嚴寒地區(qū)高大空間建筑暖通設計簡述

張春明

摘要：針對嚴寒區(qū)域進行高大空間的建筑設計時，一定要充分考慮低溫以及大雪天氣的影響，設計功能系統(tǒng)要著重在暖通施工環(huán)節(jié)上。設計過程中需要嚴格遵守特定的室內設計要求，由于高大空間建筑的實際空間跨度大，居住在內部的人員較密集，暖通系統(tǒng)設計時，應當結合建筑的網架結構特點。本文首先分析了高大空間建筑和暖通空調系統(tǒng)的特點，然后詳細地分析了高寒區(qū)域的建筑暖通設計工作要點。

關鍵詞：嚴寒地區(qū);高大空間建筑;暖通設計;設計方法

引言：暖通空調是建筑工程的組成內容之一，包括三項內容：供暖、空氣調節(jié)與通風，每一項內容都關系到空間內部的舒適性，也是用戶對建筑空間最基本的要求。近年來，隨著建筑功能的擴展，諸多高大空間建筑物的出現(xiàn)，使用戶對暖通空調的功能與效果有了新的要求。高大空間有著自己本身的特點，其暖通空調系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)設計模式，因此，在設計重點與難點上也出現(xiàn)了新的變化。探究高大空間暖通空調設計要點，從高大空間本身的特點以及需要出發(fā)，明確高大空間暖通空調設計的關鍵，對于提升設計水平與設計質量有著重要意義。

一、高大空間建筑和暖通空調系統(tǒng)的特點

（一）高大空間建筑特點

高大空間建筑與普通建筑相比，具有層高更高，跨度更大，功能繁多，樣式復雜等特點。投入使用后人員短期聚集，使用時間相對集中，對室內環(huán)境要求較高。

高大空間建筑的空調設計難度較大，在空調設計過程中易受多種因素的影響。主要表現(xiàn)在隨著經濟水平的提高，人們對使用空間的舒適度要求越來越高。暖通空調在建筑中發(fā)揮至關重要的作用，必須要滿足多元化的用戶需求，但同時又受到建筑空間布局的制約。暖通空調的設計要結合各種因素綜合考慮，在實際項目設計中，暖通空調設計方案一般要經過多次的修改和完善，從而保障暖通空調效果，減少成本投入。因此，加大暖通空調設計的研究力度，對提高空調系統(tǒng)能效起到至關重要的作用。

（二）暖通空調系統(tǒng)的特點

暖通工程全稱為供熱供燃氣通風及空調工程，它主要包括三個方面：采暖、空氣調節(jié)、通風，根據其功能來說，這是建筑的組織部分，同時也是我們生活中不可或缺的部分[3]。暖通是流體力學、傳熱學以及熱力學這三大工程理論組合而成的綜合建筑，現(xiàn)如今人們對所處環(huán)境不僅僅只要求舒適，同時還追求設計感，那么，現(xiàn)代建筑就趨向于在建筑結構的美化上進行突破，來達到用戶的要求。在現(xiàn)代我們對高大空間建筑的暖通技術逐漸成熟，可以在豐富建筑設計的同時使空調系統(tǒng)與其相匹配。

二、高寒區(qū)域的建筑暖通設計工作要點

（一）通風設計活動

通風設計也是暖通設計環(huán)節(jié)中的重要設計活動。采用合理的送風方式可以有效緩解大空間建筑的空調設計時氣流組織因溫度梯度而變化較大。上送下回就是采用從頂棚開始送風，在底部設置回風，為了能夠最大程度上提高冬天送風風速，可調節(jié)風量及射程的風口是現(xiàn)在大多數(shù)工程都會采用的。側送下回方式這樣的風循環(huán)更廣闊，冷量自然下沉，舒適性也是最好的，一般將送風口設置在3m左右，根據你的裝修風格來調整，要在機組余壓滿足的情況下，盡量大些，以使氣流頒均勻。

由于新風量新風負荷約占空調總負荷的20%～40%，對其標準值高低的取舍，與節(jié)能設計關系重大，不容忽視。為了滿足室內人員的衛(wèi)生方面需求及部分工藝空調維持所需的室內外壓差，所以引進新風顯得尤為重要。而新風量的多少將直接影響到空調的負載，進而會影響到空調系統(tǒng)的主機、水泵、冷卻塔及風機盤管等的電量消耗。因此在設計時，可以采用新風換氣機來通風換氣。需要注意的是，新風換氣機要選用效率高的熱回收裝置;且在嚴寒地區(qū)，新風換氣機要選用顯熱回收裝置。新風溫度不宜低于-10℃，否則排風會出現(xiàn)結霜，此時就需要在熱回收裝置前設置空氣預熱器。

