大空間建筑空調(diào)設(shè)計與節(jié)能思路

杜夢嬌

摘 要： 隨著大型空間建筑項目的不斷擴大，給人們提供了更加多樣化的建筑使用空間，但與此同時，也對建筑設(shè)計提出了更高要求。其中，暖通空調(diào)的設(shè)計是現(xiàn)代大空間建筑設(shè)計中的一項重點和難點工作。暖通空調(diào)的主要作用是為建筑室內(nèi)調(diào)節(jié)溫度，如果它的設(shè)計不夠合理的話，那么可能會引起空調(diào)能耗過高，噪音過大，溫度調(diào)節(jié)作用不佳等問題，從而大大影響到人們對建筑的使用體驗。因此，在現(xiàn)代大空間建筑暖通空調(diào)的設(shè)計中，應(yīng)當要充分結(jié)合建筑的實際需求，把握好各項設(shè)計要點，優(yōu)化總體設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞： 大空間;建筑空調(diào)設(shè)計;節(jié)能思路

【中圖分類號】TU83 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）07-0084-01

引言：我國大空間建筑數(shù)量的增多，為暖通空調(diào)設(shè)計提供了大量的運用機會，尤其是南方在沒有普及暖氣的情況下，對暖通空調(diào)的需求急速增長。由于大空間建筑的空間面積較大，暖通空調(diào)在工作時會消耗大量的電能，如果設(shè)計不合理，將造成大量的能耗浪費，同時對暖調(diào)空調(diào)的運轉(zhuǎn)效率也有一定的影響。因此，如何降低其在工作時的電能消耗以達到節(jié)能的目的，是暖調(diào)空調(diào)設(shè)計的重點內(nèi)容。所以，相關(guān)設(shè)計人員必須對暖調(diào)空調(diào)的設(shè)計難點仔細分析，并提出具有針對性的解決措施。

1 大空間建筑空調(diào)的設(shè)計原則

1.1 舒適原則。現(xiàn)代大空間建筑中的暖通空調(diào)的主要作用是為建筑室內(nèi)調(diào)節(jié)溫度，以使室內(nèi)冬暖夏涼，讓人們感到更加舒適，所以它的本質(zhì)是一種服務(wù)于人的工具。而作為一種服務(wù)于人的工具，首先必須要遵循健康舒適原則，即通過使用一些對人類身體健康無害的，環(huán)保的材料，并進行合理的設(shè)計，以給人們創(chuàng)造出一個宜居的建筑空間。

1.2 減排原則。眾所周知，地球中的各類資源和能源都是有限的，在人類社會的發(fā)展中，不能以對自然資源和能源的肆意浪費為代價，否則會嚴重破壞我們的地球家園。據(jù)相關(guān)研究表明，在現(xiàn)代大空間建筑中，暖通空調(diào)的能耗約占到建筑總能耗的30%，這足以說明其能耗之大。而為了響應(yīng)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求及實現(xiàn)建設(shè)節(jié)約型社會的目標，在現(xiàn)代大空間建筑暖通空調(diào)的設(shè)計中必須要遵循節(jié)能減排原則，一方面通過對各類資源和能源進行優(yōu)化分配及合理使用來盡可能地降低能耗，另一方面盡量減少廢氣排放以減輕環(huán)境污染。

1.3 自然原則。在我們的大自然中，除了那些有限的資源以外，還存在著一些可再生資源，它們是取之不盡，用之不竭的。常見的可再生資源有太陽能，風能，地熱能等，在現(xiàn)代大空間建筑空調(diào)的設(shè)計中，還應(yīng)當要遵循利用自然原則，充分開發(fā)利用這些可再生資源，以代替不可再生能源，實現(xiàn)成本的節(jié)約。

2 大空間建筑空調(diào)設(shè)計的節(jié)能途徑

2.1 合理的氣流設(shè)計。在大空間建筑中使用分層空調(diào)，只需要確保人類活動區(qū)域的溫度和濕度要求，來減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗。側(cè)面供氣使用出風口的中心作為接口，將整個多功能孔垂直分為兩個區(qū)域，下部是空調(diào)區(qū)域，上部是非空調(diào)區(qū)域，必須保持在空調(diào)區(qū)域中的溫度和濕度。地板供氣由室內(nèi)熱源產(chǎn)生的浮力驅(qū)動，從而形成自下而上的氣流模式。溫度也從底部到頂部垂直升高，并且控制界面可以放置在頂部區(qū)域。

