高大空間暖通空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

閆明華

摘要：高大空間暖通空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計始終是建筑工程項目開展的基礎(chǔ)，其和普通民用建筑設(shè)施之間的差異較為顯著。想要提升總體的建筑設(shè)施設(shè)計效果，就必須要實時的開展暖通空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計工作。在實際的設(shè)計過程中，需要精確的把控其特殊性，各個專業(yè)之間還需要相互性的協(xié)調(diào)配合，最大限度的提升高大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計的效果，減少各項資金的投入，降低施工成本，提升總體設(shè)計的安全性以及使用的可靠性?？偨Y(jié)相關(guān)的設(shè)計經(jīng)驗，為我國日后所開展的建筑工程項目提供幫助。

關(guān)鍵詞：高大空間；建筑；暖通空調(diào)；設(shè)計

引言：

體育館，禮堂等一系列的建筑設(shè)施都屬于高大空間建筑，這種高大空間的建筑設(shè)施跨度比較大，且樓層的數(shù)量也比較高，玻璃幕墻的數(shù)量較多。高大空間建筑設(shè)施在實際投入使用之后，其內(nèi)部的人流量會比較大，會存在短期密集的特征，且該類型的建筑設(shè)施使用性能具有多樣化的特性，其對環(huán)境要求較為嚴(yán)苛。因此，在開展高大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計工作時，必須要綜合性且全面化的衡量各類外界干擾因素，切實的提升暖通空調(diào)設(shè)計的科學(xué)性以及合理性，將高大空間建筑的實際應(yīng)用價值發(fā)揮到極致，切實的提升人們的生活水平。

1冷熱負荷特點

高大空間建筑設(shè)施的空調(diào)負荷有效區(qū)域所占據(jù)的整體空間比值會比較小，并且大空間的外墻面積和地板面積的比值相差比較大，這就產(chǎn)生了外界對室內(nèi)空間自然對流影響的問題。這會形成一個較為強烈的周邊負荷區(qū)域。高大空間設(shè)施的人均體積、面積會比較大，容納的觀眾會比較多，新鮮空氣需求量以及送風(fēng)的需求量會超過一般類型的建筑設(shè)施，所以可以使用較小的換氣次數(shù)，適當(dāng)?shù)慕档托嘛L(fēng)量的標(biāo)準(zhǔn)。在冬季時，熱負荷數(shù)值需要以全室采暖形式進行推算，且在計算的過程中，還應(yīng)當(dāng)就垂直方向溫度梯度的變化影響進行考量。確定出室內(nèi)計算溫度始終時高大空間暖通設(shè)計需要注重的問題。一般來說，對層高度超過4米的生產(chǎn)廠房，其要合理的劃分區(qū)域，并確定出室內(nèi)的計算溫度，在計算屋面時，要以屋頂下溫度為主，大空間民用建筑設(shè)施可以采取生產(chǎn)廠房的計算方式，選擇室內(nèi)的平均溫度計算墻、窗、門耗熱量數(shù)值。

2工程概況

為了能深入的探究高大空間暖通空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計要點，本文主要以我國濟南遙墻國際機場航站區(qū)擴建北指廊工程室外配套工程為例進行分析。該建筑工程項目的總體建筑面積約為5.4萬平方米，應(yīng)當(dāng)對其提供空調(diào)冷（熱）源的制冷站和換熱的設(shè)備及管道去布置系統(tǒng)。該項目的冷水實際供水溫度約為7攝氏度，回水溫度為12℃。

3高大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計

首先，建筑設(shè)計需要具有獨特性的熱源。分別在空調(diào)，采暖等方面上予以供給，這主要是因為其會受到用地緊張等各類外界因素的影響。大部分的建筑設(shè)施都會在地下空間以及屋頂上的位置安裝鍋爐房，這會讓建筑設(shè)施熱源設(shè)計工序變得更加的冗雜化。其次，高大空間建筑設(shè)施高度會比較大，這會在無形之中增大采暖體系的垂向失調(diào)性問題，系統(tǒng)靜水壓力數(shù)值會增大。在這一狀況下，室外管網(wǎng)的水力狀況會發(fā)生很大程度的變化，系統(tǒng)的形成以及室外管網(wǎng)的量連接和多層建筑設(shè)施的差異十分的明顯。最后，建筑空調(diào)設(shè)計氣流組織會受到溫度的影響，應(yīng)當(dāng)使用具有科學(xué)性的送風(fēng)方式，依照上送下回的形式進行設(shè)計。目前我國大部分的工程項目會使用調(diào)節(jié)風(fēng)量以及射程風(fēng)口的方式，不斷地提升冬季時送風(fēng)的風(fēng)速。一般來說，側(cè)送下回方式送風(fēng)口的高度會處于三米的位置左右，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計過程中對建筑裝修設(shè)計布置風(fēng)口位置的實際狀況進行分析，結(jié)合其狀況不斷的提升室內(nèi)的美觀程度，精確的計算空調(diào)氣流組織數(shù)值。

