大空間建筑暖通空調(diào)設計與節(jié)能剖析

文/喬國生　河北建筑設計研究院有限責任公司　河北石家莊　050011

現(xiàn)代大空間建筑是一種符合現(xiàn)代社會生活及人們生產(chǎn)生活需要的建筑形式，具有內(nèi)部空間較大、面積較大的特點。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深化，節(jié)能成為大空間建筑暖通空調(diào)設計需要考慮的重要因素，因此，相關(guān)的設計人員應針對大空間建筑的結(jié)構(gòu)特點，對暖通空調(diào)進行設計并充分考慮到節(jié)能問題，使空調(diào)系統(tǒng)的運行在保證人居生活環(huán)境舒適度的同時降低運行成本，從而促進我國可持續(xù)發(fā)展。

1、大空間建筑的概念

所謂大空間建筑指的就是占地面積較為大的工程，如大型電影院、體育場等等，因為空間大，所以內(nèi)部的溫度不太均勻，時常存在著明顯的溫度差。因此，為了讓大空間的暖通空調(diào)具有好的效果，相關(guān)的設計人員一定要全面的考慮暖通空調(diào)的設計，從而滿足供暖的需求。一般情況，大空間建筑是為了滿足一些特定的要求而設定的，如電影院提供視頻欣賞的能力，因此設計人員在設計的過程中，必須要考慮到該建筑的用途，以此讓暖通系統(tǒng)的設計更符合需求。

2、大空間建筑暖通空調(diào)設計中的難點及解決對策

2.1　難點

（1）冷熱負荷計算復雜

大空間建筑在冬季時主要依靠外墻、地面、屋頂?shù)葒o結(jié)構(gòu)傳熱從而產(chǎn)生的負荷及冷風侵入負荷，因此在設計暖同空調(diào)室應全面考慮。在計算總冷熱負荷時除了考慮外墻等圍護結(jié)構(gòu)傳熱產(chǎn)生的冷負荷，同時還應考慮人類活動及設備產(chǎn)生的負荷[2]。

（2）復雜的暖通空調(diào)系統(tǒng)

通常情況下，大空間暖通空調(diào)系統(tǒng)都比較龐大，且需要各種冷量、風量、熱量也較大。因此應對系統(tǒng)合理分區(qū)，以提高系統(tǒng)運行的安全性，同時縮小風道尺寸及管道規(guī)格，有效降低系統(tǒng)運行壓力。在對暖通空調(diào)進行分區(qū)時應結(jié)合建筑功能分區(qū)，且要考慮各區(qū)流量壓力是都的均衡和運行維護戶是否便利，以達到分區(qū)的最大效果。

（3）暖通空調(diào)設備的選擇及布置

大空間公共建筑對室內(nèi)的要求相對嚴格，因此暖通空調(diào)設備的選擇及布置不僅要考慮設備的使用性能，還要對設備顏色、搭配、外形以及室內(nèi)整體效果等綜合因素進行考慮，在施工過程中應盡量將設備隱藏在角落或者裝飾背景中。

2.2　解決對策

暖通空調(diào)系統(tǒng)在運行時會產(chǎn)生大量熱量，為保證空調(diào)設備科正常運行，必須將這些熱量排室外，而這些設備通常又存在對熱源的要求。此外，暖通空調(diào)系統(tǒng)可分為兩種形式，分開式系統(tǒng)與閉合式系統(tǒng)。應采用有效措施將二者進行有機結(jié)合，從而設計出全新的空調(diào)系統(tǒng)。大空間建筑通常不會采用對流散熱器，然而散熱器具有安裝簡便、維護費用低等優(yōu)點，施工單位應根據(jù)大空間建筑的使用性質(zhì)，對散熱器的規(guī)格型號進行合理的選擇，通過利用散熱器保證室內(nèi)的基本溫度，再利用其它供暖設備使溫度達到要求標準。對于“冬暖夏涼”的大空間建筑，可對供暖、供涼設備進行可行性分析，以達到節(jié)約經(jīng)費的目的。

3、大空間建筑暖通空調(diào)設計的節(jié)能措施

在大空間建筑中，暖通空間因為受自身特點的影響，所消耗的資源非常的大，因此，設計人員在進行設計的時候，一定要全面的考慮到用途，進而減少空調(diào)的能源消耗，實現(xiàn)節(jié)能的目標。

