淺談大空間暖通空調設計

郭樹影

摘要：隨著我國經濟的快速發展，人們生活水平不斷的提高，人們開始追求高質量的生活，承載休閑、娛樂和運動功能于一身的大空間建筑營運而生，只是依靠過去的經驗無法滿足暖通空調設計的要求，所以設計人員應結合傳統大空間暖通空調設計方法，并從建筑實際情況找出合適的設計方案。本文對大空間暖通空調設計進行分析。

關鍵詞：大空間；暖通空調；設計；探討

一、大空間暖通空調的設計要點

1.對建筑物的實際情況要有所了解

暖通空調在設計前，相關的設計人員應對暖通空調所在的建筑物實際情況有所了解，應了解建筑物的內部結構及外部形式，并且根據建筑結構形式的不同而設計暖通空調，了解建筑物內的人員數量，了解暖通空調的使用時間，使用過程中是否有廢氣排出。

2.大空間暖通空調設計需要有單獨的熱源

大空間建筑的跨度和實際空間比較大，內部安裝的暖通空調需要滿足空調、采暖、制冷及熱水供應等方面的建筑需求。所以相關的設計者在進行暖通空調設計時，需要考慮單獨的熱源設計問題，滿足大空間建筑需求。一些大空間建筑需要在建筑物地下室或建筑屋頂上設置鍋爐房，鍋爐房的設置會使大空間建筑熱源設計的難度變大。

3.注意采暖系統的垂直失調

大空間建筑的高度較高，加重采暖系統的垂向失調，由于系統水靜壓力較大，直接影響室外管網的水力工況，系統的形式及室外管網的連接與多層建筑有很大的差異。

4.注意送風方式的合理性

大空間建筑的空調設計氣流組織因為溫度梯度很大，應采用合理的送風方式，現在的工程多采用可調節風量和射程的風口，提高冬季的送風風速，還應結合建筑裝修設計布置風口位置達到室內美觀，需要精確的空調氣流組織計算。

二、大空間空調節能設計

1.合理選取設計參數是基礎

空調室內計算溫、濕度的確定應取合理值，不能過低或過高。新風量的計算與取值，在保證衛生要求、生產工藝要求、符合規范要求的前提下盡量節省。

（1）室內溫、濕度從節能的角度來確定其標準是節能的重要因素?？照{系統能耗大小除與當地室外氣象參數、建筑物的外圍護結構及室內發熱散濕量有關外，室內設計溫、濕度標準也是直接影響負荷大小的重要因素。在保證生產工藝和人體健康的條件下，夏季將室內空氣的設計溫度每提高1℃，約可減少熱負荷11.2%，節省量是極為可觀的。同樣，在夏季如將室內空氣濕度由60%提高到70%，則可節約能量17%左右。據資料測算，僅僅將夏季室內空氣的設計溫度提高1℃，就可使空調初投資總額減低約6%，運行費用減少8%左右。

（2）新風量新風負荷占空調總負荷的20%～40%，對其標準值高低的取舍，與節能關系重大，不可忽視。引進新風主要是為了滿足人員的衛生需求及部分工藝空調所需維持的室內外壓差。

2.應盡量使用配有能量回收裝置的空調器

工程設計中，經常由于空調房間某些工藝要求將空調系統設計成直流系統，其排風和室外新風之間的溫差在冬夏季很大，而這部分排風又帶有一些污染物，所以不能直接進入空調系統，此時應對排風進行顯熱回收。

室內回風在排至室外以前，先和室外進入的新風經顯熱回收器進行顯熱交換，經能量回收后再排到室外。而室外進入的新風則經過顯熱回收器后夏季溫度降低，冬季溫度升高，而達到能量回收目的。新風應有二個入口，并在空調器排風出口處設一溫度傳感器，調節二新風入口處的電動閥開度，以保證排風出口處的溫度高于50C。否則顯熱回收器排風側有結冰的危險，影響系統正常工作。帶能量回收裝置的空調器在其他排風量較大的空調系統也適用，如果排風無交叉污染問題，則可以用轉輪式的全熱回收器代替顯熱回收器，這樣能量回收效率則更高。一般來講，顯熱回收器最大能回收50%左右的能量，而全熱回收器則最大能回收80%左右的能量。