4高大空間建筑空調(diào)節(jié)能設(shè)計

4.1合理選取設(shè)計參數(shù)

首先，需要合理的選擇設(shè)計的參數(shù)，并以其為基準(zhǔn)開展建筑空調(diào)節(jié)能的設(shè)計工作。一般來說，空調(diào)室內(nèi)需要計算出溫度以及濕度，并從中選取適當(dāng)?shù)暮侠頂?shù)值，其溫度以及舒適度的參考數(shù)值不能過低也不能過高，精確地計算出新風(fēng)量。滿足衛(wèi)生以及生產(chǎn)工藝等方面的要求，盡可能地節(jié)省資源能源，減少資源能源的損耗。首先，站在室內(nèi)溫度以及濕度的節(jié)能方面分析，應(yīng)當(dāng)確定出節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)，空調(diào)系統(tǒng)能耗數(shù)值的大小會和該建筑設(shè)施室外的氣象參數(shù)室內(nèi)發(fā)熱散濕量息息相關(guān)。室內(nèi)設(shè)計的溫度以及濕度標(biāo)準(zhǔn)也會直接決定負荷數(shù)值的大小。想要滿足生產(chǎn)工藝及人體健康的需求，就應(yīng)當(dāng)在夏季時將室內(nèi)空氣的溫度至少提升1℃，這樣的話會降低熱負荷的11%，其實際的節(jié)省量比較顯著。除此之外，在夏季還應(yīng)當(dāng)把室內(nèi)空氣的濕度上升十個百分點，從百分之六十調(diào)整到百分之七十，這樣可以最少減少能量損耗17%，根據(jù)相關(guān)的資料調(diào)查顯示，如果把夏季室內(nèi)的設(shè)計溫度提升1℃，那么就會讓該空調(diào)初始投資的總體金額最少減少6%，運行費用也會降低8%。其次，新風(fēng)量新風(fēng)的負荷時空調(diào)總負荷數(shù)值的30%，其數(shù)值上下浮動不超過10%。應(yīng)當(dāng)適宜的取舍標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，其會直接影響到節(jié)能的程度，必須要對其予以重視。引進新風(fēng)可以更好的滿足人們的衛(wèi)生需求，讓該建筑設(shè)施的室內(nèi)外壓差足夠的穩(wěn)定。

4.2配有能量回收裝置的空調(diào)器

很多空調(diào)房間中，會把空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置成為直流性的系統(tǒng)，這種設(shè)計方式主要時制藥廠類型的房間。其排風(fēng)以及室外的新風(fēng)溫度差異在冬季以及夏季時期會比較明顯，且該部分的排風(fēng)會存在大量的污染物，不能讓其直接融入到空調(diào)系統(tǒng)，顯熱回收排風(fēng)。室外的新風(fēng)在進入到顯熱回收器之后，夏季的溫度會減小，冬季的溫度會持續(xù)性的變高，進而完成能量回收的工作，達到能量回收的目的。新風(fēng)會有兩個入口，需要在空調(diào)器排風(fēng)出口的位置處安裝溫度傳感器，調(diào)整新風(fēng)入口的電動閥，其排風(fēng)出口位置處的溫度必須要超過5攝氏度。一旦其溫度達不到5攝氏度，那么其顯熱回收器的排風(fēng)一側(cè)就會產(chǎn)生結(jié)冰的現(xiàn)象，進而引發(fā)危險事件，對系統(tǒng)工作的開展造成不良的影響。能量回收裝置空調(diào)器可以被應(yīng)用到一些排風(fēng)量比較高的空調(diào)系統(tǒng)之中，若該排風(fēng)不會出現(xiàn)交叉污染等的現(xiàn)象，那么就可以借助轉(zhuǎn)輪式的全熱回收器進行做工，更好的取代顯熱回收器。轉(zhuǎn)輪式的全熱回收器的能量回收效率會比較高，通常狀況下，顯熱回收器的最高能量回收大約為50%，全熱回收器回收的能量大約為80%。

