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摘要：暖通空调方案设计是其生命周期中最关键的环节，它决定着该系統后续工作的顺畅性与可行性。本文主要针对高层建筑物中暖通空调的设计方案进行分析讨论。阐述采暖、通风、空气调节的内涵，对暖通空调概念进行解释；做好设计前的准备工作，就如何提高暖通空调设计方案经济性、适用性方面，并提出几点建议和注意事项。
关键词：高层建筑；暖通空调；设计方案
Abstract: The design of HVAC scheme is the most critical step in its life cycle, it determines the smoothness and the feasibility of the system of follow-up work. This paper mainly discussed the design of high-rise buildings in HVAC air conditioning. Explaining the meaning of heating, ventilation, air conditioning, carries on the explanation to the HVAC design concept; prepare work before, how to improve the applicability of HVAC design scheme, economy, and puts forward some suggestions and considerations.
Key words: high-rise building; HVAC; design
中图分类号：TU2
暖通（采暖、通风）及空气调节的内涵
采暖又称供暖，是指向建筑物内提供所需热量，提高并保持室内的温度；通风则是指将室外新鲜空气导入室内，将建筑物室内空气置换出去，从而改善室内空气质量；而空气调节则是对建筑物内某些空间的室内温度、湿度、空气的洁净度以及空气的循环速度加以控制、调节，也就是我们通常所讲的空调。空调系统可以全面控制建筑的温湿环境和空气品质，其包含部分采暖功能与通风功能，而暖通空调即是将这三种空气调节需求方式结合在一起的简称。
暖通空调设计方案前的准备工作
制定暖通空调设计方案之前为了达到其后续的使用效果，在设计方案前有一些工作是不可忽略，这样才能保证设计方案的适用性、经济性与美观性。通常来讲方案设计前的工作主要有如下几点：1、首先要了解清楚某幢高层建筑在项目总图中的具体位置，确定周围建筑、周围供热、供水以及供电管线的敷设方式等相关要素，并分析可能的接口点。主要目的是为建筑暖通空调设计供热入口提供必要的客观条件，并且在负荷计算过程中涉及到的风力、日照等参数的选择也可以参照相关数据，同时结合主要入口的朝向，可以确定出大门的做法来。2、了解建筑物中常态情况下人员的最大值、暖通空调系统的应用时段等，并需了解是否会产生废气排泄，在负荷计算以及系统划分时可以作为参考。3、对于高层建筑来说，要对其总层数、层高以及整个建筑的总高度、占地面积进行详细了解，通常建筑高度大于24m的建筑即为高层建筑，设计方案中还要参照高层建筑相关防火规范的条款内容。4、划分防火分区和防烟分区，并确定防火墙的具体位置以及火灾疏散的路线，其主要作用是为后续防烟、排烟系统设计提供数据参考，确定设置防火阀门的相应位置。5、要充分了解建筑物的结构，确定剪力墙的位置，并需分别了解屋面与外墙的具体做法。6、选择空调机房的建设位以及、冷却塔的位置，进一步明确电源、仪表室、水泵房、热力点等各关键点的具体位置。
三、提高暖通空调系统适用性与经济性的方法
（一）要求设备工种参加方案设计
在暖通空调系统设计阶段如果单纯依靠建筑工程师进行方案设计，很可能会导致建筑方案忽略了设备空间的考虑，从而为后面的设备设计带来困难，例如：机房位置设置不合理，拉远风道，这样增加工程成本，而且通风效果也必将受到影响；还可能排风口与进风口挤在一起，不符合相关的规定要求；还有可能将机房设置在管道夹层中，造成设备运行过程中产生的噪声与振动会对上下层产生影响，还会对消声减振的成本也会增加。由此可见，为了保证设备空间设计的合理性，需在方案设计过程中要求设备工种参与设计。
（二）设计方案要考虑节能方面的问题
在暖通空调系统实际设计过程当中，在计算空调负荷的时候不能只采用单一的、简化的计算模式，而且也不能只是侧重于单位面积冷负荷的计算，也就是不能仅仅根据工程师的个人经验凭想象来设计。另外，还有一些建筑项目暖通空调系统是由施工单位自身设计施工的，在测算暖通空调的设计负荷时却是套用的是家用空调的应用范围等；此外很多设计人员对所计算的负荷属于末端负荷或是主机负荷并未将使用系数综合考虑进去，无法明确系统冷量是否需要根据系统规模进行增减，也未将设备配置、运行的经济性全盘考虑进来等等。这种不全面的设计方案势必会影响到暖通空调系统的后期运行的经济性。故此在实际设计过程中要将节能理念始终贯穿在设计方案中，充分考虑暖通空调系统设计方案的经济性。
