1、大空间暖通空调设计解析摘要：随着人们对物质生活的要求越来越高，使得我国大空间建筑物越来越多。不仅促进了我国建筑工程施工技术的发展，同时也为采暖、保温系统的设计提出了新要求。 由于大空间建筑结构不仅需要本身具备体型美观、大方、环保、健康、舒适、节能要求，各种设施齐全，同时对于环境卫生的要求极高。 在这种背景下，对于建筑环境设备逐渐朝着健康、舒适、节能等方面发展，给建筑结构的设计和供暖系统带来了巨大的挑战。 关键词：大空间 暖通 空调 中图分类号：TU96+2 文献标识码： A 1大空间概述 近年来，我国大型建筑随着社会化进程的加快而不断发展，也加快了自身建造速度。 在这种时代背景下，大型建筑结构
2、为了实现大空间空气的流通和保证室内温度、湿度和清洁度，许多的建筑内需要设置较为完善的通风、空调设备，从而为室内空间的温馨、舒适提供扎实基础。 1.1 大空间建筑分析 所谓的大空间建筑结构主要指的是是高度高、体型大、室内场地面积大的一种建筑结构体系。 这种建筑结构一般高度都为 1020m 之间，甚至有些建筑工程中其高度高达百米以上。 这种室内高度的存在就造成了室内的温度和适度呈现出一个梯度变化的状态，也为目前大空间建筑暖通设计提出了新的难题。 1.2 大空间使用特点分析 在目前的建筑工程领域中， 大空间建筑结构除了常见的音乐厅、大剧院等娱乐场所和有限的功能之外，其对于其他辅助功能也提出了新的要求
3、。如体育馆、歌剧院等大空间场所在布置中，除了具备室内大空间之外，还需要搭设临时的舞台、运动设施、活动座椅等设备，这就给暖通工程的开展带来了新的难题。这种使用功能的存在不仅对空调的设置带来了新的环境要求，而且这些设备的存在也极容易影响到空调系统的安装和设置。 2.大空间暖通空调设计要点 在大空间建筑物暖通空调设计中，由于建筑结构本身存在着防火难度大、采暖和通风设计要求高的特点，这就造成了在设计工作中存在着众多的困难，就需要我们在工作中根据预计工作标准和设计流程进行优化和完善，从而提出科学的设计工作标准。 2.1 冷热源控制 在大空间建筑结构暖通设计工作中，由于建筑结构本身存在的相关特点，使得我们
4、在设计工作中对于热源选用往往都是采用单独的热源为主。 这种热源的存在对于满足空调、采暖、供水、制冷和空气处理方面的需求有着极为良好的作用。 但是，由于在设计工作中受到用地紧张、结构复杂的影响，很多的大空间建筑结构需要在地下室或者屋顶上设置一定的锅炉房， 这就给大空间热源设计带来了新的难题，造成设计工作的更加复杂和繁琐。 2.2 垂直设计分析 由于大空间建筑结构高度往往都很高， 这无疑加重了采暖系统垂直控制难度，造成设计失调现象的普遍出现。 同时，在设计的过程中由于受到系统静压水压力的影响， 使得整个室外管道的水工状况出现了一定的影响，这就形成系统管道中室内外连接存在着一定的差异情况。 2.3
5、温度调节 在大空间建筑结构中，由于温度因为气压、高度的影响而存在着梯度变化，这就需要在设计中合理的选择送风口和送风方式。 目前的大空间建筑空调设计中，温度调节通常都是采用上送下回的方式来进行温度和室内气流调节的，这对于提高冬季送风风速、增加夏季室内凉爽度有着重要的意义。 2.4 空调节能设计 大空间建筑结构中，由于自身空间大、高度高、室内设施复杂，这就给空调调节带来了严重的影响， 甚至是造成节能设计的不达标、不科学。 2.4.1 合理选取设计参数是基础 对暖通空调的设计必须保证其设计参数选取的合理。只有合理的参数才能确定准确的供暖系统，做到耗能低、环保的要求。其中，温度、湿度的选取应当取合理的
6、，不能出现冬季过高、夏季过低的情况： （1）在空调总负荷中，新风量新风负荷占到整个负荷的 2040。可见对新风量新风负荷设计直接决定了整个节能环节的成败。在整个系统中之所以引进新风主要是为了满足人们对生活的需要和部分工艺空调所需维持的室内外压差。 （2）温度、湿度标准的确定在很大程度上决定了节能的成败。空调系统能耗的数目主要取决于当地的气候条件、建筑物的围护结构、室内湿度设计标准、室内温度设计标准以及室内发热散湿量等。在保证人体生活需要和生产工艺的条件下。我们发现夏季改变设计温度和节能有如表 3。通过计算我们发现：若是在夏季将室内空气的设计温度提高 1，整个工程的运行费用可减为初始的 92，空
