高层建筑暖通设计问题浅析

高层建筑暖通设计问题浅析

[摘要]城市规划的不断完善使得高层建筑数量也在不断增加,为满足人们在生活质量提升的同时对居住环境舒适性与安全性的需求,作为建筑设计人员应提高对高层建筑配套工程的重视。以暖通工程为例,其决定了室内环境质量与人们日常的居住体验,设计效果更是与建筑功能与应用性能之间有着极为紧密的联系。高层建筑暖通设计应以国家相关标准为依据,选择具有节能特性的材料并提前确定与之相匹配的施工技术,为达到绿色环保的建设与应用效果奠定基础。

[关键词]高层建筑;暖通设计;问题与对策

1.引言

高层建筑简单来说就是高度大于24米的建筑,其建设最初目的为缓解土地资源压力,在提高土地利用率的同时,也在一定程度上降低了能源消耗。在实际对高层建筑进行设计的过程中,保证其通风与保暖效果是对其最为基本的功能要求。而随着人们经济水平的不断提升,无论是对于工作空间还是居住舒适度都有了更多的要求。暖通工程作为建筑中的主要工程类型,其应用于高层建筑中与普通建筑中存在着一定差异,不仅结构更为复杂同时所需要考虑到的设计元素也要更多。在推进施工进度时将极有可能受到来自设计或是机械设备等的条件限制,从而导致多种问题。因此,为从根本上提高高层建筑建设质量与功能效果,需要准确定位设计环节中的问题,并保证问题解决的及时性。

2.高层建筑暖通设计中存在的主要问题

本文以某高度为168米的39层高层建筑为例,空调室内设计参数如表1所示:为达到这一空调设计的设计标准,需要重点注意以下几个问题:

2.1设计环节中存在的主要问题。温度参数设计:一般情况下,对于大多数的建筑来说对暖通工程的基本要求为:在冬季,浴室温度应保证在25摄氏度以上,而卫生间的温度则应超过12摄氏度。但从实际的设计情况来看,设计温度参数时往往会受到多种因素的影响,尤其是在没有充分考虑到不同区域温度的情况下这种现象出现的频率要更高。我国幅员辽阔的特征使得区域气候环境较为复杂,部分城市之间的气候差异较大,这就使得设计人员想要保证温度参数的设定准确性较为困难,应以现实气候环境为依据对所温度参数做适当改变,以使其满足实际应用需求[1]。若是无法保证温度参数的设计科学性与合理性,计算耗热量时将无法保证结果准确率。另外需要在设计暖通时考虑到周围环境因素的变化,例如需要考虑冬季供暖时,门窗处的冷空气进入对于室内温度的影响。这些均是在调整温度参数时需要注意的重点问题,也是导致暖通设计方案应用不合理情况出现的主要原因。冷水箱设计:作为重要的暖通工程设备,冷水箱的重要性性毋庸置疑,其特殊的应用效果使得一旦其某个设计环节出现问题,将会极大的影响暖通工程的实际应用性能,甚至会导致其中的部分设备损坏从而造成较大的成本损失[2]。常见的由于冷水箱设计不当而导致出现的问题为:在没有充分考虑到设备正常运转过程中的水箱最小淹没深度的情况下,或是冷水箱内部循环泵保持正常工作效果的循环水量没有被纳入到设计考虑因素,均会对冷水箱的实际工作状态造成一定的不良影响,甚至增大无用的能源消耗,不利于暖通工程的未来可持续发展。立支管设计:很多暖通工程设计师在对暖通工程进行设计时往往在连接相邻房间时仅仅使用一根立管用以保证温度联通效果,以浴室或厨房为例,其采用的通常为单管双侧连接方式[3]。甚至部分设计人员为了图方便,直接选择将阀门安装在散热器支管上。这种设计虽然在一定程度上能够起到简化安装流程的作用,节约了大量的施工时间,但对于后续的维修与保养工作却极为不利,与暖通设计的标准不相符。

2.2暖通设计过程中表现出的经济性问题。经济价值与设计性价比也是在暖通设计过程中需要重点考虑的问题,常见的包括以下几点内容:第一是计算系统负荷量时没有结合实际情况,仅仅将基础理论知识与理想状态信息融入至计算过程中,最终导致设计出的暖通控制主机容量过小或过大,造成不必要的成本浪费或增加后续的容量扩充成本。第二是在挑选设备时没有充分了解到市场信息,出现这种情况的原因通常为设计人员没有提前对工程所在区域的能源结构进行深入调查,包括各类能源价格与水文地质条件等信息获取均不完善,极大的影响了设计效果与设备的应用价值。第三是施工周期过短。通常情况下给予暖通工程的施工时间并不长,因此部分施工单位为了追赶施工进度,往往不对设计方案的经济性进行比较,在如此情况下工程造价将会明显提升,甚至在建设工程中出现多次的资金追加要求,并需要大量的施工人员与设备材料配合,以及各类能够满足设计与其效果的配套施工技术[4]。若无法为工程提供基本的条件支持,缺乏施工管理科学性与有效性的情况下,想要顺利推进高层建筑施工进度较为困难。因此,只有提高对高层建筑施工管理工作的重视,才能确保工程建设质量与应用效果[5]。保证暖通设计的科学性与引导合理性,是提前预估施工进度与在各个阶段所消耗的资源类型的重要基础,从而保证能够在合同规定时间内完成施工任务。只有保证暖通工程所应用施工材料的质量与性能,才能最大程度地发挥能源使用效果,从而提高应用的性价比,并需要在保证建筑质量的基础上缩减工程预算,以提高施工单位经济效益可以在不影响通工程质量与施工工期的情况下,减少不必要的材料类型与数量,对于不需要经常用到或调整的零部件,其备用量应该适当缩减从而有效降低施工成本,并避免出现资源浪费的情况,其也是确保工程预算管理合理性的关键因素。

