大空間建筑暖通空調設計分析

【摘要】近年來，隨著新型建設要求的出現，暖通空調系統的設計在一定程度上也應做出新的調整。在現代化大空間建筑設計工作中值得高度重視及研究探討的是該如何使暖通空調設備與新需求相適應。我國大空間建筑發展較為緩慢，起步較晚，很多問題值得我們做深入學習及研究。本文主要探討了大空間建筑暖通空調設計相關問題，希望能夠給相關工作人員以借鑒。

【關鍵詞】暖通空調;建筑;大空間;設計

我國大空間建筑起步較晚，其建筑設計水平與歐美等發達國家還有很大的差距。且隨著近年來科學技術及社會的快速發展，如今的大空間建筑從全球建筑行業環境來看在整體功能及造型結構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技術及經驗進行工作，勢必會跟不上建筑設計要求的更新及時代的發展。深入研究及探討大空間建筑的暖通空調的設計方法很有必要。

1、大空間建筑的特點

1.1空間尺度的特點

大空間通常都具備高度高的特點。室內體育賽場比如棒球場，其建筑設計高度通常在30-50米左右;我們常見的音樂廳、體育館及劇場等大型建筑，其建筑設計高度通常達到10-20米左右;高層的建筑物其中庭高度基本可以高達100米以上。溫度發生梯度變化也主要源于這個原因。由于大空間建筑面積很大，與之相應的，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生下降的冷氣流，從而影響四周的環境。

1.2 使用特點

在日常大空間建筑中，對于如何控制空調系統的裝置具有很強的靈活性及設計的隨意性。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、體育運動場所、話劇表演舞臺，在這些場所都會有隨時搭建活動座椅或臨時舞臺等設備。這些設備的存在影響著空調安裝及運轉，為空調環境的建設帶來很多新問題。基于這些多樣化問題的存在，工作人員在對空調系統的冷熱源的配置以及負荷分配都需要進行相應的計劃和考慮。

1.3 冷熱負荷特點

大空間在進行室內空調安裝設計時必須要考慮到的問題是怎樣確定室內的溫度計算。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空間自然溫度對流差，在寒冷季節容易對四周環境形成下降氣流。大空間建筑在整個空間，其空調負荷占比較低，在寒冷季節對熱負荷進行計算時應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系統的具體特點

2.1大空間建筑對通風、采暖及空調的安裝系統方面都有較高的要求，在防火問題上有很大難度。在工程項目施工設計過程中，應該全面考慮到大空間建筑一些危險性很大的主體建筑，比如燃油或燃氣的鍋爐房、停車庫、空調機房、自備的發電室等等，這些主體建筑或裙房的安全隱患應被著重考慮和安排。

2.2就目前的大空間建筑發展態勢來分析，越來越多的不占用地表面積的建筑方法被實際運用，造成這種情況的原因在于國內土地資源緊張，地少人多，很多大空間建筑選擇在屋頂上另行設計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的熱源結構的情況下，這種情況又會加大熱源設計工作的難度及復雜性。

2.3大空間建筑空調設計的送風方式。大空間建筑在空調設計上需要合理的送風方式，因為它的氣流組織溫度坡度有明顯的變化差異。在現代的工程建設中，常采用上送下回的方法——也就是說將建筑頂層的風送到下部，到達底部再進行回風。這種方法較為常見的是采用可調節射程及風量的封口，能夠隨意控制冬季的送風風速;側送下回的方式就是對空調氣流的組織進行精確的計算工作，結合大空間建筑裝修的不同設計特點對風口位置進行安排，通常是將送風口的高度設置在低于3米左右，這樣的安排會使室內設計更加美觀合理。

2.4大空間建筑受其高度影響容易加重采暖系統的垂向失調。室外管網的水力情況也會受整個系統水的靜壓力影響，大空間建筑系統與室外管網的串聯表現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、節能空調系統的設計思路

3.1方案設計

在大空間建筑空調安裝過程中，對室內環境設計品質高、能耗消耗低的室內提供置換式的可調節風量的系統。這些系統包括：去濕空調系統、結合冰蓄冷的低溫送風系統、冷輻射吊頂系統、送風系統。使用去濕方案可以確保綠色建筑對室內空氣質量的積極影響。將置換式送風的方式與冷輻射吊頂項目相結合，可以運用送風方式將新風導入室內，不僅保證了室內熱環境品質同時還可以不斷凈化室內空氣，使其保持新鮮和清新。

3.2具備良好的通風系統

良好的通風散熱系統是綠色建筑中央空調系統必須設置和具備的，因為很多大空間建筑在進行新風裝飾材料設計時，會揮發有害物質造成環境污染，對室內空氣影響非常大。如果可以確保室內自然通風達到合理水平，那么房間內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系。

3.3回風系統

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

結語：

社會經濟及科技手段不斷發展和進步，人們對生活質量和品質也在不斷提高。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計造型要美觀，基礎設置配置要完備，衛生條件也要做到安全舒適。人們對新型建筑品質的種種要求加快了大空間建筑的優化和發展節奏，各項設備設施正在不斷完善和趨于完美，各項設施建設越來越合理齊全。暖通空調設備也在不斷探索和實踐中發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設備會發展的更加科學化和生活化。

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作者簡介：

宗通，山東省魯商建筑設計有限公司，山東濟南;

盧麗（通訊作者），山東大衛國際建筑設計有限公司，山東濟南。