探討大空間暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)

林鈺池

天廈建筑設(shè)計(jì)（廈門(mén)）有限公司（361000）

探討大空間暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)

林鈺池

天廈建筑設(shè)計(jì)（廈門(mén)）有限公司（361000）

主要介紹了大空間建筑所具有的特點(diǎn)，然后分析暖通設(shè)備如何滿足當(dāng)代大空間的需求，提出了合理化建議。

大空間；暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)

0 引言

在社會(huì)整體生活水平不斷提升的基礎(chǔ)上，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)成為現(xiàn)代大空間結(jié)構(gòu)中必不可少的內(nèi)容。大空間建筑結(jié)構(gòu)要求外形美觀、設(shè)施齊全，室內(nèi)環(huán)境適宜，節(jié)能環(huán)保，如何合理地對(duì)大空間暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì),使其滿足對(duì)室內(nèi)空氣的高標(biāo)準(zhǔn)要求,是本文要研究的主題。

1 大空間建筑的特點(diǎn)

普通建筑設(shè)計(jì)暖通系統(tǒng)簡(jiǎn)單方便，考慮的因素較少。大空間建筑則不同，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)大空間建筑非常了解才能進(jìn)行大空間暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1.1 空間高度高

大空間高度高是其特點(diǎn)之一。對(duì)于一些高層建筑來(lái)說(shuō)，高層建筑中庭的高度很多都超過(guò)100 m，大型的體育館、劇場(chǎng)、報(bào)告廳、音樂(lè)場(chǎng)所等地方的建筑空間高度通常也20 m左右,高度高就導(dǎo)致其空間中的溫度形成梯度。大空間建筑地板面積和外墻面積的比值較普通建筑大，普通辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層與大空間相差幾倍甚至十幾倍。大空間建筑尺寸較大的特點(diǎn)造成外界對(duì)室內(nèi)空間的自然對(duì)流影響大，尤其是冬季會(huì)造成較強(qiáng)的下降冷氣流[1]。

1.2 室內(nèi)體積大，人員密集

大空間建筑比較普通建筑，室內(nèi)體積也遠(yuǎn)大于普通建筑群體。劇場(chǎng)、體育場(chǎng)、報(bào)告廳等大空間建筑的室內(nèi)體積在幾萬(wàn)平方米。所容納的人員也會(huì)比較多，造成了人員密集現(xiàn)象。人均面積大大下降，其中空氣質(zhì)量等都值得關(guān)注。

1.3 使用特征

對(duì)于大空間建筑，出了會(huì)堂、劇院等只能提供有限的功能的場(chǎng)所外，其他大多數(shù)場(chǎng)所都是以多功能為主要特點(diǎn)，在使用時(shí)可能會(huì)根據(jù)需要，進(jìn)行臨時(shí)舞臺(tái)的搭建、活動(dòng)桌椅的設(shè)置。大空間對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的控制要求也會(huì)根據(jù)不同需求有所不同，空調(diào)的控制要靈活，設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮到暖通系統(tǒng)的配置。

2 大空間暖通空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

暖通空調(diào)在大空間建筑物設(shè)計(jì)中，由于大空間建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在很多難題,比如防火難度大、通風(fēng)和采暖設(shè)計(jì)要求高，這給設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)大空間暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)帶來(lái)了很大的麻煩。這需要我們依據(jù)科學(xué)的理論去設(shè)計(jì)，根據(jù)預(yù)計(jì)工作標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化和完善。

2.1 熱源設(shè)計(jì)

在大空間建筑結(jié)構(gòu)暖通設(shè)計(jì)工作中，由于建筑結(jié)構(gòu)本身存在的空間尺度大、體積大、人員密集等相關(guān)特點(diǎn)，熱源選用往往采用單獨(dú)的熱源以滿足大空間對(duì)采暖、空調(diào)、供水和空氣等方面的需求。由于設(shè)計(jì)中受到結(jié)構(gòu)復(fù)雜、用地緊張的影響，許多大建筑的鍋爐房設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)的地下室或屋頂，這是設(shè)計(jì)大空間熱源的新的難題，從而造成設(shè)計(jì)工作的煩瑣復(fù)雜。

2.2 垂直設(shè)計(jì)

大空間建筑結(jié)構(gòu)的高度較高，暖空氣一般都會(huì)聚集在頂層，這無(wú)疑加重了采暖系統(tǒng)垂直控制難度，造成設(shè)計(jì)失調(diào)現(xiàn)象。同時(shí)，采暖系統(tǒng)的水靜壓力相對(duì)較大，也會(huì)間接造成室內(nèi)溫度成梯度變化。因此對(duì)大空間建筑進(jìn)行暖通設(shè)計(jì)時(shí),特別要關(guān)注它的送風(fēng)方式的設(shè)計(jì)，以便合地控制和緩解大空間存在的溫度梯度現(xiàn)象[2]。

2.3 溫度調(diào)節(jié)

