簡述大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計與節(jié)能

邊川

摘? ? 要：現(xiàn)如今，我國大空間建筑飛速發(fā)展，其顯著提高了建筑的舒適性，但大空間建筑內(nèi)部通常設(shè)有先進的通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)，其需要消耗大量的能源。為此，本文就主要分析了大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計與節(jié)能問題，以供參考。

關(guān)鍵詞：大空間建筑;暖通空調(diào);設(shè)計與節(jié)能

1? 引言

現(xiàn)代大空間建筑的出現(xiàn)充分滿足了人們生活和生產(chǎn)的需求，而建筑節(jié)能也日漸受到人們的關(guān)注，因此，在大空間建筑暖通設(shè)計中也應(yīng)高度重視節(jié)能設(shè)計問題，進而減少能源的能耗，提高建筑的舒適度，并有力推動我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2? 大空間建筑概述

大空間建筑規(guī)模較大，室內(nèi)面積較大，故而該建筑的建設(shè)要求也與一般建筑的要求有所不同，其在采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計上難度較大。近年來，暖通空調(diào)的發(fā)展提高了大空間建筑采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計的綜合水平，但其節(jié)能問題一直未能得到全面解決，故而對大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計與節(jié)能問題進行研究尤為必要。

3? 大空間建筑暖通空調(diào)的設(shè)計難點與策略

3.1? 設(shè)計難點

3.1.1? 冷熱負荷計算難度較大

外墻、屋頂和地面等圍護結(jié)構(gòu)傳熱及冷風(fēng)侵入產(chǎn)生的負荷，是設(shè)計人員應(yīng)高度重視的因素。在確定總冷負荷時，需考慮維護結(jié)構(gòu)傳熱過程中所產(chǎn)生的冷負荷，注重人類活動和設(shè)備運行過程中傳入的冷負荷，從而準確統(tǒng)計余熱量及余濕量，而且在設(shè)計中還要考慮人的運動與設(shè)備運行之間的協(xié)調(diào)問題。

3.1.2? 暖通空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)復(fù)雜度較高

大空間建筑暖通空調(diào)體積較大，其在運行的過程中需要更多的冷量、熱量和風(fēng)量。為了保證系統(tǒng)運行的安全性，應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)類型做好系統(tǒng)分區(qū)。暖通空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)需考慮建筑的功能分區(qū)，及不同區(qū)域流量和壓力的平衡度，嚴格控制分區(qū)系統(tǒng)的尺寸，進而在保證分區(qū)效果的同時，減少成本投入。

3.1.3? 暖通空調(diào)設(shè)備選型和布置是重要難點

大空間公共建筑對室內(nèi)裝飾的要求相對較高，而且暖通設(shè)備選型和布設(shè)環(huán)節(jié)不僅要滿足其在功能上的基本要求，也應(yīng)科學(xué)選擇設(shè)備的造型及顏色。并且要將設(shè)備隱藏在裝飾墻和背景墻當(dāng)中。如需要在室內(nèi)中央懸掛，可結(jié)合其使用功能預(yù)留裝飾的空間，從而保證設(shè)備安裝的美觀性。

3.2? 設(shè)計優(yōu)化

空調(diào)系統(tǒng)運行的過程中會發(fā)熱，為了確保系統(tǒng)運行的性能，需及時將熱量排出室外，但是一些設(shè)備在運行中本身需要熱源的支撐，因此，在設(shè)計中要將二者充分結(jié)合。同時，空調(diào)系統(tǒng)主要有兩種形式，一種是分開式系統(tǒng)，另一種是閉式系統(tǒng)，相關(guān)人員需采取有效措施促進二者的有機結(jié)合，進而建立新型的空調(diào)系統(tǒng)。

大空間建筑供暖通常不會單獨應(yīng)用對流散熱器，但鑒于散熱器供暖方式具有安裝形式簡單、運行和維護中無需投入較高的成本，且具有良好的舒適性特點，所以工作人員可充分結(jié)合建筑的使用功能，選擇散熱器供暖或散熱器保暖，確保基本的值班溫度，或者還可應(yīng)用其他的供暖方式確保室內(nèi)有舒適的溫度。針對冬季供暖，夏季制冷的大空間建筑，需根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟和空間的適應(yīng)性，合理分析供熱與制冷的過程中是否可共用末端設(shè)備，以此減少設(shè)備運行中的費用支出。

在大空間建筑通風(fēng)與排煙系統(tǒng)設(shè)計中，注意積極采取有效的設(shè)計優(yōu)化措施。通風(fēng)的過程中需考慮到建筑的自然通風(fēng)，若自然通風(fēng)無法滿足建筑舒適性的要求，則可利用機械通風(fēng)或自然通風(fēng)亦或是二者相結(jié)合的方式實現(xiàn)通風(fēng)。這里要求復(fù)合通風(fēng)系統(tǒng)的工況轉(zhuǎn)換功能應(yīng)相對完善。以自然通風(fēng)為首選，若控制參數(shù)無法滿足要求，則可使用機械通風(fēng)。對于應(yīng)用空調(diào)系統(tǒng)的空間，若通風(fēng)系統(tǒng)無法滿足系統(tǒng)設(shè)計的基本要求，可及時啟動空調(diào)系統(tǒng)。

4? 節(jié)能設(shè)計分析

4.1? 合理選擇冷熱源

在選擇冷熱源時，要充分滿足空間結(jié)構(gòu)的整體規(guī)范及要求，從而充分展現(xiàn)出暖通的積極作用。由于冷熱源類型較多，如直燃型、電力型、燃氣型和吸收型等。故而在選擇冷熱源時，必須堅持全面協(xié)調(diào)的原則，仔細分析空間結(jié)構(gòu)的地理位置，積極協(xié)調(diào)冷熱源，同時合理確定冷熱源的數(shù)量，確保暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全性。