（三）保证设计方案的可行性和可靠性
提高设计方案的可行性，必须要能够满足使用要求。保证暖通设计方案与国家、地区的相关法规、工程规范要求以及环保要求相符；设计方案还需满足供电、供气、供水与供热等功能需求，并且要充分考虑到相关条件长期的、动态的情况。例如：如采用水源热泵设计，则需要充分了解工程所在地的地质情况、地下水资源情况、冬季与夏季冷热负荷不均衡等问题，全面分析设计方案的全年情况，以保证暖通空调系统处于全年室外各种气象条件下均有较好的适应性。如果某些系统受条件限制无法采用标准设备，则要进一步明确非国标设备的具体参数要求。
（四）要考虑后续的维护操作
一般是根据所在地全年最不利的气象条件确定暖通空调系统的最大容量，故此要求系统的可调节性能要好。在暖通空调系统投入使用之后，要求尽量提高其维护操作的便利性，提高其自动化程度，进而降低相应的管理成本，尽量减少系统维护人员的数量与人员劳动强度。考虑到具体建筑项目的实际情况，需要综合技术\经济性来确定暖通空调系统是否需要设置自动控制功能。而对于高层建筑来说，一般只需要在季节转换时操作的阀门，最好不要设计自动控制；对于有些高层建筑的写字间或者商铺部分可能会出租给不同的单位使用，并且在使用时间上会存在差异，随意要充分考虑各部分管理控制与运行成本需要分开计量的要求。
（五）比较并分析系统的经济性
在暖通空调系统设计阶段可能会有多个设计方案可以选择，除了按上述内容比较、选择其可行性以外，还要充分考虑该设计方案的经济性，在同样的设计要求、应用环境、设备档次、能源价格情况下，要对其舒适、美观以及经济性进行全面的比较和分析，以此来提高暖通空调系统设计方案的科学性与合理性。在分析并设计方案的经济性的时候，要充分考虑暖通系统的投资、运行、设备的生命周期等方面，在比较方案的经济性的时候，要以同样的使用周期作为标准，不能只是简单的比较设备报价。如果建筑物同时要求具备供暖与空调，还要分析冬季与夏季设备的综合利用问题，综合比较分析冬夏的经济性等。
暖通系统设计方案的其它注意事项
在方案设计过程中有如下几点需要注意：第一，并非采用最新设计方案就是最好的。有些设计方案没能很好的结合工程项目的实际情况，并且盲目追求新技术的应用，甚至以此来吸引客户的眼球，但其实方案自身均有特定的适用条件与应用范围，一旦超出其应用范围，无论技术如何先进都不可能合理，是不可行的。同一种方案很可能只适用于某个特定的工程项目，并不一定适用于其它方案，因此方案设计不能只考虑到求新。第二，暖通系统设计方案并非是投资越低越好，有的设计方案虽然初期投资看上去费用很低，但是往往却增加了后期的运行成本，或者设备的使用寿命很短导致设备频繁更换，无形中增加了很多系统的运行成本，由此可见，并非投资成本低的方案就是最佳方案。再次，设计方案也并非越复杂越好，而恰恰相反，暖通系统设计越复杂，其投入的设备就会越多，这样不仅会增加了投资成本，还会由于系统的复杂性而降低其可靠性、可操作性以及可控制性与可维护性等方面，因此设计过程中在能够满足使用要求的条件下，系统反而越简单越好。最后，在选择设计方案时禁忌不加任何分析的采用建设方的建议，由于建设方通常都不是暖通空调专业设计人员，不可能对系统设计方案进行全面的技术经济性分析与比较。因此应对建设方的意见进行正确的分析，通过全面技术经济性分析与比较来最终确定最佳设计方案。
参考文献：
[1] 谭伟. 浅谈暖通空调的设计以及设计方案中所遇问题[J].科技创新与应用,2012(5)
[2] 林郁.暖通空调设计方案的问题探讨[J].科技向导,2011(4)
[3] 班钊. 暖通空调设计方案技术的比较分析[J].中国新技术新产品,2011(11)
[4] 王宏伟. 浅析暖通空调设计方案[J].工程科技,2011(3)
[5] 李竹光．暖通空调规范实施手册[M]．北京：中国建筑工业出版社．2006
关键词：高层建筑；暖通空调；设计方案
Abstract: The design of HVAC scheme is the most critical step in its life cycle, it determines the smoothness and the feasibility of the system of follow-up work. This paper mainly discussed the design of high-rise buildings in HVAC air conditioning. Explaining the meaning of heating, ventilation, air conditioning, carries on the explanation to the HVAC design concept; prepare work before, how to improve the applicability of HVAC design scheme, economy, and puts forward some suggestions and considerations.