4.3節(jié)能角度審核設(shè)計方案

站在節(jié)能的方面審核高大空間暖通空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，分析逐時系數(shù)和同時使用系數(shù)。若使用全空氣系統(tǒng)，那么就必須要對各個房間的實際狀況進行分析，確定出不同朝向房間的逐時系數(shù)，分析風(fēng)系統(tǒng)的同時使用系數(shù)。除此之外，還應(yīng)當(dāng)就建筑設(shè)施的性能進行正確化的劃分，選擇功能相近的空調(diào)系統(tǒng)安裝到相應(yīng)的空調(diào)區(qū)域中，這樣不但會在一定程度上提升系統(tǒng)的同時使用系數(shù)，同時還會增大空調(diào)負載率，促使空調(diào)設(shè)施運行的更加高效。在該工程項目中，可以使用高效率，噪聲分貝量比較小且震動微弱的設(shè)施，用軟管進行連接。在必要的狀況下，其設(shè)備要以廠家所提供的消聲設(shè)備為基準(zhǔn)，更好的達到各類使用場所的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，處理好震動設(shè)備的隔振問題。嚴(yán)密化的封堵上機房維護結(jié)構(gòu)管道以及安裝洞附近的縫隙。不可使用淘汰型的產(chǎn)品，其所應(yīng)的設(shè)備能效都應(yīng)當(dāng)達到建筑節(jié)能設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求以及該地區(qū)的節(jié)能規(guī)范。在空調(diào)冷熱水的系統(tǒng)分區(qū)域位置處安裝能量計量裝置設(shè)施，為其后續(xù)所開展的各項管理工作提供便利，同時提升用戶自身的節(jié)能意識。采用變頻的形式控制冷水用戶側(cè)循環(huán)水泵，以最不利環(huán)路的壓差為基準(zhǔn)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)水量，讓其以一個節(jié)能的狀態(tài)運行。

4.4設(shè)備及管道的安裝

把冷卻塔、水泵等相關(guān)的機械設(shè)施帶入到建筑工程項目的施工現(xiàn)場，在現(xiàn)場進行核對，在核對工作完成后，確保其不會出現(xiàn)錯誤在繼續(xù)開展安裝工作，使用法蘭連接管道與設(shè)備或閥門。管道水平敷設(shè)時其坡度不低于0.001，管道系統(tǒng)中的最高點和最低點應(yīng)分別設(shè)置自動排氣和手動泄水裝置。循環(huán)水泵的進、出水管均裝置減振接頭、壓力表、溫度計；出水管裝調(diào)節(jié)止回關(guān)斷閥（三閥合一，具有緩沖止回、檢準(zhǔn)平衡和切斷三項功能），進水管裝入口過濾器（結(jié)合擴散器、過濾器、變徑器為一體）。

4.5建筑的防排煙設(shè)計及難點和重點

近些年來，我國建筑技術(shù)的發(fā)展水平已經(jīng)有了明顯的提升，且建筑占地的面積也開始逐漸的擴大。大部分的建筑設(shè)施面積都會大于1萬平方米，在該種狀況下，其建筑設(shè)施都會擁有經(jīng)營餐飲等性質(zhì)。該建筑設(shè)施的可燃物數(shù)量較多，且人流量比較大，人員流動密度數(shù)值較高。如果發(fā)生火災(zāi)事件，那么就會引發(fā)較為嚴(yán)重的群傷群死惡性事故。在實際的建筑工程項目中，消防部門要求該類型的建筑設(shè)施需要安裝防排煙的設(shè)施。這主要是因為火災(zāi)會引發(fā)濃煙，濃煙給人造成的傷害會高于明火傷害。必須要排除以及隔離濃煙，才能保障人員的疏散救援工作，讓其可以更為順暢地開展，安全性的進行滅火，加大對防排煙設(shè)計的重視程度。

首先要在地下廣場的屋頂位置出設(shè)置采光的天窗，同時在采光天窗中安裝自動排煙的百葉。如果產(chǎn)生了火災(zāi)，那么濃煙就可以自動性的通過百葉以及自動排煙系統(tǒng)排除到室外空間。其次，應(yīng)當(dāng)設(shè)置屋頂敞開空間，其敞開空間的寬度需要達到相應(yīng)的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以更好的抑制火勢，避免火勢快速的蔓延，同時還會具有排煙散熱等的性能，便于救援人員及時的進行疏散。最后，要設(shè)計好防煙樓梯間，若該安全分區(qū)中不能達到安全疏散的標(biāo)準(zhǔn)要求，無法安裝防煙樓梯間，那么就可以使用增大排煙量的形式，更為迅速地疏散人員。

