淺談大空間暖通空調(diào)設(shè)計的幾點方案

【摘 要】隨著人類生活質(zhì)量的提高，人們的生活內(nèi)容越來越豐富，各種體育、休閑設(shè)施等公共建筑應運而生，這類建筑大都體積龐大，結(jié)構(gòu)復雜，功能靈活（建筑功能多樣化），如何進行暖通空調(diào)的設(shè)計、運行及管理既能滿足人們對大空間建筑的舒適要求又能節(jié)約能源，是一個非常值得探索的研究方向。本文主要談談大空間空調(diào)設(shè)計及如何節(jié)能，并對大空間的防排煙設(shè)計及難點和重點進行了探討。

【關(guān)鍵詞】大空間；暖通空調(diào)設(shè)計；節(jié)能；防排煙設(shè)計

1 大空間暖通空調(diào)設(shè)計

大空間暖通空調(diào)設(shè)計的重點主要體現(xiàn)在以下四個方面：

1）大空間建筑設(shè)計往往需要有單獨的熱源，以滿足空調(diào)、采暖、制冷、熱水供應等方面的需求。由于用地緊張和其他一些原因，很多大空間建筑需要在地下室或屋頂上設(shè)置鍋爐房，這使得大空間建筑的熱源設(shè)計變得更為復雜。

2）大空間建筑往往高度較高，這也加重了采暖系統(tǒng)的垂向失調(diào)，同時由于系統(tǒng)水靜壓力較大，直接影響到室外管網(wǎng)的水力工況，其系統(tǒng)的形式及與室外管網(wǎng)的連接與多層建筑有較大差異。

3）大空間建筑的空調(diào)設(shè)計氣流組織因溫度梯度較大，需采用合理的送風方式。上送下回方式為從頂棚送風下部回風，現(xiàn)工程多采用可調(diào)節(jié)風量和射程的風口，提高冬季的送風風速；側(cè)送下回方式送風口高度大多在3m左右，需要結(jié)合建筑裝修設(shè)計布置風口位置以達到室內(nèi)美觀，同時需要精確的空調(diào)氣流組織計算。

2 大空間空調(diào)節(jié)能設(shè)計

2.1 合理選取設(shè)計參數(shù)是基礎(chǔ)

空調(diào)室內(nèi)計算溫、濕度的確定應取合理值，不能過低（夏季）或過高（冬季）。新風量的計算與取值，在保證衛(wèi)生要求、生產(chǎn)工藝要求、符合規(guī)范要求的前提下盡量節(jié)省。

1）室內(nèi)溫、濕度從節(jié)能的角度來確定其標準是節(jié)能的重要因素?？照{(diào)系統(tǒng)能耗大小除與當?shù)厥彝鈿庀髤?shù)、建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)及室內(nèi)發(fā)熱散濕量有關(guān)外，室內(nèi)設(shè)計溫、濕度標準也是直接影響負荷大小的重要因素。在保證生產(chǎn)工藝和人體健康的條件下，夏季將室內(nèi)空氣的設(shè)計溫度每提高1℃，約可減少熱負荷11.2%，節(jié)省量是極為可觀的。同樣，在夏季如將室內(nèi)空氣濕度由60%提高到70%，則可節(jié)約能量17%左右。據(jù)資料測算，僅僅將夏季室內(nèi)空氣的設(shè)計溫度提高1℃，就可使空調(diào)初投資總額減低約6%，運行費用減少8%左右。

2）新風量新風負荷占空調(diào)總負荷的20%～40%，對其標準值高低的取舍，與節(jié)能關(guān)系重大，不可忽視。引進新風主要是為了滿足人員的衛(wèi)生需求及部分工藝空調(diào)所需維持的室內(nèi)外壓差。而新風量的多少直接影響空調(diào)的負載，從而影響空調(diào)系統(tǒng)的主機、冷卻塔、水泵、風機盤管等的耗電。

2.2 應盡量使用配有能量回收裝置的空調(diào)器

工程設(shè)計中，經(jīng)常由于空調(diào)房間某些工藝要求將空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計成直流系統(tǒng)（如制藥廠此類房間很多），其排風和室外新風之間的溫差在冬夏季很大，而這部分排風又帶有一些污染物，所以不能直接進入空調(diào)系統(tǒng)，此時應對排風進行顯熱回收。

室內(nèi)回風在排至室外以前，先和室外進入的新風經(jīng)顯熱回收器進行顯熱交換，經(jīng)能量回收后再排到室外。而室外進入的新風則經(jīng)過顯熱回收器后夏季溫度降低，冬季溫度升高，而達到能量回收目的。新風應有二個入口，并在空調(diào)器排風出口處設(shè)一溫度傳感器，調(diào)節(jié)二新風入口處的電動閥開度，以保證排風出口處的溫度高于50C。否則顯熱回收器排風側(cè)有結(jié)冰的危險，影響系統(tǒng)正常工作。帶能量回收裝置的空調(diào)器在其他排風量較大的空調(diào)系統(tǒng)也適用，如果排風無交叉污染問題，則可以用轉(zhuǎn)輪式的全熱回收器代替顯熱回收器，這樣能量回收效率則更高。一般來講，顯熱回收器最大能回收50%左右的能量，而全熱回收器則最大能回收80%左右的能量。

