節(jié)能意識并推廣可再生能源

設計人員還需要提高自身的環(huán)保和節(jié)能意識。目前，人們對于環(huán)境保護的意識已融入了生產(chǎn)生活的各個領域，旨在促進人類長期健康發(fā)展。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化的步伐越來越快，但是這樣也為人類的生存環(huán)境帶來了巨大的壓力。基于此，在高層建筑的暖通設計中，設計人員應堅持環(huán)境意識的原則，充分考慮污染排放、碳排放、資源利用等情況，注意利用現(xiàn)代節(jié)能技術減少能源損失，提高資源利用效率，實施節(jié)能環(huán)保工作來促進暖通設計企業(yè)的長遠發(fā)展。

還可以從推廣可再生能源方面入手，來提高暖通設計的節(jié)能性。比如推廣地源熱泵，近年來，人們逐漸意識到地源熱泵的使用價值，它主要利用地下淺層地熱資源，利用電能等高水平能源將低溫勢能轉化為高溫勢能，具有制冷供暖的功能，并且其節(jié)能高效的特點是許多能源比不上的。地源熱泵與其他能源相比，其更為穩(wěn)定，因此在夏季時，可以利用地源熱泵作為重要的冷源，將建筑物的室內熱傳遞給溫度較低的地源，以此達到降溫的目的；在冬季，則可以將地面能作為采暖空調系統(tǒng)的熱源，來提高室內的溫度，達到與地暖一樣的效果，但卻比地暖更為節(jié)能環(huán)保。地源熱泵在供暖空調系統(tǒng)中的作用相當于蓄熱器，同時還能有效提高系統(tǒng)當中的能源利用率。

因此，在建筑采暖空調設計過程中，需要采取一定的節(jié)能環(huán)保措施，同時大力推廣可再生能源，以此最大限度地提高暖通系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保性。高層建筑暖通系統(tǒng)規(guī)模大且復雜，為了要確保設計方案的質量，以及提高采暖空調的整體有效性，進一步提高供暖系統(tǒng)能源的使用效率就顯得相當有必要。

4.3 注重實用性與便利性

設計人員在進行暖通設計時，還需要重視其實用性與便利性。由于高層建筑的高度很高，地下室的設計中需要配備很多設備，而且通風系統(tǒng)的管道和軸必須與生活用房共用。因此，在立管的設計中，應特別注意長度的控制，并妥善處理截面直徑問題。在風井設計中，需要考慮為管道確保操作空間。在設計中，經(jīng)常忽略只能放置管道尺寸的氣井設置和操作空間。由此，后期管道施工時確保的管道設置空間不足，此時風井圍護結構基本完成。當之后出現(xiàn)維修情況時，則需要破壞已建成的風井壁，重新設置管道重建風井壁，這樣不僅浪費了資金，而且還將延長原定的工期。

因此，設計人員在進行暖通設計時，不能夠忽視每一處設計，還要加以考慮其日后維修情況，從多個方面考量設計是否合理與便捷。

4.4 注重成本效益，提高暖通設計的經(jīng)濟性

建筑材料在暖通設計工程成本中占有很大比例，也是控制設計成本的重要因素。建筑材料的選擇對暖通空調的成本控制有著極大的影響，應當選擇優(yōu)質且性價格比更高的建筑材料，同時也不可忽視材料在運輸、倉儲、使用等方面的成本管理。

從暖通設計的實際情況來看，材料除了自身的成本之外，還必須包括運輸、儲存、測試等隱性成本。因此企業(yè)對這些費用的控制必須合理，以避免材料質量差或價格過高的運輸成本。作為成本控制的一部分，損失應根據(jù)相關的標準來進行計算，同時還要考慮到可能影響材料質量和成本的各種因素，這樣才能為項目成功奠定基礎。

提高造價人員的專業(yè)素質也是降低成本的有效途徑之一。工程費預算人員在暖通設計中充分發(fā)揮自己的作用，合理地安排預算。由于建筑結構形式不同，暖通設計的復雜程度也各不相同，在工程成本預算編制中，造價人員不僅需要根據(jù)自身專業(yè)的理論知識和實踐經(jīng)驗，而且還要熟悉現(xiàn)場環(huán)境和施工技術，只有在這種情況下，正確的成本預算才能主要與項目一起完成。提高預算人員的整體素質，加強職業(yè)技術培訓和培訓教育，定期舉辦相關講座和交流，構建高素質、強大的預算隊伍，方可確保工程預算的準確性和合理性，為成本控制的順利實施奠定基礎，并在最終實現(xiàn)降低暖通設計成本這一目標。

5 結語

高層建筑中的暖通設計是一項系統(tǒng)、復雜且長期的工程。相關建筑企業(yè)應正視當前存在著的不足和問題，并對這些問題進行詳細分析。同時企業(yè)還去需要嚴格按照相關的規(guī)范來實施工作，設計人員則需要規(guī)范自身行為，提高自身的專業(yè)素養(yǎng)，這樣才能確保高層建筑暖通設計的質量得到飛躍性的提高，從而提高建筑的舒適度。