3.1　冷源與熱源

在大空間設計的過程中，設計人員在選擇冷熱源的時候，一定要滿足空間的結(jié)構(gòu)，進而使暖通效果發(fā)揮到極致。冷熱源包括如下幾種：直燃型、吸收型、電力型、燃氣型，設計人員在進行冷熱源選取的時候，一定要全面的分析大空間的結(jié)構(gòu)與地理位置，進而選擇適合的冷熱源，同時，在數(shù)量的選擇上也要合理，使其讓冷熱源的安全得到保障，避免施工人員的安全與設施的建筑遭到影響，

3.2　空調(diào)水系統(tǒng)

如果想要空調(diào)系統(tǒng)運作的更好，那么設計人員就一定要對空調(diào)水系統(tǒng)進行分區(qū)，根據(jù)水系統(tǒng)的承壓與承受能力分區(qū)。如果想要確保分區(qū)的科學、合理，那么設計人員就要全面的考慮空調(diào)各個設備，如空調(diào)的管道承受力等因素。并且設計人員還應該在空調(diào)水系統(tǒng)中應用變頻技術(shù)，降低空調(diào)的能源消耗，最大程度的節(jié)約能源，真正的實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的效果。

3.3　合理選擇外部能源

在設計初期需要認真研究，根據(jù)工程的資源進行相關(guān)的技術(shù)對比，從而選擇最合適的外部能源，做到技術(shù)可行、經(jīng)濟合理，且還能節(jié)約資源。如：在市政集中供熱管網(wǎng)過程中，一定要設置單獨的鍋爐房；而當靠近湖泊或者江河的過程中，需要考慮將傳統(tǒng)石化能源轉(zhuǎn)變?yōu)樗礋岜眉夹g(shù)。另外，還需要考慮其太陽能、風能、地能是否可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的能源。

3.4　做好水力平衡設計

在分區(qū)設計室內(nèi)外采暖空調(diào)的過程中，必須要計算水力平衡，按照建筑物的內(nèi)部供暖系統(tǒng)與水力平衡要求的方式，選擇節(jié)流閥、平衡閥等水力裝置，使其讓各個風量、路水量達到壓力要求，盡可能的避免局部的冷水機組與水泵、換熱器等處于高效工作中。如果當局部壓力無法達到要求的時候，可以在局部增設加壓泵來滿足壓力的需求。

3.5　選擇高效節(jié)能設備與產(chǎn)品

在風機、空調(diào)器、散熱器、、水泵、冷水機組、換熱器等等設備的組件選擇方面，需要選擇高效節(jié)能的產(chǎn)品，最大化的減少能源的消耗。另外，還可以采用空氣余熱回收裝置、低溫熱泵機組等相關(guān)的節(jié)能產(chǎn)品，使低品質(zhì)的熱源得到充分的利用，使其優(yōu)化設備、管道保冷與保溫的冷量消耗和減少熱量。

3.6　合理設計控制方式與設備運作

在選擇水泵、空調(diào)機組等設備的過程中，需要合理的搭配設備的供熱與制冷能力以及設備數(shù)量，在根據(jù)負荷的實際情況適當?shù)恼{(diào)整運作臺數(shù)與倒換運作設備，以此確保在調(diào)節(jié)基礎上同時達到能源的節(jié)約目的。以消除余濕、余熱為關(guān)鍵的全空氣空調(diào)系統(tǒng)，可以隨時變新風比，使其過渡到季節(jié)新風運作中，充分的利用室外冷源，最大程度的減少空調(diào)的能源消耗。所以說，熱車間一定要充分的利用到自然風進行排除余熱，只用在必要的時候，利用機械進行降溫。

結(jié)語：

綜上所述，隨著時代的發(fā)展大空間建筑已成為現(xiàn)代社會的一種重要的建筑形式，同時滿足了人們對生活、生產(chǎn)的需求。因此，相關(guān)設計師應做好大空間建筑暖通空調(diào)的設計工作，始終貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，從而為人們提供良好的人居環(huán)境，同時有效節(jié)約我國能源，以保證我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]張晶.關(guān)于大空間建筑暖通空調(diào)節(jié)能設計的研究[J].建筑工程技術(shù)與設計,2016(17):717.

[2]南聯(lián)建.大空間建筑暖通空調(diào)設計與節(jié)能問題分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015,23(05):117-118.