2.3 從節(jié)能角度總體審核設(shè)計方案

1）考慮逐時系數(shù)和同時使用系數(shù)。采用全空氣系統(tǒng)時，空調(diào)機組應按負擔房間的情況考慮各朝向房間的逐時系數(shù)（定風量系統(tǒng)為各房間逐時最大值之和，變風量系統(tǒng)為各房間逐時之和的最大值），對水系統(tǒng)而言，還應考慮各風系統(tǒng)的同時使用系數(shù)。

2）根據(jù)建筑物的功能劃分，對空調(diào)區(qū)域采取不同的空調(diào)方案在設(shè)計時將功能相近的各功能區(qū)采用一套空調(diào)系統(tǒng)，這樣可以在提高系統(tǒng)的同時使用系數(shù)和空調(diào)負載率，有利于空調(diào)設(shè)備的高效運行。

3 大空間的防排煙設(shè)計及難點和重點

隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，建筑占地面積也是越來越大，很多大空間建筑的面積均已超過1萬平方米。在這類建筑物中很多情況下都涉及經(jīng)營餐飲、服裝等小鋪面，可燃物多，人員流動密度大，一旦發(fā)生火災極易引起大量群傷群死的惡性事件。在實際工程中，大部分省市的消防部門要求這類建筑必須要有防排煙設(shè)施；眾所周知在火災事故中，濃煙對人的危害遠遠大于明火，只有將濃煙排除或是隔離才能實施人員疏散和安全滅火，因此必須加大落實防排煙設(shè)計在大空間建筑中的實際應用。

3.1 大空間建筑防煙設(shè)計難點

由于建筑結(jié)構(gòu)的特殊性和使用功能的具體需要，大空間建筑消防措施與普通建筑有著明顯的差別，主要有以下幾個方面：

1）不能有效設(shè)置防火防煙分隔，在建筑物內(nèi)設(shè)置防火防煙分區(qū)是控制煙氣擴散的主要方法，但大空間往往追求寬敞通透的效果并且由于使用功能的限制，難以按照傳統(tǒng)的方法進行防火防煙分隔。

2）普通火災探測技術(shù)無法及時發(fā)現(xiàn)火災，目前在普通建筑中廣泛使用的火災探測器大都是以煙氣濃度或溫度為信號進行探測的，且大多為頂棚安裝。在大空間建筑火災時，由于受到空氣的稀釋，火災煙氣到達十幾米或幾十米高處時，其濃度和溫度往往都大大降低，因此，普通的火災探測裝置無法有效發(fā)揮作用。

3.2 大空間建筑防煙設(shè)計重點

設(shè)置煙氣控制系統(tǒng)的目的是為了減緩煙氣的沉降速度，為人員的疏散贏得時間，方便消防人員搜尋起火位置，開展救援和滅火行動，并減少熱煙氣對建筑物內(nèi)物品以及建筑物本身造成的破壞在建筑防排煙工程中，常用的三種方式是：自然排煙，機械加壓送風防煙和機械排煙。但自然排煙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，容易操作，也比較經(jīng)濟，在頂棚能夠開設(shè)排煙口的建筑，其自然排煙效果好。下面介紹自然排煙的設(shè)計。

建筑中的高大空間具有較強的蓄煙功能；且大空間建筑通常頂棚或側(cè)墻設(shè)置大面積采光或通風帶，可與自然排煙結(jié)合使用，采用自然排煙時，煙氣和周圍空氣之間的溫差排煙口和進風口之間的高差室外風力和風向以及高層建筑熱風壓作用等都會對自然排煙的效果產(chǎn)生影響，自然排煙口可以采用屋頂排煙口或高側(cè)窗的形式，如果采用高側(cè)窗的形式，當建筑物的排煙口設(shè)在迎風面時，其排煙量在室外風的作用下會發(fā)生變化；當室外風的作用力小于煙氣的浮升力時，則排煙量減少；當室外風的作用力等于煙氣的浮升力時，則不會有煙氣排出；當室外風的作用力大于煙氣的浮升力時，則室外風會通過排煙口進入建筑內(nèi)從而加劇煙氣在建筑內(nèi)的流動，導致自然排煙的失敗。所以，設(shè)計時，要根據(jù)地形、該地常盛行風來進行具體的建筑設(shè)計。

4 結(jié)語

總之，隨著大空間建筑的發(fā)展，其中很多大空間建筑內(nèi)的空氣需要保持一定的溫度濕度、清潔度，許多大空間建筑內(nèi)需要設(shè)置較為完善的通風、空調(diào)設(shè)備。因此，暖通空調(diào)設(shè)備如何適應這種需要也是現(xiàn)代大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計中值得注意和探討的問題。

[責任編輯：丁艷]