大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)分析

文/宗通 山東省魯商建筑設(shè)計(jì)有限公司 山東濟(jì)南 250101 盧麗 山東大衛(wèi)國際建筑設(shè)計(jì)有限公司 山東濟(jì)南 250101

我國大空間建筑起步較晚，其建筑設(shè)計(jì)水平與歐美等發(fā)達(dá)國家還有很大的差距。且隨著近年來科學(xué)技術(shù)及社會的快速發(fā)展，如今的大空間建筑從全球建筑行業(yè)環(huán)境來看在整體功能及造型結(jié)構(gòu)以及整體的功能都有著巨大變化，如果依然故步自封依靠過去的傳統(tǒng)技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工作，勢必會跟不上建筑設(shè)計(jì)要求的更新及時(shí)代的發(fā)展。深入研究及探討大空間建筑的暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)方法很有必要。

1、大空間建筑的特點(diǎn)

1.1 空間尺度的特點(diǎn)

大空間通常都具備高度高的特點(diǎn)。室內(nèi)體育賽場比如棒球場，其建筑設(shè)計(jì)高度通常在30-50米左右；我們常見的音樂廳、體育館及劇場等大型建筑，其建筑設(shè)計(jì)高度通常達(dá)到10-20米左右；高層的建筑物其中庭高度基本可以高達(dá)100米以上。溫度發(fā)生梯度變化也主要源于這個(gè)原因。由于大空間建筑面積很大，與之相應(yīng)的，地板及外墻的面積也非常大，這種情況也是造成外部及內(nèi)部空氣對流效果明顯的主要原因，空氣對流明顯造成的巨大影響就是容易在冬天產(chǎn)生下降的冷氣流，從而影響四周的環(huán)境。

1.2 使用特點(diǎn)

在日常大空間建筑中，對于如何控制空調(diào)系統(tǒng)的裝置具有很強(qiáng)的靈活性及設(shè)計(jì)的隨意性。觀劇的大劇院以及古典的音樂廳還有開會的大會堂都具備特定功能，除此之外，很多大空間建筑在建設(shè)上都要求具備多功能需求，比如展示會、音樂會、雜技表演舞臺、體育運(yùn)動場所、話劇表演舞臺，在這些場所都會有隨時(shí)搭建活動座椅或臨時(shí)舞臺等設(shè)備。這些設(shè)備的存在影響著空調(diào)安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)，為空調(diào)環(huán)境的建設(shè)帶來很多新問題。基于這些多樣化問題的存在，工作人員在對空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源的配置以及負(fù)荷分配都需要進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)劃和考慮。

1.3 冷熱負(fù)荷特點(diǎn)

大空間在進(jìn)行室內(nèi)空調(diào)安裝設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮到的問題是怎樣確定室內(nèi)的溫度計(jì)算。大空間建筑的地面面積以及外墻面積比較大，容易造成外界對室內(nèi)空間自然溫度對流差，在寒冷季節(jié)容易對四周環(huán)境形成下降氣流。大空間建筑在整個(gè)空間，其空調(diào)負(fù)荷占比較低，在寒冷季節(jié)對熱負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)注意考慮垂直方向溫度梯度帶來的種種影響。

2、大空間建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的具體特點(diǎn)

2.1 大空間建筑對通風(fēng)、采暖及空調(diào)的安裝系統(tǒng)方面都有較高的要求，在防火問題上有很大難度。在工程項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該全面考慮到大空間建筑一些危險(xiǎn)性很大的主體建筑，比如燃油或燃?xì)獾腻仩t房、停車庫、空調(diào)機(jī)房、自備的發(fā)電室等等，這些主體建筑或裙房的安全隱患應(yīng)被著重考慮和安排。

2.2 就目前的大空間建筑發(fā)展態(tài)勢來分析，越來越多的不占用地表面積的建筑方法被實(shí)際運(yùn)用，造成這種情況的原因在于國內(nèi)土地資源緊張，地少人多，很多大空間建筑選擇在屋頂上另行設(shè)計(jì)和建筑鍋爐房或者在地下修建地下室以充分利用購置的空間面積，在原本大空間建筑需要單獨(dú)的熱源結(jié)構(gòu)的情況下，這種情況又會加大熱源設(shè)計(jì)工作的難度及復(fù)雜性。