4.2? 對空調(diào)水系統(tǒng)進行科學(xué)分區(qū)

空調(diào)系統(tǒng)運行的質(zhì)量與空調(diào)水系統(tǒng)分區(qū)有著緊密的聯(lián)系。水系統(tǒng)的承載力是分區(qū)操作的依據(jù)，設(shè)計人員應(yīng)全面分析空調(diào)設(shè)備，尤其要重視管道承壓力等因素。此外，在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計階段，還要合理使用變頻技術(shù)，從而有效降低設(shè)備運行中的能耗，提高資源利用率。

4.3? 優(yōu)選外部能源

建筑工程的外部資源具有差異性，這是由工程所處地理位置和具體的工程特性所決定的。故而相關(guān)人員要仔細研究外部資源的選擇問題，通過相應(yīng)的經(jīng)濟可行性和技術(shù)可行性對比，提高資源選擇的科學(xué)性，保證資源節(jié)約效果。若項目位于江河湖的周圍，則可結(jié)合工程的特點和資源配置選擇水源熱泵技術(shù)，并且合理應(yīng)用太陽能、風(fēng)能等清潔的可再生能源。

4.4? 保證水力平衡計算的準確性

室內(nèi)外采暖空調(diào)設(shè)計中，需以分區(qū)的形式保證水力平衡計算的準確性。根據(jù)工程供暖系統(tǒng)和水力平衡的要求完善水力裝置配置，從而保證其壓力可滿足規(guī)定的要求，避免局部冷水機組、水泵等在運行中產(chǎn)生較大的能源消耗。如局部的壓力無法充分滿足要求，則應(yīng)適度增加加壓泵。

4.5? 積極應(yīng)用節(jié)能設(shè)備

大空間建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備主要由風(fēng)機、水泵、冷水機組和空調(diào)器構(gòu)成，應(yīng)用時，需高度關(guān)注設(shè)備的環(huán)保節(jié)能性，進而更好的實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的基本目標(biāo)。在設(shè)計的過程中，要嚴格控制設(shè)備運行過程中所消耗的能源。且在系統(tǒng)設(shè)計期間合理應(yīng)用空氣余熱回收裝置及低溫?zé)岜脵C組，以增大熱源的利用率。

4.6? 合理設(shè)計控制方式和設(shè)備運行方式

暖通空調(diào)系統(tǒng)若要提高其運行效率，就必須保證設(shè)備之間的協(xié)調(diào)效果，如水泵和空調(diào)機組設(shè)備的設(shè)計中應(yīng)以其供熱及制冷性能為主要內(nèi)容，且結(jié)合實際確定設(shè)備配置的數(shù)量，全面分析負荷的要求，對運行方式加以控制和調(diào)整，減少能源消耗。全空氣空調(diào)運行階段，要考慮余濕和余熱的處理效果，合理應(yīng)用冷熱源，從而有效降低空調(diào)運行中的能耗。

5? 工程實例

某廠房選用鋼結(jié)構(gòu)組合庫的方式，其建筑總面積為24.15萬平方米，單跨長300m，寬20m～31m，高15.54m，所有空間均設(shè)設(shè)置供暖和通風(fēng)系統(tǒng)，部分車間設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)。電熱站提供熱源，換熱站為汽水型換熱站，采用二級供熱，熱水溫度應(yīng)在70°C～90°C，且實行集中供熱，同時應(yīng)用溴化鋰余熱回收機為蒸汽凝水降溫，將其溫度控制在30°C后回送。室內(nèi)主要采用沿墻壁敷設(shè)的暖氣片供暖，且在室內(nèi)適度設(shè)置屋頂暖風(fēng)機供暖系統(tǒng)。

針對軸承車間，為其設(shè)置了獨立的空調(diào)系統(tǒng)。廠房外門兩側(cè)設(shè)有室內(nèi)風(fēng)幕系統(tǒng)。冬季外門開啟時，風(fēng)幕系統(tǒng)先開啟，其對室外的冷風(fēng)有較強的抑制和阻擋作用，有效降低了供暖過程中的能源消耗。屋頂設(shè)有開啟量調(diào)節(jié)防雨通風(fēng)天窗，保證了室內(nèi)的通風(fēng)質(zhì)量。切削和噴漆等生產(chǎn)流程中所產(chǎn)生的油漆異味及粉塵設(shè)有專業(yè)的除塵凈化設(shè)備。再者，針對熔焊過程中產(chǎn)生的有毒煙霧和其他有害氣體，需讓其從吸風(fēng)口進入到焊煙凈化設(shè)備當(dāng)中，處理后方可排出室外。非供暖季節(jié)，生產(chǎn)作業(yè)的過程中應(yīng)適度開啟外墻門窗，利用空氣對流促進室內(nèi)的通風(fēng)換氣，有效減少設(shè)備運行中的能源消耗。

6? 結(jié)語

現(xiàn)階段，大空間建筑得到了較為廣泛的應(yīng)用，而為了加強大空間建筑室內(nèi)空間的舒適性，就必須高度重視其暖通空調(diào)設(shè)計工作，設(shè)計人員應(yīng)在保證設(shè)計質(zhì)量的同時，盡可能的減少建筑的能耗，這樣才能實現(xiàn)節(jié)能減排，健康環(huán)保的發(fā)展目標(biāo)。

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