7、调的初始投资也可减为原来的 94。 2.4.2 应尽量使用配有能量回收装置的空调器，我国各大行业建筑物的用途有所差异。因此，它们的工艺要求导致有时需要将房间内的空调系统设计成直流系统（如制药厂此类房间很多） 。在冬季和夏季，该系统的室外新风和排风之间的温差较大。这部分排风自身带有一些污染物。因此，不可让其直接进入空调系统。此时，需要对排风进行回收。室内回风在排出室外前，其仍然还有一部分热能。为了做到节能的目的，在室内回风排除前让其和室外进入的新风在显热回收器处进行显热交换，交换结束后方可排出室外。同时，经过显热回收器显热交换的新风夏季温度降低，冬季温度升高，而达到能量回收目的。 3.某体育馆暖
8、通设计案例 3.1 冷热源及空调水系统 冷源：夏季炎热，需要依靠空调系统为室内降温。集中空调系统设计计算冷负荷为 4000kW（包括新风负荷） ，制冷机房没有设在体育馆主观内，设置在体育馆的东南侧。设计使用 3 台水冷螺杆式冷水机组（功率皆为 1420kW） ，冷负荷指标，211W/m2。冷却水供回水温度为 32/7，冷水供回水温度为 7/12。 热源：冬季该地区天气十分寒冷。体育馆需要外界提供热源，采用市政热网供热。热水的供水温度为 100，回水温度为 65。市政热源直接将管道接到体育馆的冷热源机房。二者之间的供回水管道一次性直埋敷设。市政热网通过换热机组对空调和供暖系统提供热水，只有通过换
9、热机组换热才可以将热水提供给空调和供暖系统用。无比赛、只需满足值班要求时，此时供暖的设计计算总热负荷为 759kW，热负荷指标为38W/m2。有比赛时，供暖的设计计算总热负荷为 4140kW，热负荷指标为38W/m2。低温地板辐射供暖系统热水供水温度为 55，回水温度为 45。空调系统热水供水温度为 60，回水温度为 50。 空调水系统：该体育馆并不能保证正常的使用。每次比赛后都会间歇一段时间。因此，在非比赛和比赛时期体育馆的使用负荷差异较大。为了保证资源的不浪费，最后决定对 3 台水冷螺杆式冷水机组的空调水系统设计成一次泵变流量系统。在整个水系统（供回水）的总管道门阀处进行负荷侧流量调节。可
10、以将空调水系统分为以下两部分：空调机组水系统和风机盘管水系统。系统定压补水采用低位闭式膨胀定压罐。在系统的回水总管道处设置低位闭式膨胀定压罐，定压点压力为 0.25MPa。 3.2 供暖系统 该体育馆的供暖系统设计为一次泵变流量系统，下供下回双管同程式系统为该供暖系统的主体。低温地板辐射供暖系统和热器供暖系统都需要利用换热机组。因此，需要分别按照需要设计不同的换热机组。可以将换热机组放置在冷热源机房中。同时，也可将系统定压补水装置也放在里面。系统散热器使用的是装饰型内防腐钢制散热器，承压 1.0MPa，在连接散热器的管道上设置温控调节阀。整个系统管道都使用镀锌钢管。该系统的管道不允许出现接头，
11、管道使用的材料为 PB 聚丁烯管材。供暖系统设备及附件没有作出说明的要求它们的承压一律不得小于 1.0MPa。当穿过不需要供暖房间的管道，保温材料采用外包铝箔保护层的离心玻璃棉。 4.结语 总之，随着大空间建筑的发展，其中很多大空间建筑内的空气需要保持一定的温度湿度、清洁度，许多大空间建筑内需要设置较为完善的通风、空调设备。暖通系统的节能性能在很大程度上决定了建筑节能目标的实现情况。因此，设计人员需要加大对暖通设计的重视。合理的暖通空调设计不仅可以创造良好的经济效益，也可以带来良好的社会效益。【参考文献】 1公共建筑节能设计标准.中国建筑工业出版社,2005,5. 2陆耀庆.HVAC 暖通空调设计指南.中国建筑工业出版社,2006. 3李强民.置换通风原理设计及应用,2000.