2.3 大空間建筑空調(diào)設(shè)計(jì)的送風(fēng)方式。大空間建筑在空調(diào)設(shè)計(jì)上需要合理的送風(fēng)方式，因?yàn)樗臍饬鹘M織溫度坡度有明顯的變化差異。在現(xiàn)代的工程建設(shè)中，常采用上送下回的方法——也就是說將建筑頂層的風(fēng)送到下部，到達(dá)底部再進(jìn)行回風(fēng)。這種方法較為常見的是采用可調(diào)節(jié)射程及風(fēng)量的封口，能夠隨意控制冬季的送風(fēng)風(fēng)速；側(cè)送下回的方式就是對空調(diào)氣流的組織進(jìn)行精確的計(jì)算工作，結(jié)合大空間建筑裝修的不同設(shè)計(jì)特點(diǎn)對風(fēng)口位置進(jìn)行安排，通常是將送風(fēng)口的高度設(shè)置在低于3米左右，這樣的安排會使室內(nèi)設(shè)計(jì)更加美觀合理。

2.4 大空間建筑受其高度影響容易加重采暖系統(tǒng)的垂向失調(diào)。室外管網(wǎng)的水力情況也會受整個(gè)系統(tǒng)水的靜壓力影響，大空間建筑系統(tǒng)與室外管網(wǎng)的串聯(lián)表現(xiàn)方式與其他許多高層建筑相比，在施工操作上存在明顯的差異。

3、節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

3.1 方案設(shè)計(jì)

在大空間建筑空調(diào)安裝過程中，對室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)品質(zhì)高、能耗消耗低的室內(nèi)提供置換式的可調(diào)節(jié)風(fēng)量的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包括：去濕空調(diào)系統(tǒng)、結(jié)合冰蓄冷的低溫送風(fēng)系統(tǒng)、冷輻射吊頂系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)。使用去濕方案可以確保綠色建筑對室內(nèi)空氣質(zhì)量的積極影響。將置換式送風(fēng)的方式與冷輻射吊頂項(xiàng)目相結(jié)合，可以運(yùn)用送風(fēng)方式將新風(fēng)導(dǎo)入室內(nèi)，不僅保證了室內(nèi)熱環(huán)境品質(zhì)同時(shí)還可以不斷凈化室內(nèi)空氣，使其保持新鮮和清新。

3.2 具備良好的通風(fēng)系統(tǒng)

良好的通風(fēng)散熱系統(tǒng)是綠色建筑中央空調(diào)系統(tǒng)必須設(shè)置和具備的，因?yàn)楹芏啻罂臻g建筑在進(jìn)行新風(fēng)裝飾材料設(shè)計(jì)時(shí)，會揮發(fā)有害物質(zhì)造成環(huán)境污染，對室內(nèi)空氣影響非常大。如果可以確保室內(nèi)自然通風(fēng)達(dá)到合理水平，那么房間內(nèi)的新鮮空氣流動也是有保障的。空氣是否新鮮健康與住戶健康之間有著密不可分的關(guān)系。

3.3 回風(fēng)系統(tǒng)

大多數(shù)大空間建筑在通常情況下都在使用一次回風(fēng)系統(tǒng)，意思是說在空氣進(jìn)行處理過程中，新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)進(jìn)行混合后，表冷器對其進(jìn)行降濕處理再被輸送到建筑內(nèi)部做加熱處理或者直接送進(jìn)室內(nèi)。

結(jié)語：

社會經(jīng)濟(jì)及科技手段不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們對生活質(zhì)量和品質(zhì)也在不斷提高。人們對于一些高大的民用建筑需求越來越多，不僅僅要求建筑的設(shè)計(jì)造型要美觀，基礎(chǔ)設(shè)置配置要完備，衛(wèi)生條件也要做到安全舒適。人們對新型建筑品質(zhì)的種種要求加快了大空間建筑的優(yōu)化和發(fā)展節(jié)奏，各項(xiàng)設(shè)備設(shè)施正在不斷完善和趨于完美，各項(xiàng)設(shè)施建設(shè)越來越合理齊全。暖通空調(diào)設(shè)備也在不斷探索和實(shí)踐中發(fā)生著日新月異的變化，讓我們拭目以待，期望大空間建筑的暖通空調(diào)設(shè)備會發(fā)展的更加科學(xué)化和生活化。