高大空間建筑設(shè)施具有極強的特殊性，在其使用功能的需求等各方面的影響下，無法有效地設(shè)置防火防煙分隔。高大空間建筑設(shè)施會過于追求寬敞通透的效果，不能依照傳統(tǒng)的形式進行防火防煙的設(shè)計。其次，普通的火災(zāi)探測技術(shù)不能在第一時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)?，F(xiàn)階段，普通的建筑設(shè)施中會使用火災(zāi)探測器進行探測，該火災(zāi)探測器大部分是以煙氣濃度以及溫度為信號，在頂棚安裝火災(zāi)探測器。但是高大空間建筑設(shè)施內(nèi)，一旦發(fā)生火災(zāi)時，其空氣較為稀釋，煙氣只能達到幾米或者幾十米的高度，其濃度以及溫度都會受到影響。煙氣濃度以及溫度數(shù)值會下降，所以普通的火災(zāi)探測器裝置根本無法展現(xiàn)出其最大的效用。最后，常用的噴火滅火裝置和火災(zāi)的探測問題相同，建筑設(shè)施的內(nèi)部空間高度過大，普通的噴頭噴射出的水通常不會到達燃燒物的高度，這會使得其喪失滅火的效用，火災(zāi)危險性比較高。建筑設(shè)施的功能具有多樣化的特性，電氣設(shè)備數(shù)量較多，使用電器使用量比較大，這會在無形之中加大火災(zāi)發(fā)生的概率。通過開展煙氣控制系統(tǒng)的設(shè)計工作，可以最大限度的降低煙氣的沉降速度，給救援工作贏得更多的疏散時間，同時還會予以消防人員幫助，讓消防人員盡快的搜索起火的位置點。實時地開展救援以及滅火的工作。減少熱煙氣的產(chǎn)生量，降低建筑設(shè)施內(nèi)各類物品以及建筑設(shè)施所受到的損害。在建筑防排煙工程項目中，最常使用的方式為自然排煙，機械加壓送風(fēng)防煙和機械排煙。自然排煙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對來說較為簡單，操作起來也比較便捷，具有極強的經(jīng)濟性，可以在頂棚的位置出開設(shè)排煙口，排煙效果較好。建筑設(shè)施中高層建筑設(shè)施的蓄煙性能比較強，如果使用高側(cè)窗的方式，將建筑設(shè)施的排煙口安裝在迎風(fēng)面，那么排煙量就會在室外風(fēng)的影響下出現(xiàn)變化。如果是外風(fēng)的作用力低于煙氣的浮升力，那么排煙量就會逐漸的降低、如果室外風(fēng)的作用力和煙氣的浮升力相等，那么就不會有煙氣排除、如果是外風(fēng)的作用力超過煙氣的浮升力，那么室外風(fēng)就會借助排煙口不斷地進入到建筑設(shè)施的內(nèi)部，進一步加大煙氣在建筑設(shè)施內(nèi)的流動程度，讓其自然排煙系統(tǒng)失敗，無法自動的運行。因此，在實際的設(shè)計工作中，必須要對該建筑設(shè)施所處的地理位置以及該地區(qū)的常年風(fēng)向進行分析，開展具體化的建筑設(shè)計工作，確定好冷熱源的施工方案，提升暖通通風(fēng)系統(tǒng)使用的效果。

結(jié)語：

高大空間建筑設(shè)施是現(xiàn)代城市化發(fā)展的重要標(biāo)志，其已經(jīng)在現(xiàn)代社會中是一類比較常見的建筑設(shè)施。無論是建筑設(shè)施的體型，還是建筑設(shè)施的實際配備狀況的，都具有較為嚴(yán)苛的要求，所以在開展暖通空調(diào)設(shè)計工作時，必須要對高大空間建筑設(shè)施室內(nèi)空氣的溫度以及濕度各項指標(biāo)進行衡量，精確的把控高大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計的重點以及難點。以其為基礎(chǔ)，各個專業(yè)之間互相配合，最大限度的提升空間建筑投入使用的價值以及效應(yīng)，完善建筑設(shè)施內(nèi)的通風(fēng)空調(diào)配置。保證空氣的清潔度以及潮濕度，提升室內(nèi)空間的舒適性。

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（作者單位：北京世紀(jì)中天國際建筑設(shè)計有限公司）