高层建筑暖通空调设计要点分析

覃虎 蒙蓉

在进行高层建筑设计时，暖通空调属于非常重要一项内容，设计人员要严格遵循设计原则，对空调系统运行期间可能出现的问题进行预测，并且制定针对性解决措施。设计人员还要从综合层面上，对空调安装位置进行合理布设，并构建智慧管理系统，要在满足建筑物功能发展需求基础上，进一步提高系统运行控制水平。设计人员还要对居住人员需求进行全面了解，在此基础上对空调系统功能进行完善和优化。本文就高层建筑暖通空调设计要点进行相关分析和探讨。

在当前科技背景下，信息化技术及相应产品已经融合到建筑设计过程中，提高了建筑物智能化运行水平。但在对暖通空调进行优化设计时，各项理念尚不完善，实际设计措施也存在较多问题。设计人员需要积极积累经验，引进最新设计思维和方法，并且提高自身能力水平，才能降低空调系统故障问题发生几率。在开展设计工作时，设计人员可以借助智能软件，对现有设计内容进行模拟分析，从而对设计缺陷问题进行及时发现，并制定针对性修改措施，确保方案内容更加科学合理。

一、暖通空调主要类型

目前在进行暖通空调系统设计时，主要包括全空气暖通空调和全水暖通空调等类型。全空气暖通空调应用范围比较广，一些大型商业建筑中多数采用了这项空调系统，这种空调系统是通过对室内环境空气进行调节，实现温度调节目的，系统运行原理是通过气压机设备对空气进行调节。全水暖通空调系统与全空气暖通空调系统功能存在一定相似之处，可以通过水源热能进行空气调节，这种系统在使用时具备较多优势，可以满足大多数居住人员应用需求。与其他类型空调系统相比较，空调系统操作形式更加灵活，后续在对系统进行改造时，各项工作开展也比较方便，不需要投入较多人力和物力资源，就能实现各项操作。

二、高层建筑暖通空调设计问题

1. 设计方案存在不足之处

一些设计人员在对暖通工程进行设计时，受到传统理念影响，没有深入到现场对区域内环境情况以及气候特点、水文状况进行全面了解，在开展设计工作时也没有严格遵循设计原则，导致设计方案内容不够合理，增加了投资成本，还会引发安全性问题。例如在对地源热泵系统进行设计时，设计人员没有对各方面影响因素进行全面考虑，系统在运行期间无法满足同一水层回灌需求，也无法将制冷调节剂控制在合理流量范围内，导致室内环境容量负荷过大，引发了安全事故问题。在开展设计工作时，设计人员也没有对各项设备参数进行合理设置，一旦管道体积过大，就会增加暖通空调安装难度，还会引发空间浪费问题。设计人员没有做好实地考察，盲目开展设计工作，导致设计方案内容与实际情况存在较大差异，无法为系统安装和调试工作开展提供有效支持。设计人员没有对不同类型暖通空调系统特点全面了解，也没有根据室内外环境特征，对空调系统运行期间可能出现的问题预测分析，就难以借助设计方案，为后期空调安装以及维护工作开展提供有效支持，这也会对系统运行产生较大影响。

2. 设备选择存在问题

目前在进行高层建筑设计时，楼层数比较多，且整体体量过大，内部结构更加复杂。在对空调系统进行设计时，如果设计人员没有从多个角度对影响因素进行全方位考虑，也没有制定针对性防火措施，就会导致系统在运行期间存在较多安全隐患。在对设备进行选择时，设计人员没有根据各方面要求，对设备规格和型号进行具体选择，更没有从综合层面上对设备安装位置进行合理布设，设计人员也没有制定合理保护措施，对设备进行全面防护，设备运行存在较多问题，会对系统使用产生较大影响。例如在进行循环水泵选择时，水泵型号不符合系统运行需求，设计人员也没有根据建筑实际运行情况，对水泵容量进行科学选择，水泵体积过大会导致热负荷数值计算不够精确。在开展计算工作时，要将静水压力数值纳入到阻力数值中，如果水泵容量过大，会导致提取的参数不够精确，会引发计算误差等问题。因为当前市场上可供选择的设备类型比较多，且设备更新速度比较快。设计人员在对设备选择期间，没有对各方面要求充分考虑，一旦选择的设备自身存在缺陷问题，就会对空调系统运行产生较大影响。实际上设备运行环境也会对设备功能发挥产生影响，如果选定设备之后，设计人员没有根据设备结构特点对环境优化，会降低设备运行效率。