此外，為了降低電能的損耗，設計人員可以安裝一個變頻風機，這不僅可以讓空調更好地運行，還能減小空調自身的損害，提高空調的性能。設計人員還可以對自然資源進行合理利用，通過設置一個獨立供風系統(tǒng)，將自然風引進室內，這不僅可以減少空調的能耗，還改善了環(huán)境，對于用戶的更好使用有著重大的意義。

（二）采暖設計活動

采暖系統(tǒng)設計是建筑暖通設計活動的重點工作，根據應用高大空間建筑的情況來看，這類建筑并不會被長期應用，一般存在間歇性應用的特點，因此存在閑置的情況，建筑的整體使用率相對比較低。在很多高寒區(qū)域，暖通設計者常常會通過使用地板輻射采暖系統(tǒng)來滿足建筑供暖需要，或者將散熱器與空調設備結合使用，這類采暖系統(tǒng)在高大空間建筑中也極為常見。

在將散熱器與送熱風設備結合使用時，可以將采暖溫度設置到10℃或者5攝氏度，如果建筑內部舉辦了大型的活動，熱風系統(tǒng)可以對熱量進行補充，滿足多種采暖需求。在展開采暖設計工作時，與應當對特別的建筑空間進行設計，商場、餐廳以及體育場這種空間對于室內的濕度與溫度設置要求相對寬松，在這類空間中使用相對簡單的采暖設備即可滿足采暖需求，如綜合應用散熱片與暖風機，在選擇暖風機時，使用吊掛式的小型暖風機即可，相比大型采暖設備，這種暖風機的構造極為簡單，同時升溫速度極快，在初期使用時，可以不消耗過多的成本，可有效滿足單一的供暖應用需求，盡管比較適合高大空間，但是存在噪聲問題。在將多種供暖方式結合使用時，室內溫度可以穩(wěn)定地保持在5℃上下，當活動人員數(shù)量增加時，可通過暖風機快速提升室內溫度，其他時間中，暖風機可以被直接關閉，節(jié)省電能消耗。

（三）防排煙系統(tǒng)設計

在一些體育館、餐廳和商場等的大空間建筑物中，由于人員密集、空間面積大、可燃物較多，因此必須做排煙系統(tǒng)。當發(fā)生火災時必須及時有效地組織人員疏散和有效的煙氣控制，防止其蔓延。大空間的建筑一般使用玻璃幕墻或開窗面積大，具備自然排煙條件。在設計過程中，應與建筑專業(yè)緊密協(xié)調，達到自然排煙的要求。在設計建筑排煙時要注意：首先，自然排煙要滿足排煙房間可開啟外窗面積不小于該房間面積的2%，且可開啟外窗面積不包括外門面積。其次，在設計時建筑的開窗高度一般在1.5m左右。當發(fā)生火災時，煙氣溫度比較高，會往高處走。當窗子的高度變高后，會不方便人開啟，這時窗子就需要電動控制，即電動排煙窗。當發(fā)生火災時，開啟遙控或開關打開窗戶來及時排煙。

在建筑設計防排煙工程中，通常使用以下幾種排煙方式：機械排煙，機械加壓送風防煙和自然排煙。自然排煙系統(tǒng)在操作上較容易，結構也簡單，比較經濟，若建筑可以在頂棚開設排煙口的，其效果最好。因為建筑較高，其內的蓄煙能力較強;且大空間的建筑一般會在頂棚或者側墻處設置較大面積的采光通風帶，這就可以結合自然排煙一起使用，在設計采用高側窗時，若在建筑物的迎風面設置排煙口，其排煙量會隨著室外風向改變而隨之發(fā)生變化。

三、結語

綜上所述，針對嚴寒地區(qū)進行高大空間建筑的暖通空調設計存在的難度較大，為了確保高大空間建筑的功能充分地發(fā)揮出來，為空間創(chuàng)造更好的室內環(huán)境，暖通空調設計時，要與高大空間建筑特點詳細的結合，選擇適合嚴寒地區(qū)的空調系統(tǒng)形式安裝，同時要考慮節(jié)能環(huán)保的設計理念，在保證空調使用性能的同時，為人們提供更為舒適的建筑空間。

參考文獻

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[3]曹利明，邱曉楓，姜新豐.高大空間公共建筑暖通空調系統(tǒng)設計分析[J].中華建設，2019（07）：112-113.

[4]李釘.高大空間公共建筑暖通空調系統(tǒng)設計的要點綜述[J].建材與裝飾，2017（15）：94-95.

[5]劉瑞軍.高大空間公共建筑暖通空調系統(tǒng)設計分析[J].山西建筑，2017，43（32）：108-109.