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[摘 要] 本文根据作者对高层房屋建筑中暖通工程设计的一点经验，针对其暖通设计中存在的一些问题，有关规范、规定、标准，发现目前暖通设计人员在贯彻执行现行规范、规定、标准方面存在着一些问题，试作相关分析。
[关键词] 高层建筑 方法 存在的问题 暖通设计
1、引言
建筑是一门艺术,同其他艺术形式一样,源于生活积累的共识,使得人们对建筑艺术的美学判断具有普遍的规律性，本文主要针对建筑暖通空调设计所出现的问题,进行了深入分析探讨，对筑暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。
通过理论分析和实践探索,提出了高层建筑暖通空调工程的设计，对未来工程建设行业进步存在巨大的潜在推动力,依据《通风与空气调节设计规范》GB50019-2003(以下简称《设计规范》)、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(以下简称《高规》)、《采暖通风与空气调节制图标准》（以下简称《制图标准》）、《建筑工程设计文件编制深度的规定》（以下简称《设计深度规定》）等有关规范、规定、标准，发现目前暖通空调设计人员在贯彻执行现行规范、规定、标准方面，在系统设计、设备选型、管网布置方面都存在着不少问题。
2、暖通设计中存在的问题分析
2.1贯彻执行暖通设计规范,标准方面存在的问题
（1）供暖热负荷计算有漏项和错项
《设计规范》规定，冬季供暖系统的热负荷应包括加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。但有的工程在计算供暖热负荷时却未计算这部分耗热量，致使供暖热负荷出入较大。《设计规范》对围护结构耗热量计算各朝向修正率做了明确规定：北、东北、西北0-10%，东、西-5%，南-15%—-30%；而有的工程却将各朝向修正率变为：北20%，东、西15%，南-5%,有悖于规范要求。
（2）楼梯间散热器立、支管未单独配置
《设计规范》规定，楼梯间或其它有冻结危险的场所，其散热器应由单独的立、支管供热，且不得装设调节阀。然而，有的工程将楼梯间散热器与邻室供暖房间散热器共用一根立管，采用双侧连接，一侧连接楼梯间散热器，另一侧连接邻室房间散热器，而且散热器支管上设置了阀门。这样，由于楼梯间难以保证密闭性，一旦供暖发生故障，可能影响邻室的供暖效果，甚至冻裂散热器。
（3）供缓管道敷设坡度不符合规范要求
《设计规范》规定，供暖管道的敷设应有一定的坡度，对于热水管坡度宜采用0.003，不得小于0.002.然而，有的工程供暖供回水管坡度只有0.001-0.00015.当然，如确因条件限制，热水管道甚至可无坡度敷设，但此时应保证管中的水流速不得小于0.25m/s。
（4）膨胀水箱与热（冷）水系统的连接不符合规范要求
《锅炉房设计规范》（GB50041-92）规定,高位膨胀水箱与热水系统的连接管上不应装设阀门。这里所说的连接管是指膨胀管和循环管。此条对空调冷冻水系统也是适用的。但有的空调冷冻水系统高位膨胀水箱的膨胀管接至冷冻机房集水器上且安装了阀门，这是不允许的。一旦操作失误，将危及系统安全。
（5）通风空调系统防火阀的设置不符合规范要求
《高规》中规定，风管不宜穿过防火墙或变形缝，如必须穿过时，应在穿过防火墙处设防火阀；穿过变形缝时，应在两侧设防火阀。然而，有的高层建筑，风管穿防火墙处未设防火阀，有的风管穿过变形缝时仅在一侧设有防火阀，而另一侧则未设。另外，有些工程防火阀的位置设置不当。按要求防火阀应紧靠防火墙设置，且连接防火阀的穿墙风管厚度δ≥1.6mm, 防火墙两侧各2m范围内的风管应采用不燃材料保温。但有些工程通风空调风管上的防火阀随意设置，远离防火墙，其间的风管既未注明加厚，亦未采取任何保护措施，存在着隐患。
（6）防烟楼梯间前室送风口风量的确定有问题
《高规》对高层建筑防烟楼梯间前室加压送风量做出了规定，并分情况给出了具体风量值。该条附注中说明开启门时通过门的风速不宜小于0.7m/s；条文说明中规定了门的开启数量，20层以下为2，20层以上为3。《高规》还规定，防烟楼梯间前室的加压送风口应每层设一个。根据这些规定，可以推算出各层前室送风口的风量应为L/2(20层以下)或L/3(20层以上,L为前室总加压送风量)。然而，有的工程，其防烟楼梯间前室送风口的风量却标注为L/n(n为建筑物层数)，显然小了许多。
2.2在工程设计中存在的问题
（1）供暖入口设置过多