2.2 有效設(shè)計水力平衡。在大型空間建筑項目的空調(diào)設(shè)計中，水力平衡設(shè)計是節(jié)省能源的主要方法，因此，在設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)之前必須做好水力平衡的計算。按照水力平衡的要求，以及大空間建筑供應(yīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的要求，選擇并匹配平衡閥、節(jié)流閥和許多其他水力平衡裝置，同時，每個回路中的水和空氣量必須能夠有效滿足壓力的特定需求。如果壓力不足，可以添加局部壓力泵以補償所需的壓力，在確保大型建筑空調(diào)正常運行的基礎(chǔ)上減少能耗。

2.3 選擇合理的外部能源。選擇外部能源時，必須遵守當?shù)氐南嚓P(guān)法律法規(guī)，考慮到經(jīng)濟性，選擇地熱熱泵系統(tǒng)。根據(jù)某大空間建筑的實際情況選擇三臺熱泵。夏季蒸發(fā)器的最大流量為690m3/h，這是冷水的特定流量。當剩余流量系數(shù)為1.1h，每個泵的流量計算為253m3/h。為了有效地提高空調(diào)的使用效率，并聯(lián)安裝四個循環(huán)水泵，其中三個泵處于待機狀態(tài)。

2.4 合理選擇設(shè)計參數(shù)。為大型建筑物合理選擇空調(diào)設(shè)計參數(shù)，是節(jié)省能源、減少能耗、控制溫度和濕度的主要途徑。在空調(diào)的總負荷中，新鮮空氣的負荷占空調(diào)總負荷的30%～50%。我們還可以發(fā)現(xiàn)，新鮮空氣負荷設(shè)計參數(shù)的選擇是空調(diào)設(shè)計成敗的關(guān)鍵。引入新鮮空氣的主要目的是滿足人們的生活需求，并保持室內(nèi)和室外之間的壓力差。

2.5 合理設(shè)計設(shè)備的運行與控制方法。大型建筑物的空調(diào)設(shè)計需要科學合理地選擇空調(diào)單元、熱交換器、水泵和其他設(shè)備，并且根據(jù)大型建筑物的實際情況，選擇相應(yīng)的交換設(shè)備和編號。在有效調(diào)整的基礎(chǔ)上，減少空調(diào)能耗，主要消除所有廢熱和殘留濕氣，全空調(diào)系統(tǒng)在過渡季節(jié)必須以可變的新鮮空氣比率和新風比的模式運行，從而最大限度地利用室內(nèi)和室外的自然冷卻源?；诖?，減少空調(diào)能耗的目標可以取得成就。所有熱力車間都充分利用有組織的自然通風，以達到消除預(yù)熱并減少由機器引起的能耗的目標。

2.6 選擇高效節(jié)能的新產(chǎn)品和新設(shè)備。選擇冷水機、水泵、熱交換器、散熱器和風扇等設(shè)備時，需要選擇由國家或地方許可制造商制造的同一批組件設(shè)備，并選擇高質(zhì)量、高能效的產(chǎn)品，降低20%-30%空調(diào)運行的能耗，但同時，在機組選擇過程中，有必要選擇一個低溫熱泵機組和一個可以通過收集熱量來降低能耗的設(shè)備，回收利用空氣的余熱。此外，設(shè)備和管道的隔熱和冷卻必須有效，以最大限度減少熱量和冷卻損失。

2.7 使用配備有能量回收裝置的空調(diào)。在很多情況下，大空間建筑的空調(diào)設(shè)計會受到外界自然條件和空調(diào)設(shè)備安裝條件的影響，因此有必要將其設(shè)計為直流系統(tǒng)，這導(dǎo)致空調(diào)排氣口與室外之間的溫差相對較大，但是排氣口通常包含某些污染物，因此無法直接進入空調(diào)系統(tǒng)，此時，排氣需要回收顯熱。當大空間建筑物的室內(nèi)返回空氣排放到外部時，必須首先通過顯熱回收裝置與外部空氣交換顯熱，回收能量，然后再次將其排放到外部。當新鮮空氣通過顯熱回收單元時，它在夏天降溫，在冬天變暖，并達到其回收目標。通常，將顯熱回收裝置應(yīng)用于空間較大的建筑物的空調(diào)設(shè)計時，可以回收50%～60%的能量，而完整的熱回收裝置可以回收80%～90%的能量。

結(jié)語：綜上所述，相對于一般的建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計，大空間建筑明顯有著更高的要求，因此需要提高對大空間建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的重視程度，在了解大建筑空間系統(tǒng)的特點之上，采取有效的節(jié)能設(shè)計措施，有效滿足大空間建筑運行功能要求，保障大空間建筑得以更好的運行。

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