室內游樂場所高大空間建筑暖通空調設計

董軍武

摘? ? 要：基于某室內游樂場所的高大空間建筑暖通空調設計，對空調系統的特點分析，針對當前建筑暖通空調系統設計之中存在的問題研究，得出暖通空調系統體系的規劃設計，熱回收裝備要合理利用等設計要點，從而全面闡述室內游樂場所高大空間建筑暖通空調設計重要性。

關鍵詞：高大空間;建筑暖通;空調設計

1? 引言

隨著時代的發展，文化旅游地產項目在中國呈現爆發式增長，其中主題游樂場館也越來越多，越來越高，越來越大。相對于常規空調系統或體育館類高大空間的空調技術，此類項目空調系統還是有比較明顯的特殊性，在作者設計過程中也遇到不少挑戰和難題。

2? 游樂場館高大空間暖通空調系統的特點分析

游樂場館的空調負荷除圍護結構、新風、燈光等常規負荷外，還有一項比較重要的負荷，即游樂設備的散熱負荷，有些游樂場所的游樂設備高達200多千瓦，對室內空調設備的處理能力要求較高，而且，游樂設備通常運動范圍比較大，如黑暗騎乘、情景式過山車之類，其散熱冷負荷很難采用局部空調的方式處理，需結合整個空間統一處理。此外，由于游樂設備運動對室內氣流造成強烈擾動，常規分層空調理論及負荷計算方法，都不太適用，需重新評估空調氣流組織模型，進行校正和驗算。

對于冬季供熱工況，高大空間的供暖問題更加突出。因場館高度通常較大，這將導致溫暖的空氣聚集在頂部，并且經常受到垂直不平衡的影響，這將給房間的溫度梯度帶來很大的問題。因此，在設計大空間暖通空調系統時，應特別注意其采暖設計，并應采取合理措施降低溫度梯度。有必要對高大空間的空調特點進行有針對性的研究，制定好的設計方案，才能取得良好的效果，提高整體性能。

3? 項目實踐中，暖通空調系統遇到的棘手問題

3.1? 室內人員密度選取及新風量問題

游樂場館都是比較高大的區域，空間體積10～18萬立方米，保持室內微正壓的新風量，遠遠超過人員實際需求，造成較大的能源浪費。同時，排隊區的設計人員密度通常較高，達到2～3人/m2，其人員設計新風負荷能占到此區域空調負荷的70%～80%。在設計中，此兩部分新風量的指標及風平衡的計算，可謂翻來覆去，歷經假定-質疑-試行-推翻-再假定的各個階段。最終，基于場館整體風平衡的考慮，在各功能區之間開設連通口，利用各區域空氣壓差，集中在某一處區域設置排風。

3.2? 包裝專業的重要性及對暖通專業對重大影響

在通常商業項目中難以見到對包裝專業，在游樂項目中占到了舉足輕重對地位。造型絢麗、奇特的立面效果，彰顯了不同的游樂主題;室內隔離現實的裝修效果，讓人深度沉浸其中。因此，在外墻，通常沒有通風百葉的空間，或者百葉與造型效果格格不入，外窗的設置，也受到較大限制，導致自然排煙的區域有限，所以室內進風、排風都需要上至屋頂，屋頂的包裝構件對風口位置的影響，加之進、排風自身間距的要求，造成了屋面水平風管交錯密布，額外增加了風機阻力。在室內，送、回風口位置受到較大限制，導致了較長的回風段，室內綜合管線的布置及天花高度也受到了更嚴峻的考驗，傳統綜合管線布置原則及剖面，已經很難表達清晰，BIM技術在此類項目中應用必不可少。

3.3? 排煙系統設置的困難

游樂場所層高較高，大部分區域都成了高大空間，按防煙排煙規范規定的排煙量，每個區域排煙量都是7～9萬m3/h，其排煙管道尺寸成了天花中都巨無霸，對室內管道布置影響較大。另外，因各地對防排煙規范對理解差異性問題，各地項目經常存在消防和排煙控制閥的設置不準確的情況，并且還存在兩種不同的閥組合使用的情況。建議采用2臺排煙風機同時負擔不同防煙分區排煙量，以減少排煙管道尺寸。