设置供暖入口时，既要考虑室内供暖系统的合理性，又要考虑与室外管线衔接的合理性，不能只图室内系统设计方便、省事，而不顾及室外管网系统。然而，有的工程供暖入口设置过多。如某7层综合楼，室内供暖系统分为10个环路（1-2层4个，3-7层6个），供暖入口设置亦达10个之多，同外线衔接点过多，几个方向均有，不仅给外线施工造成麻烦，也给将来室内系统调节带来不便。
（2）排风系统设计不合理
如某工程地下室的暗厕（卫生间）等若干个生活用房和设备用房设一排风系统，水平风管长60m，断面只有200mm×200mm，风阻较大；选用屋顶风机排风，却将风机安装在外墙上，显得很不协调。还有的工程的地下室设若干个包间（均为暗房），各包间均采用吸顶排气扇，排风经数十米长的水平风管排出室外，风管断面仅有150mm*150mm，阻力大，排风效果差。
2.3设计图纸方面存在的问题
（1）设计说明内容不完整
《设计深度规定》对暖通空调设计说明应包括的内容作了明确规定。设计说明应有室内外设计参数；热源、冷源情况；热媒、冷媒参数；供暖热负荷及耗热量指标，系统总阻力；散热器型号；空调冷、热负荷；系统形式和控制方法；消声、隔振、防火、防腐、保温；风管、管道材料选择、安装要求；系统试压要求等。然而，有些工程的设计说明内容很不完整。
（2）锅炉房设计过于简化
《设计深度规定》对锅炉房施工图设计作了详尽的规定。然而，有的锅炉房设计，仅画了一个平面图，无任何剖面图和系统图，许多应该交代的内容未交代，距设计深度要求相差甚远。
（3）计算书内容不全甚至全部空白
《设计深度规定》对暖通空调设计计算书应包括的内容作了详细的规定。然而，相当一部分工程设计没有暖通空调设计计算书。有些供暖空调设计虽有计算书，但内容残缺不全。有的供暖设计，仅有耗热量计算，而无水力平衡计算和散热器选择计算；有的高层建筑集中空调和防排烟设计，仅有夏季冷负荷计算， 而无空调风系统及水系统水力计算，无制冷空调设备选择计算，无防排烟计算。有的空调设计，不管房间大小、朝向、层次、所处位置（中间或端头）均按同一指标来估算夏季空调冷负荷与冬季空调热负荷，并以此来配置空调设备，这是不妥当的。
2.4调节性和可操作性问题
暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的，因此系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案，如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼，设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高，可以减少管理人员的数量和劳动强度，从而使人工费减少，但使一次投资增加，对操作人员素质的要求提高。
空调系统是否采用自动控制，应根据实际情况和要求，经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程，宜采用自动控制，以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化，以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑，系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。
2.5可行性和可靠性方面问题
能够满足使用要求，这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求，包括有关环境保护的要求；设计方案应能满足有关方面的要求（如供电、供气、供水、供热等）并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于一些无法采用标准设备的特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题，尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所，应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题，进行系统工作可靠性分析。
3、针对高层建筑暖通设计中存在问题的解决方法
对现行设计规范、规定、标准学习不够，贯彻执行不够，因此应加强对现行设计规范、规定、标准的学习，提高贯彻执行设计规范的自觉性。设计过程中缺乏多方案技術经济比较，随意性较大。应像建筑方案设计一样，进行多方案比较，做出合理的设计。图纸审查不严甚至流于形式。应坚持三审（自审、审核、 审定）制，确保设计（含图纸、计算书）质量，杜绝出现差错。
4、结束语
