潮州市建筑设计院521000
摘要：建筑暖通空调设计是建筑整体设计的基础性部分，是建筑整体效果和舒适度的关键影响因素。高层建筑因其垂直高度高、密度大、楼层较多，因此其暖通空调系统的设计难度相对较高。本文阐述了高层建筑暖通空调系统的基本类型，分析高层建筑暖通空调设计中应当统筹的问题，针对设计中应当注意的问题进行重点分析。
关键词：高层建筑；暖通空调；设计；要点
随着城市化进程和建筑行业的不断发展，城市高层建筑的数量和规模正在不断扩大，高层住宅、高级写字楼、宾馆酒店、行业金融等建筑大多以高层形式出现，且呈现出纵向越来越深的趋势。高层建筑使得暖通空调的设计工作难度大大增加，同时也带来了新的要求和标准，因此，需要设计单位将高层暖通设计视为一种发展机遇，做好设计的能源选择、功能与性能统筹、要点和重点兼顾，切实提升设计质量，从而提升高层建筑的舒适度。
一、高层建筑暖通空调系统的基本类型
1、全空气系统
全空气系统主要应用于大型的商业高层建筑，如酒店、商业、金融等，这一系统类型主要是利用空压机器实现建筑的加温、降温、加湿、除湿等，由于系统主要依赖空气实现环境调节[1]，因此，被称为全空气式暖通系统。
2、空气-水系统
该系统是现阶段各种类型高层建筑中应用最为广泛的一种建筑类型，其主要原理是利用空气与冷水的交换实现热量传输，并利用传输过程实现去湿的目的，此结构设计相对简单、且制冷比较迅速，应当将其视为设计的重要参考模式。
3、全水系统
全水的暖通系统更加能够适应大部分高层建筑的暖通需要，其有着灵活性强、易于改造的特点，其运行的介质是水[2]，通过水实现室内室外空气的传输，并对室内空气质量、温度进行有效调节。
二、高层建筑暖通空调设计中应当统筹的问题
1、可行性与可靠性
在高层暖通设计时应当以国家相关设计要求、规范为导向，特别注重材料选择、系统运行的环保功能，突出建筑暖通系统的运行稳定性和持续性，确保暖通系统设计质量达标、运行寿命长。另外，对高层建筑的空调设计需要突出实用性与合理性特点，不断提升系统的可行性，将其视为基本性考虑要素，实现可行性与可靠性有机统一。做好设计的能源选择、功能与性能统筹、要点和重点兼顾。
2、操作性与调节性
高层暖通系统因季节变化、气象条件的不同而在并其运行与功能中存在较大差异性，为确保系统的正常性、稳定性运行，需要对系统运行的最高负荷、最低负荷做出合理预期，以适时对系统进行适当调整实现资源节约的目的，以更好的实现室内环境和空气的调整[3]。同时，设计暖通系统时还应当注重系统的可操作性特点，充分考虑到项目运行的影响因素与条件，使得系统能够实现良好的自动化控制与连续性控制，实现不同季节、天气条件下的系统运行差异性。
3、经济性比较
暖通系统设计中，经济要素也是在方案选择中考虑较多的重要要素，在相同设计条件和要求下进行对比，确保设计方案的经济性与合理性。投资方最关注的一次性投资，是设计中必须重点把控的，在项目计算中需要整准确、全面、无漏项，一次性投资包含各项设备、管道和材料等投资，再加上工程管理的费用、调试与安装的费用等，机房土建与室内外管线、水电控制费用等[4]，由于不同商家所提供的生产设备不同，因此需要在不同的计划方案中对比各项设备及其他相的支出价格。
建筑暖通空调设计的运行耗能、费用是经济性设计考虑最为重要的两个参数，系统运行耗能需要计算的包括空调主机、制冷机、锅炉和其他辅助性设备，在计算时应当根据全年变化情况进行考虑，分析建筑物的实际负荷与非标准情况下的效率消耗。高层教学楼、办公楼和写字楼等高层建筑在进行能耗分析时，还应当将设备停机时机考虑在内，不同时段和地区的能源价格可能会存在差异。因影响要素和不确定性因素的不同，因此建筑物的暖通系统实际消耗任然是一个技术性难题。
三、高层建筑暖通系统设计中应当注意的问题
1、空调循环水泵的选型