3. 设计方法比较落后

虽然大多数设计人员在对高层建筑暖通空调系统设计期间，已经提高了对这项工作重视程度，也积极学习了新型设计知识和技术。但因为实际设计期间，会受到各种因素影响，容易出现设计缺陷问题。如果设计人员没有拓展设计思路，也没有根据设计目标要求，对现有设计方案内容持续更新和优化，就无法从根本上提高设计方案应用可行性，还会对空调安装作业开展产生一定影响。设计人员在对现有设计方案检验和分析时，没有积极引进信息化技术构建数据模型，难以通过可视化展现以及仿真模拟，对设计缺陷问题及时发现和解决，会在一定程度上降低设计方案应用效果。在对现有设计技术更新时，设计单位没有加大资金投入力度，导致现有的设计水平落后于建筑工程发展速度。尤其是在对线路布设时，如果设计人员没有深入到现场，并根据勘查数据对设计方案内容持续调整，就无法从整体层面上提高线路铺设合理性，还会导致设备安装位置出现误差。线路和设备运行期间一旦出现交叉碰撞问题，就会对暖通空调系统功能发挥产生影响，还会引发系统损坏问题。设计人员在对暖通系统运行情况监测时，也没有积极引进信息化技术构建在线监控系统，无法及时发现系统运行期间存在的各项问题，难以为系统功能优化提供数据支持。

三、高层建筑暖通空调设计要点

1. 严格遵循设计原则

设计人员在开展工作时，首先要严格遵循节能性原则，因为暖通空调功能比较繁杂，在运行期间能源消耗总量较多。设计人员要在保证暖通空调功能正常发挥基础上，最大限度降低设备运行能耗，才能提高建筑物节能运行效果。设计人员需要对现有节能设计理念进行积极探索和实践，在开展暖通空调设计工作时，需要对线路敷设长度进行严格控制，减少线路浪费。设计人员要使用不可再生能源，替代可再生能源，并且构建高效热回收系统，通过引进地源热泵节能技术以及变频技术等节能技术，提高系统环保运行效果。设计人员还要严格遵循经济性原则，在对暖通工程进行设计时，不仅要提高工作开展质量，还要对各方面建设成本进行充分考虑。例如人员可以对市场以上一些新型绿色材料和设备进行重点关注，在对各项物料进行选择时，需要货比三家，从中选择性价比更高的物料。设计人员要严格遵循可调节性原则，因为暖通空调建设成本比较高，后期在对各项设备进行更换时具备一定难度，所有设备更换都会增加投资成本。因此设计人员在初次设计时需要严格遵循可调节性原则，要为后期改造和扩建预留充足空间。

设计人员可以根据建筑物施工地区环境特点和气候特征以及负荷要求，对空调功能进行全面调节，可以设置人工调节和自动调节两种方式。自动调节运行成本比较高，但控制效果更好，人工调节建设成本比较低，但可能会出现一定失误问题。设计人员可以根据暖通空调系统用途以及设计要求、投资成本，对空调功能进行科学设计，并且选择匹配度最高调节方式。设计人员在开展这项工作时，还要严格遵循规范性原则，设计人员要根据建筑设计规范，对系统进行定性分析，可以按照建筑结构特点以及楼层结构类型等因素，对建筑性质进行科学判断，在此基础上制定针对性设计方案。设计人员还要对居住人群个性化要求进行深入研究，要根据建筑物内部用户数量和不同季节、不同时段空调设备使用频率进行系统需要分析，在此基础上制定相对应设计方案，要保证空调系统在使用时更加规范合理。设计人员也要严格遵循安全性原则，因为高层建筑与常规建筑设计内容存在一定差异，高层建筑存在较多安全隐患，在对系统进行设计时，要将安全性能作为核心设计内容。