3.從節能角度總體審核設計方案

（1）考慮逐時系數和同時使用系數。采用全空氣系統時，空調機組應按負擔房間的情況考慮各朝向房間的逐時系數，對水系統而言，還應考慮各風系統的同時使用系數。

（2）根據建筑物的功能劃分，對空調區域采取不同的空調方案在設計時將功能相近的各功能區采用一套空調系統，這樣可以在提高系統的同時使用系數和空調負載率，有利于空調設備的高效運行。

三、大空間暖通空調通風系統設計

1.上送下回全空氣空調系統

在這個系統中，上方網架空間或頂棚中都會安裝有送風口，在側墻部位設置回風口，可從上方將氣流輸送至人員區域，并從回風系統中將氣流排出。機械集中的排風系統應該在舞臺空間頂部安裝。在設計系統時，需要注意系統的冷熱源高度，一般距離地面約2m。氣流平均速度應設置為0.4m/s，且送風口的風速不能高于10m/s。旋轉風口的主要特點是風量較大、且送風時噪音很低，風速可控制、阻力穩定等，因此很多高大空間建筑都會選用旋流風口，這項風口不僅可以在會議室等一些層數很低的樓層中安裝，并且也可以在廠房、體育館、機場等層高較高的地方。處理完空氣后會將其送入送風系統，并運送至各地方，從而滿足區域不同需求。但是需要注意的是，這套系統消耗的資源相較于其他系統來說更多，且熱空氣的進入導致區域空間內空氣質量很差，不利于空間內人員健康。因而在設計過程中不僅需要考慮到環境需要，還需要選擇性價比較高的系統。

2.輔助房間內系統設計

在一些大型建筑內部一般會有一些輔助房間，如器材室、會議室及休息室等。這些房間的功能、環境及使用條件與高大空間的主體部位功能很不一樣，因此對輔助房間的空調系統需要獨立設置，從而節省能源消耗。一般來說，在輔助房間內設置的系統有恒溫恒濕系統、多聯機系統等。選擇好需要的系統后，按照房間的實際使用時間及功能情況區別控制，同時也需要與高大空間的主系統進行區分，實現能源消耗降低的目標，達到輔助房間最好的使用效果。

3.采暖系統

社會上存在的大空間建筑的使用次數普遍較少，多數大空間都處于閑置狀態。相比較來說，北方的大空間建筑冬季主要以空調采暖為主，以地暖等其他采暖方式為輔的采暖方式。因此，在建造時不同的采暖系統不能將其設計在一起。當建筑物不使用時，應對主系統進行關閉，只采用輔助取暖的方式，輔助取暖溫度多設置在8℃左右。在開始使用后，應對兩種系統同時開啟，地暖也就是利用地板輻射采暖的而遠離實現采暖，因而較為舒適。因此，在一些需要高溫的場所應采用地暖系統供暖。地暖系統中供回水溫度不宜設置過高，一般設置在50攝氏度左右。地暖在進行建造時，為了實現最好效果，應從空間至外圍對管道的距離逐漸增大。

4.下送風空調系統

在大型建筑中，由于使用頻率不高，因而對噪聲有著很嚴格要求。一般大型建筑物的大廳使用的是下送風空調系統。送風口應設置在座椅下，頂棚會建造回風口。為了保證使用者的舒適度，送風口的溫差應低于5℃。在送風口旁還需要另外設置送風道，并設置一定防火措施及降噪措施。利用該系統大廳溫度從下至上會逐漸升高，各指標都良好，適合影院的觀影廳。需要注意的是，送風口距離觀眾距離應保持在1m內，從觀眾舒適度方向考慮，需要對觀眾所在區域的溫度及空氣流速嚴格控制，只有這樣，觀眾才能擁有良好的體驗。

結語

隨著我國經濟的快速發展，大空間公共建筑越來越多，現代化建筑大空間民用建筑要求建筑美觀、各種設施齊全、要求舒適衛生的環境條件，以保證空氣的流通和室內溫度和濕度達到標準。所以暖通空調設計比較復雜，需要對其特殊和難點，綜合考慮多種因素，以保證其科學合理。

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