空调的循环水泵容量过大是现阶段暖通系统能耗过大的一个重要原因，其容量相比实际需要的容量一般会大2倍及以上，导致运行费用大大增加，其原因是设计冷负荷过大，在设计时错误估算了净水的压力值，使得系统的循环阻力增大；系统水力的平衡计算不精准，在投入使用前未做好前面调试，导致水力失调。在设计时应当根据不同时刻的扬程、冷负荷变化而对设计调整，使系统能够满足不同条件下的优化需要，对定速泵台数、变频泵速度等进行调节，其控制的方式比较简单，且有着较为明显的节能效果。
2、供暖方面
在高层建筑的暖通系统中，其入口入户的装置多是依照空气调节与采暖通风的规范而设计的，热力采暖应当在热力的入口位置安装压力表、除污器与温度计，在必要的时候则需安装热量计。但是设计师通常仅仅注意到热力装置的设置问题，而忽略了入口的装置，导致设计出现偏差。入口数量需基于开放商管理方便的需要，充分考虑系统连接、管线衔接的合理性。
在高层楼梯间或其他具有冻结危险的区域，应当在散热器中提供支管供热，且注意不可装设调节阀门。工程利用一根立管将房间散热器与楼梯间散热器相连接，因为难以保证密闭性，当供暖系统发生故障时极易导致相邻房间供暖出现问题。带有底商的住宅需明确规范，针对建筑公共空间，应当独立安装采暖与热计量的装置。但是如果商铺中未独立安装计量的装置，或者和住宅一同使用某系统，会导致后期产生维修和控制的麻烦。
采用立管系统的住宅建筑，在暖通系统设计时应当依照承压能力、水力平衡、化学管材与散热设备的热性针对立管、供暖分区问题进行设计，并将管道的热补偿问题考虑在内。工程设计中如果未校核热膨胀量、忽略伸缩器、补偿器的设置等情况都会导致立管出现热胀冷缩而裂缝的情况。
3、空调通风
建筑空调制冷技术手册、采暖技术手册等已经明确规定酒店、办公类负荷指标应当为94W/M2~163w/m2，商场类建筑的夏季冷负荷指标应为210w/m2~240w/m2，但是在实际设计中依然会出现空调装机容量过大的情况[5]。在设计中由于各种安全系数的影响，单位空调机面积的制冷容量相比手册其负荷概算过大，远远大于实际需要的指数。另外，在暖通系统的设计环节中，由于设计人员多采用估算方式，导致负荷量出现较大偏差，造成了较大浪费，甚至对系统部分制冷效率也会产生不良影响。
水泵扬程的不当选择也是暖通系统设计中相对常见的问题，扬程设计的差异性较大，如某工程项目冷却塔位置在80米以上的屋顶，其冷却水是闭式的系统，但是设计者在实际设计中却将高层加入到了水泵扬程中，导致水泵扬程达到了95米。或者部分建筑设计时为考虑到季节方面的差异性，导致运行严重不合理。
结束语
高层建筑的暖通空调系统将直接影响工程的建成质量，且与建筑舒适度有着密切联系，因此，应当高度重视暖通空调系统的设计环节，从实际条件出发，对设计技术、重点等进行全方面控制，从而不断完善和优化暖通系统设计效果。
参考文献：
[1]韦洁，于海.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].工程建设与设计，2010，05（06）：71-73.
[2]曾应贤，吴全胜.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].建材与装饰，2015，48（10）：195-196.[
[3]曹耀新.关于高层建筑暖通空调设计关键点分析[J].低碳世界，2016，06（15）：124-125.
[4]康智.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].科技与企业，2014，08（04）：168-169.
[5]宋佳骏.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].住宅与房地产，2017，03（11）：89-90.