目前的大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，一般都采用能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)量和射程可調(diào)節(jié)的風(fēng)口，從而達(dá)到更快的采暖效果。比如，采用從上面送風(fēng)從下面回風(fēng)的方式來(lái)進(jìn)行室內(nèi)溫度和氣流的調(diào)節(jié)，或側(cè)送下回方式，送風(fēng)口高度3米左右，同時(shí)需要精確的空調(diào)氣流組織計(jì)算。

3 大空間暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 合理選取設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)參數(shù)是空調(diào)設(shè)計(jì)工作中一項(xiàng)極為關(guān)鍵的內(nèi)容。空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度、濕度應(yīng)該取合理值，冬天不宜過(guò)高，夏天不能太低，確保室內(nèi)溫濕度、空氣清潔度等數(shù)值在合理的范圍內(nèi)。新風(fēng)量的計(jì)算要在保證衛(wèi)生、生產(chǎn)工藝等要求的前提下盡量節(jié)省。空調(diào)系統(tǒng)耗能大小不僅與室外環(huán)境、建筑物外圍結(jié)構(gòu)以及室內(nèi)發(fā)熱散濕量有關(guān)，還與室內(nèi)設(shè)計(jì)的溫濕度標(biāo)準(zhǔn)有直接的關(guān)系。新風(fēng)量的多少直接影響暖通空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)載，從而影響系統(tǒng)的主機(jī)、冷風(fēng)塔等耗能器件的耗能量。

3.2 盡量使用配有能量回收裝置的空調(diào)器

暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)中，將空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成直流系統(tǒng)是根據(jù)空調(diào)房間的要求決定的。在冬夏季室外新風(fēng)和排風(fēng)之間的溫差很大,而這部分排風(fēng)又帶有一些污染物,因此不能直接進(jìn)入暖通空調(diào)控制系統(tǒng)，此時(shí)應(yīng)對(duì)排風(fēng)進(jìn)行顯熱回收。新風(fēng)應(yīng)有兩個(gè)入口，溫度傳感器應(yīng)該放在空調(diào)器排風(fēng)出口處，以便隨時(shí)觀察其溫度變化。調(diào)節(jié)新風(fēng)入口處的電動(dòng)閥開(kāi)關(guān)，可保證排風(fēng)出口處的溫度不低于50℃。否則顯熱回收器排風(fēng)側(cè)有結(jié)冰的危險(xiǎn)，影響系統(tǒng)正常工作[3]。帶能量回收裝置的空調(diào)器在其他排風(fēng)量較大的空調(diào)系統(tǒng)也適用。如果排風(fēng)無(wú)交叉污染問(wèn)題，則可以用轉(zhuǎn)輪式的全熱回收器代替顯熱回收器。

4 大空間的防排煙設(shè)計(jì)

很多大空間建筑面積超過(guò)1萬(wàn)平方米，這類大空間建筑涉及經(jīng)營(yíng)餐飲、服裝等小鋪面，可燃物多，人員流動(dòng)密度大，一旦發(fā)生火災(zāi)極易引起群傷群死的惡性事件。為此，對(duì)大空間建筑設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到消防工作的需要，要全面合理地設(shè)計(jì)防排煙系統(tǒng)。

一般來(lái)講，在建筑排煙設(shè)計(jì)中，常用到三種方式，第一是自然排煙，第二是機(jī)械排煙，第三機(jī)械加壓送風(fēng)防煙。其中自然排煙系統(tǒng)簡(jiǎn)單方便，比較經(jīng)濟(jì)，在頂棚安裝常開(kāi)式排煙口，且自然排煙口的有效面積不小于建筑地面面積的25%，這種方式排煙效果很好。建筑空間大，蓄煙功能也強(qiáng)，大空間建筑中其側(cè)墻和頂棚都需要設(shè)置大面積的通風(fēng)帶，這樣可與自然排煙相結(jié)合，在采光天窗內(nèi)設(shè)有自動(dòng)排煙的百葉窗。這樣火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可通過(guò)自動(dòng)排煙系統(tǒng)迅速將濃煙排至室外。與此同時(shí)，大空間建筑要設(shè)計(jì)防煙樓梯，以增加安全通道的數(shù)量，防止發(fā)生火災(zāi)時(shí)人們不能及時(shí)撤離。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著大空間建筑的發(fā)展，很多大空間建筑內(nèi)的空氣需要保持一定的溫度、濕度，就必不可少的需要進(jìn)行暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)。所以，暖通空調(diào)設(shè)備設(shè)計(jì)如何適應(yīng)這種需要也是現(xiàn)代大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中值關(guān)注和探討的話題。

[1]文世碩.大空間暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的探討[J].科技傳播,2013,24: 49+51.

[2]樊曉萍.對(duì)大空間暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào), 2013,36:80.

[3]林忠.對(duì)大空間暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的探討[J].黑龍江科技信息, 2011,10:302.