Key words: high-rise building; HVAC; design
中图分类号：TU2
暖通（采暖、通风）及空气调节的内涵
采暖又称供暖，是指向建筑物内提供所需热量，提高并保持室内的温度；通风则是指将室外新鲜空气导入室内，将建筑物室内空气置换出去，从而改善室内空气质量；而空气调节则是对建筑物内某些空间的室内温度、湿度、空气的洁净度以及空气的循环速度加以控制、调节，也就是我们通常所讲的空调。空调系统可以全面控制建筑的温湿环境和空气品质，其包含部分采暖功能与通风功能，而暖通空调即是将这三种空气调节需求方式结合在一起的简称。
暖通空调设计方案前的准备工作
制定暖通空调设计方案之前为了达到其后续的使用效果，在设计方案前有一些工作是不可忽略，这样才能保证设计方案的适用性、经济性与美观性。通常来讲方案设计前的工作主要有如下几点：1、首先要了解清楚某幢高层建筑在项目总图中的具体位置，确定周围建筑、周围供热、供水以及供电管线的敷设方式等相关要素，并分析可能的接口点。主要目的是为建筑暖通空调设计供热入口提供必要的客观条件，并且在负荷计算过程中涉及到的风力、日照等参数的选择也可以参照相关数据，同时结合主要入口的朝向，可以确定出大门的做法来。2、了解建筑物中常态情况下人员的最大值、暖通空调系统的应用时段等，并需了解是否会产生废气排泄，在负荷计算以及系统划分时可以作为参考。3、对于高层建筑来说，要对其总层数、层高以及整个建筑的总高度、占地面积进行详细了解，通常建筑高度大于24m的建筑即为高层建筑，设计方案中还要参照高层建筑相关防火规范的条款内容。4、划分防火分区和防烟分区，并确定防火墙的具体位置以及火灾疏散的路线，其主要作用是为后续防烟、排烟系统设计提供数据参考，确定设置防火阀门的相应位置。5、要充分了解建筑物的结构，确定剪力墙的位置，并需分别了解屋面与外墙的具体做法。6、选择空调机房的建设位以及、冷却塔的位置，进一步明确电源、仪表室、水泵房、热力点等各关键点的具体位置。
三、提高暖通空调系统适用性与经济性的方法
（一）要求设备工种参加方案设计
在暖通空调系统设计阶段如果单纯依靠建筑工程师进行方案设计，很可能会导致建筑方案忽略了设备空间的考虑，从而为后面的设备设计带来困难，例如：机房位置设置不合理，拉远风道，这样增加工程成本，而且通风效果也必将受到影响；还可能排风口与进风口挤在一起，不符合相关的规定要求；还有可能将机房设置在管道夹层中，造成设备运行过程中产生的噪声与振动会对上下层产生影响，还会对消声减振的成本也会增加。由此可见，为了保证设备空间设计的合理性，需在方案设计过程中要求设备工种参与设计。
（二）设计方案要考虑节能方面的问题
在暖通空调系统实际设计过程当中，在计算空调负荷的时候不能只采用单一的、简化的计算模式，而且也不能只是侧重于单位面积冷负荷的计算，也就是不能仅仅根据工程师的个人经验凭想象来设计。另外，还有一些建筑项目暖通空调系统是由施工单位自身设计施工的，在测算暖通空调的设计负荷时却是套用的是家用空调的应用范围等；此外很多设计人员对所计算的负荷属于末端负荷或是主机负荷并未将使用系数综合考虑进去，无法明确系统冷量是否需要根据系统规模进行增减，也未将设备配置、运行的经济性全盘考虑进来等等。这种不全面的设计方案势必会影响到暖通空调系统的后期运行的经济性。故此在实际设计过程中要将节能理念始终贯穿在设计方案中，充分考虑暖通空调系统设计方案的经济性。
（三）保证设计方案的可行性和可靠性