对照有关设计规范、规定、标准，本文列举了目前高层建筑暖通空调系统设计、设备选型、管网布置等方面存在的典型问题，分析了产生问题的原因，提出了解决办法和改进措施。
[关键词] 高层建筑 方法 存在的问题 暖通设计
1、引言
建筑是一门艺术,同其他艺术形式一样,源于生活积累的共识,使得人们对建筑艺术的美学判断具有普遍的规律性，本文主要针对建筑暖通空调设计所出现的问题,进行了深入分析探讨，对筑暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。
通过理论分析和实践探索,提出了高层建筑暖通空调工程的设计，对未来工程建设行业进步存在巨大的潜在推动力,依据《通风与空气调节设计规范》GB50019-2003(以下简称《设计规范》)、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(以下简称《高规》)、《采暖通风与空气调节制图标准》（以下简称《制图标准》）、《建筑工程设计文件编制深度的规定》（以下简称《设计深度规定》）等有关规范、规定、标准，发现目前暖通空调设计人员在贯彻执行现行规范、规定、标准方面，在系统设计、设备选型、管网布置方面都存在着不少问题。
2、暖通设计中存在的问题分析
2.1贯彻执行暖通设计规范,标准方面存在的问题
（1）供暖热负荷计算有漏项和错项
《设计规范》规定，冬季供暖系统的热负荷应包括加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。但有的工程在计算供暖热负荷时却未计算这部分耗热量，致使供暖热负荷出入较大。《设计规范》对围护结构耗热量计算各朝向修正率做了明确规定：北、东北、西北0-10%，东、西-5%，南-15%—-30%；而有的工程却将各朝向修正率变为：北20%，东、西15%，南-5%,有悖于规范要求。
（2）楼梯间散热器立、支管未单独配置
《设计规范》规定，楼梯间或其它有冻结危险的场所，其散热器应由单独的立、支管供热，且不得装设调节阀。然而，有的工程将楼梯间散热器与邻室供暖房间散热器共用一根立管，采用双侧连接，一侧连接楼梯间散热器，另一侧连接邻室房间散热器，而且散热器支管上设置了阀门。这样，由于楼梯间难以保证密闭性，一旦供暖发生故障，可能影响邻室的供暖效果，甚至冻裂散热器。
（3）供缓管道敷设坡度不符合规范要求
《设计规范》规定，供暖管道的敷设应有一定的坡度，对于热水管坡度宜采用0.003，不得小于0.002.然而，有的工程供暖供回水管坡度只有0.001-0.00015.当然，如确因条件限制，热水管道甚至可无坡度敷设，但此时应保证管中的水流速不得小于0.25m/s。
（4）膨胀水箱与热（冷）水系统的连接不符合规范要求
《锅炉房设计规范》（GB50041-92）规定,高位膨胀水箱与热水系统的连接管上不应装设阀门。这里所说的连接管是指膨胀管和循环管。此条对空调冷冻水系统也是适用的。但有的空调冷冻水系统高位膨胀水箱的膨胀管接至冷冻机房集水器上且安装了阀门，这是不允许的。一旦操作失误，将危及系统安全。
（5）通风空调系统防火阀的设置不符合规范要求
《高规》中规定，风管不宜穿过防火墙或变形缝，如必须穿过时，应在穿过防火墙处设防火阀；穿过变形缝时，应在两侧设防火阀。然而，有的高层建筑，风管穿防火墙处未设防火阀，有的风管穿过变形缝时仅在一侧设有防火阀，而另一侧则未设。另外，有些工程防火阀的位置设置不当。按要求防火阀应紧靠防火墙设置，且连接防火阀的穿墙风管厚度δ≥1.6mm, 防火墙两侧各2m范围内的风管应采用不燃材料保温。但有些工程通风空调风管上的防火阀随意设置，远离防火墙，其间的风管既未注明加厚，亦未采取任何保护措施，存在着隐患。
（6）防烟楼梯间前室送风口风量的确定有问题
《高规》对高层建筑防烟楼梯间前室加压送风量做出了规定，并分情况给出了具体风量值。该条附注中说明开启门时通过门的风速不宜小于0.7m/s；条文说明中规定了门的开启数量，20层以下为2，20层以上为3。《高规》还规定，防烟楼梯间前室的加压送风口应每层设一个。根据这些规定，可以推算出各层前室送风口的风量应为L/2(20层以下)或L/3(20层以上,L为前室总加压送风量)。然而，有的工程，其防烟楼梯间前室送风口的风量却标注为L/n(n为建筑物层数)，显然小了许多。
2.2在工程设计中存在的问题
（1）供暖入口设置过多
设置供暖入口时，既要考虑室内供暖系统的合理性，又要考虑与室外管线衔接的合理性，不能只图室内系统设计方便、省事，而不顾及室外管网系统。然而，有的工程供暖入口设置过多。如某7层综合楼，室内供暖系统分为10个环路（1-2层4个，3-7层6个），供暖入口设置亦达10个之多，同外线衔接点过多，几个方向均有，不仅给外线施工造成麻烦，也给将来室内系统调节带来不便。