2. 选择合适设备

在对各项设备进行选择时，设计人员必须严格按照系统运行需求，对设备规格和型号进行具体选择，还要制定针对性防护措施，确保设备在使用时更加安全稳定。例如设计人员要对空调负荷进行科学计算，在此基础上对设备容量进行适当调整。在对系统负荷进行计算时，设计人员首先要对施工现场外部环境和内部环境的特点进行全面了解，因为民用建筑类型比较多，冷负荷参数设置存在一定差异，设计人员需要根据空调系统实际装机容量，对各项参数进行全面提取，避免在设计期间出现失误问题。设计人员可以对单位建筑面积容量负荷指标进行全面提取，将其作为采暖冷热负荷计算依据，在开展计算工作时。还要对各项数据进行全面记录，确保最终计算结果更加正确全面。

一旦在开展计算工作时出现数据误差等问题，就会导致系统制冷机装机容量比正常数值过高，引发负荷估算偏大等问题，会增加系统投入成本，还会引发资源浪费等问题。设计人员在进行参数设置时，需要对建筑物内部所有情况进行综合考虑，要保证空调系统单位制冷面积符合设计规范，还要借助智能化软件，对各项数据进行全面提取和计算，避免出现数据误差等问题。空调系统运行期间单位制冷面积中产生的冷风量，一旦出现超标问题，就会对设备险情产生不良影响。因此设计人员需要根据建筑负荷持续峰值，对冷机负荷率进行科学计算，还要明确cop数值。在开展暖通空调负荷计算工作时，需要保证各项工作在开展时更加规范合理，才能提高最终计算结果准确性，并将其作为设备选型主要依据。

3. 创新设计方法

在开展设计工作时，设计人员还要根据各方面要求，对现有设计形式进行创新和优化，才能提高空调系统运行安全性和稳定性。在对空调线路进行设计时，设计人员可以从综合层面上对线路进行科学布设，借助线路实现设备之间串联连接。设计人员还要根据建筑空调型号和负荷数值，对电缆材料进行科学选择，要保证电缆材料在使用时，能够发挥更大作用。在对系统设备和管道标高进行规划时，需要保证标高数值更加合理，还要促进设备稳定运行，避免引发短路等问题，因此要尽可能避免出现线路交叉等设计缺陷。设计人员在对系统功能进行优化设计时，需要从各个层面对安全隐患问题进行全面预防。设计人员要对系统安全性系数进行全面分析，还要定期对系统功能进行升级，确保系统能够始终处于稳定运行状态，在对系统显性故障问题和隐性故障问题进行处理时，需要制定应急预案，一旦发现系统出现问题，要立即对影响范围进行全面控制。

因为暖通空调系统内部结构比较复杂，如果无法对故障问题进行及时发现和处理，会引发设备损毁等问题，还会增加资源浪费问题发生几率。因此设计人员在初期开展设计工作时，就要借助BIM技术构建数据模型，要对现有设计信息进行整合应用和高效共享，为各个专业设计工作开展提供有效支持。各个专业设计人员也要互相配合，在对现有设计参数进行更改时，需要借助模型对所有存在关联的信息进行及时更新。设计人员还要借助模型开展可视化模拟操作，要对系统运行效果进行分析，如果发现系统运行存在缺陷问题，要对其进行及时调整。设计人员要做好系统运行环境控制，要保证系统能够始终处于安全运行环境中，还要消除各方面潜在危险因素。例如外界环境温度和楼道宽度，都会对系统运行产生一定影响，设计人员需要对各方面影响进行全面消除。

四、结语

综上所述，在对高层建筑暖通空调进行设计时，对设计人员能力提出了较高要求，设计人员需要与时俱进，积极学习一些新型设计知识和技术，提高设计工作开展质量和效率。设计人员要深入到现场，对区域内情况进行全面了解，在此基础上对现有设计内容进行适当调整，确保设计方案在应用时，具备更高可行性，还要在保证设计质量基础上，尽可能降低整体投资成本，为智能建筑规范化运行提供有效支持。设计人员要将节能环保理念融合到设计工作各个环节中，降低建筑运行对周边环境破坏和污染。