提高设计方案的可行性，必须要能够满足使用要求。保证暖通设计方案与国家、地区的相关法规、工程规范要求以及环保要求相符；设计方案还需满足供电、供气、供水与供热等功能需求，并且要充分考虑到相关条件长期的、动态的情况。例如：如采用水源热泵设计，则需要充分了解工程所在地的地质情况、地下水资源情况、冬季与夏季冷热负荷不均衡等问题，全面分析设计方案的全年情况，以保证暖通空调系统处于全年室外各种气象条件下均有较好的适应性。如果某些系统受条件限制无法采用标准设备，则要进一步明确非国标设备的具体参数要求。
（四）要考虑后续的维护操作
一般是根据所在地全年最不利的气象条件确定暖通空调系统的最大容量，故此要求系统的可调节性能要好。在暖通空调系统投入使用之后，要求尽量提高其维护操作的便利性，提高其自动化程度，进而降低相应的管理成本，尽量减少系统维护人员的数量与人员劳动强度。考虑到具体建筑项目的实际情况，需要综合技术\经济性来确定暖通空调系统是否需要设置自动控制功能。而对于高层建筑来说，一般只需要在季节转换时操作的阀门，最好不要设计自动控制；对于有些高层建筑的写字间或者商铺部分可能会出租给不同的单位使用，并且在使用时间上会存在差异，随意要充分考虑各部分管理控制与运行成本需要分开计量的要求。
（五）比较并分析系统的经济性
在暖通空调系统设计阶段可能会有多个设计方案可以选择，除了按上述内容比较、选择其可行性以外，还要充分考虑该设计方案的经济性，在同样的设计要求、应用环境、设备档次、能源价格情况下，要对其舒适、美观以及经济性进行全面的比较和分析，以此来提高暖通空调系统设计方案的科学性与合理性。在分析并设计方案的经济性的时候，要充分考虑暖通系统的投资、运行、设备的生命周期等方面，在比较方案的经济性的时候，要以同样的使用周期作为标准，不能只是简单的比较设备报价。如果建筑物同时要求具备供暖与空调，还要分析冬季与夏季设备的综合利用问题，综合比较分析冬夏的经济性等。
暖通系统设计方案的其它注意事项
在方案设计过程中有如下几点需要注意：第一，并非采用最新设计方案就是最好的。有些设计方案没能很好的结合工程项目的实际情况，并且盲目追求新技术的应用，甚至以此来吸引客户的眼球，但其实方案自身均有特定的适用条件与应用范围，一旦超出其应用范围，无论技术如何先进都不可能合理，是不可行的。同一种方案很可能只适用于某个特定的工程项目，并不一定适用于其它方案，因此方案设计不能只考虑到求新。第二，暖通系统设计方案并非是投资越低越好，有的设计方案虽然初期投资看上去费用很低，但是往往却增加了后期的运行成本，或者设备的使用寿命很短导致设备频繁更换，无形中增加了很多系统的运行成本，由此可见，并非投资成本低的方案就是最佳方案。再次，设计方案也并非越复杂越好，而恰恰相反，暖通系统设计越复杂，其投入的设备就会越多，这样不仅会增加了投资成本，还会由于系统的复杂性而降低其可靠性、可操作性以及可控制性与可维护性等方面，因此设计过程中在能够满足使用要求的条件下，系统反而越简单越好。最后，在选择设计方案时禁忌不加任何分析的采用建设方的建议，由于建设方通常都不是暖通空调专业设计人员，不可能对系统设计方案进行全面的技术经济性分析与比较。因此应对建设方的意见进行正确的分析，通过全面技术经济性分析与比较来最终确定最佳设计方案。
参考文献：
[1] 谭伟. 浅谈暖通空调的设计以及设计方案中所遇问题[J].科技创新与应用,2012(5)
[2] 林郁.暖通空调设计方案的问题探讨[J].科技向导,2011(4)
[3] 班钊. 暖通空调设计方案技术的比较分析[J].中国新技术新产品,2011(11)
[4] 王宏伟. 浅析暖通空调设计方案[J].工程科技,2011(3)
[5] 李竹光．暖通空调规范实施手册[M]．北京：中国建筑工业出版社．2006