4? 建筑暖通空調系統設計要點分析

4.1? 明確高大空間建筑的使用性能，加強設計的針對性

如前所述，大多數游樂場館有自身獨特性，騎乘類、軌道類、劇院類的游樂場館，游覽主線和人員運動量都不相同，需針對游樂項目及場館特性，進行不同的設計，以滿足人員娛樂性與舒適性。在我們項目中，黑暗騎乘項目是水平軌道類主線，游樂人員全部集中在場所下部范圍，因此采用了分層空調設計，對空調負荷進行了一定比例折減。室內情景過山車項目，因軌道高低錯落，且過山車速度很快，對溫濕度不敏感，因此僅在上下客區域保留了空調系統，并考慮了一定量的空氣氣流損失。

另一方面，對于不同地區的項目，也應針對性的設計空調系統。在北方，考慮到節能效果，應將空調和散熱器采暖的綜合效果結合起來，以實現資源的有效利用。如果沒有活動，則可以使用散熱器保持溫度。當室內溫度不足時，通過空調的熱量補充熱量，以確保整體暖通空調設計科學有效，同時提高人們的幸福生活指數，充分利用資源。加強環境保護。

4.2? 暖通空調系統體系的綜合設計理念

主題游樂項目建設，通常含有多個游樂主題場館，呈集群化發展，每個場館的主題、動線、設計需求都不相同。一方面涉及的顧問、設計及咨詢單位眾多，工作界面復雜，另一方面項目前期運營需求的不確定性較多，后期變化頻繁，此外，各單體游樂場館內專業工種也多，比如建筑、結構、鋼結構、包裝、裝修、機電、游樂設備、創意及演藝等。各專業工種都應秉持綜合設計的理念，在保持本專業設計合理性同時，兼顧相關專業的需求，暖通空調系統也不例外。綜合設計也不同于多專業協同設計，除多專業之間協調、互提資料等，還包含各單體之間的協同、各地區項目之間的標準統一、初期成本控制目標及運營階段調節需求等。在項目規劃階段，應對整個游樂園區的整體定位、規模、性能指標及空調方式等進行統一規劃，制定能耗目標，在設計階段，根據場館的實際布置情況，根據建筑物用戶的實際需要，對暖通空調系統的設計進行相應的優化，使其能夠充分發揮作用，滿足建筑用戶的基本需求，在施工階段，還需根據項目建設的周期、分期建設情況等，合理進行設計。

4.3? 節能技術的合理利用

高大空間的空調系統，多數是全空氣系統，送風能耗相對較高，對于采用集中冷熱源的大型園區項目，冷熱能源的輸送及損失更是需要重點考慮的內容。通常節能有以下幾個方向，第一，應合理確定室內設計參數，對于餐廳、排隊區等區域，可按常規規范要求溫濕度設計，軌道類高大空間，可考慮保持上下客區域的空調參數，其他區域可適當降低要求;第二，對于排隊區等高密度人員區域，基于CO2的需求通風可大幅節省運行階段新風能耗，在過渡季，全空氣系統可考慮全新風運行模式;第三，變頻技術應用，從主機、水泵、冷卻塔的變頻，到末端空調處理機組變頻;第四，大溫差技術，對于采用能源中心等集中冷熱源的系統，大溫差技術可顯著降低輸送能耗;第五，熱回收技術，包括制冷主機冷凝熱回收和排風熱回收，制冷主機冷凝熱回收常用于激流勇進等項目水體的加熱及淋浴等生活熱水需求，對于嚴寒和寒冷地區，排風熱回收技術經濟效益也很明顯，應合理規劃排風、新風路由。

5? 結語

隨著人們對空調系統的要求越來越高，空調系統應充分結合建設項目的實際情況，準確計算各項指標，并以高經濟，低能耗為主要設計理念、原則選擇最佳設計。 對于高層和大型建筑，供暖和空調系統需要與熱泵技術，分層空調系統和消防系統充分結合，以確保該計劃的有效性，安全性和環境保護。

參考文獻：

[1] 吳慧，劉穎慧.高大空間公共建筑暖通空調系統設計要點[J].建材與裝飾，2019（2）：107～108.

[2] 劉瑞軍.高大空間公共建筑暖通空調系統設計分析[J].山西建筑，2017（32）：108～109.