（2）排风系统设计不合理
如某工程地下室的暗厕（卫生间）等若干个生活用房和设备用房设一排风系统，水平风管长60m，断面只有200mm×200mm，风阻较大；选用屋顶风机排风，却将风机安装在外墙上，显得很不协调。还有的工程的地下室设若干个包间（均为暗房），各包间均采用吸顶排气扇，排风经数十米长的水平风管排出室外，风管断面仅有150mm*150mm，阻力大，排风效果差。
2.3设计图纸方面存在的问题
（1）设计说明内容不完整
《设计深度规定》对暖通空调设计说明应包括的内容作了明确规定。设计说明应有室内外设计参数；热源、冷源情况；热媒、冷媒参数；供暖热负荷及耗热量指标，系统总阻力；散热器型号；空调冷、热负荷；系统形式和控制方法；消声、隔振、防火、防腐、保温；风管、管道材料选择、安装要求；系统试压要求等。然而，有些工程的设计说明内容很不完整。
（2）锅炉房设计过于简化
《设计深度规定》对锅炉房施工图设计作了详尽的规定。然而，有的锅炉房设计，仅画了一个平面图，无任何剖面图和系统图，许多应该交代的内容未交代，距设计深度要求相差甚远。
（3）计算书内容不全甚至全部空白
《设计深度规定》对暖通空调设计计算书应包括的内容作了详细的规定。然而，相当一部分工程设计没有暖通空调设计计算书。有些供暖空调设计虽有计算书，但内容残缺不全。有的供暖设计，仅有耗热量计算，而无水力平衡计算和散热器选择计算；有的高层建筑集中空调和防排烟设计，仅有夏季冷负荷计算， 而无空调风系统及水系统水力计算，无制冷空调设备选择计算，无防排烟计算。有的空调设计，不管房间大小、朝向、层次、所处位置（中间或端头）均按同一指标来估算夏季空调冷负荷与冬季空调热负荷，并以此来配置空调设备，这是不妥当的。
2.4调节性和可操作性问题
暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的，因此系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案，如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼，设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高，可以减少管理人员的数量和劳动强度，从而使人工费减少，但使一次投资增加，对操作人员素质的要求提高。
空调系统是否采用自动控制，应根据实际情况和要求，经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程，宜采用自动控制，以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化，以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑，系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。
2.5可行性和可靠性方面问题
能够满足使用要求，这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求，包括有关环境保护的要求；设计方案应能满足有关方面的要求（如供电、供气、供水、供热等）并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于一些无法采用标准设备的特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题，尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所，应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题，进行系统工作可靠性分析。
3、针对高层建筑暖通设计中存在问题的解决方法
对现行设计规范、规定、标准学习不够，贯彻执行不够，因此应加强对现行设计规范、规定、标准的学习，提高贯彻执行设计规范的自觉性。设计过程中缺乏多方案技術经济比较，随意性较大。应像建筑方案设计一样，进行多方案比较，做出合理的设计。图纸审查不严甚至流于形式。应坚持三审（自审、审核、 审定）制，确保设计（含图纸、计算书）质量，杜绝出现差错。
4、结束语
对照有关设计规范、规定、标准，本文列举了目前高层建筑暖通空调系统设计、设备选型、管网布置等方面存在的典型问题，分析了产生问题的原因，提出了解决办法和改进措施。