3.高层建筑暖通设计的几点建议改进策略

3.1严格遵循高层建筑设计规范。作为高层建筑的暖通设计人员,必须具备良好的专业设计能力,并在日常的工作过程中不断吸收新式的暖通设计知识与最新出台的与工程施工相关的各类设计标准与政策,确保设计过程能够遵循所涉及的各类规范,为进一步将国家相关政策落实奠定基础[6]。作为在高层建筑中能耗较高的部分,暖通系统在设计时需要尤其注意能耗问题,应确保其符合现行的工程能耗管理标准。因此,需要从多个角度完善设计流程,包括材料、结构等,使其满足绿色施工的基本要求并贯彻环保的设计理念,从而能够最大程度地减少不必要的能源消耗,为获取到最大化的经济利益奠定基础。

3.2保证暖通设计方案的良好可操作性。对于高层建筑暖通系统来说,其工程设计需要考虑到诸多因素,包括周围环境、气候变化以及水文环境条件等,并需要保证在暖通系统建设完毕后其应用效果与环境保护的相关要求相符。另外需要将科学的暖通系统设计思路融入设计方案中,从而提高该类型方案的可操作性,并在不影响暖通系统应用效果的基础上,以分配至该环节的成本预算为依据对其中的部分设计内容进行调整[7]。保证供给资源的充足是对暖通系统运行的基本要求,也是使其维持正常运转的前提条件。正因如此,在设计时需要以该地区的能源供给情况为依据,根据期望的设计目标与功能要求融入合适的施工技术。针对与标准不符的暖通工程建设环境,在实际建设过程中不能选择将各类参数照搬,而是应结合实际情况对方案进行合理调整,融合更多的新式设计思路,从而确保设定各参数的科学性与应用合理性。

3.3人员素质的提升。无论何种工程,所涉及的任意环节都以人为主要的质量控制对象。以高层建筑暖通工程为例,作为各项设计的落实者,人员的基本素质与功能能力与暖通设计质量有着密切联系,也是决定暖通系统应用效果与控制程度的重要基础。暖通系统设计是否与客户实际要求相契合,以及施工进度是否能够顺利推进等,均与施工人员的个人能力有关。从这一点中就可以判断出,针对暖通工程设计与施工人员进行专项培训以提高人员专业素质具有极为重要的现实意义。在提高现有工作人员专业素质的同时,也需要大力引进专业型人才,完善对人才的考核制度,并加强福利待遇从而吸引更多具有专业设计与施工能力的人加入施工单位[8]。无论何种岗位的工作人员,均需要遵循持证上岗原则。针对专业能力不强的设计与施工人员,应定期组织专项培训,并将培训成绩与个人绩效挂钩,从而充分激发人员的工作积极性,达到快速提升人员素质与专业技术能力的目的。作为暖通设计人员,应在设计前对施工现场进行考察,充分了解区域气候变化、环境条件等信息,并通过与施工人员的有效沟通以充分发挥暖通工程设计方案的应用效果[9]。另外需要提高对施工人员新式技术接收环节的重视,尤其是应加强对于维护保养、新式机械设备操作相关知识的学习,以从根本上提高暖通工程设计效率与质量,从而避免出现最终设计方案与实际施工情况不匹配的现象。

3.4暖通设计经济性的提升。在暖通系统中,包含的暖通设备具有重要的应用效果。多数高层建筑由于面积较大,想要充分发挥暖通系统应用效果、保证建筑的正常功能,需要用到的暖通设备数量极多。这就需要暖通工程设计人员与采购部门联合起来,在全面掌握市场设备价格信息的基础上,选择最为符合工程质量要求与能源消耗情况的设备类型[10]。在采购中不仅需要注意到设备性价比,还需要结合工程所在区域的能量供给情况,包括需要消耗的能量价格,均需要提前知晓以便后续对整体施工质量进行把控,为提高暖通设计经济性奠定基础。

4.结语

综上所述,人们生活质量的提升使得其对于居住环境也有了更高的要求,作为决定室内环境的重要部分,在对暖通工程进行设计时,需要在科学设定各参数的基础上,提前做好市场调查工作,并对当地所应用能源结构与供给情况进行深入分析,全面掌控能源价格信息与气候变化情况。设计人员还需对暖通系统中所包含的各类设备的功能进行深入了解,优化建筑内部系统的占用空间,从而达到绿色环保的施工要求。

作者:贾雪景 单位:新泰市建筑设计院