嚴(yán)寒地區(qū)高大空間建筑暖通設(shè)計簡述

張春明

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

關(guān)鍵詞：嚴(yán)寒地區(qū);高大空間建筑;暖通設(shè)計;設(shè)計方法

引言：暖通空調(diào)是建筑工程的組成內(nèi)容之一，包括三項內(nèi)容：供暖、空氣調(diào)節(jié)與通風(fēng)，每一項內(nèi)容都關(guān)系到空間內(nèi)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(diào)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(diào)系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計模式，因此，在設(shè)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(diào)設(shè)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(diào)設(shè)計的關(guān)鍵，對于提升設(shè)計水平與設(shè)計質(zhì)量有著重要意義。

一、高大空間建筑和暖通空調(diào)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(fù)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(nèi)環(huán)境要求較高。

高大空間建筑的空調(diào)設(shè)計難度較大，在空調(diào)設(shè)計過程中易受多種因素的影響。主要表現(xiàn)在隨著經(jīng)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(diào)在建筑中發(fā)揮至關(guān)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(diào)的設(shè)計要結(jié)合各種因素綜合考慮，在實際項目設(shè)計中，暖通空調(diào)設(shè)計方案一般要經(jīng)過多次的修改和完善，從而保障暖通空調(diào)效果，減少成本投入。因此，加大暖通空調(diào)設(shè)計的研究力度，對提高空調(diào)系統(tǒng)能效起到至關(guān)重要的作用。

（二）暖通空調(diào)系統(tǒng)的特點

暖通工程全稱為供熱供燃?xì)馔L(fēng)及空調(diào)工程，它主要包括三個方面：采暖、空氣調(diào)節(jié)、通風(fēng)，根據(jù)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(xué)、傳熱學(xué)以及熱力學(xué)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(shè)計感，那么，現(xiàn)代建筑就趨向于在建筑結(jié)構(gòu)的美化上進行突破，來達(dá)到用戶的要求。在現(xiàn)代我們對高大空間建筑的暖通技術(shù)逐漸成熟，可以在豐富建筑設(shè)計的同時使空調(diào)系統(tǒng)與其相匹配。

二、高寒區(qū)域的建筑暖通設(shè)計工作要點

（一）通風(fēng)設(shè)計活動

通風(fēng)設(shè)計也是暖通設(shè)計環(huán)節(jié)中的重要設(shè)計活動。采用合理的送風(fēng)方式可以有效緩解大空間建筑的空調(diào)設(shè)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(fēng)，在底部設(shè)置回風(fēng)，為了能夠最大程度上提高冬天送風(fēng)風(fēng)速，可調(diào)節(jié)風(fēng)量及射程的風(fēng)口是現(xiàn)在大多數(shù)工程都會采用的。側(cè)送下回方式這樣的風(fēng)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(fēng)口設(shè)置在3m左右，根據(jù)你的裝修風(fēng)格來調(diào)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(fēng)量新風(fēng)負(fù)荷約占空調(diào)總負(fù)荷的20%～40%，對其標(biāo)準(zhǔn)值高低的取舍，與節(jié)能設(shè)計關(guān)系重大，不容忽視。為了滿足室內(nèi)人員的衛(wèi)生方面需求及部分工藝空調(diào)維持所需的室內(nèi)外壓差，所以引進新風(fēng)顯得尤為重要。而新風(fēng)量的多少將直接影響到空調(diào)的負(fù)載，進而會影響到空調(diào)系統(tǒng)的主機、水泵、冷卻塔及風(fēng)機盤管等的電量消耗。因此在設(shè)計時，可以采用新風(fēng)換氣機來通風(fēng)換氣。需要注意的是，新風(fēng)換氣機要選用效率高的熱回收裝置;且在嚴(yán)寒地區(qū)，新風(fēng)換氣機要選用顯熱回收裝置。新風(fēng)溫度不宜低于-10℃，否則排風(fēng)會出現(xiàn)結(jié)霜，此時就需要在熱回收裝置前設(shè)置空氣預(yù)熱器。

此外，為了降低電能的損耗，設(shè)計人員可以安裝一個變頻風(fēng)機，這不僅可以讓空調(diào)更好地運行，還能減小空調(diào)自身的損害，提高空調(diào)的性能。設(shè)計人員還可以對自然資源進行合理利用，通過設(shè)置一個獨立供風(fēng)系統(tǒng)，將自然風(fēng)引進室內(nèi)，這不僅可以減少空調(diào)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(shè)計活動

采暖系統(tǒng)設(shè)計是建筑暖通設(shè)計活動的重點工作，根據(jù)應(yīng)用高大空間建筑的情況來看，這類建筑并不會被長期應(yīng)用，一般存在間歇性應(yīng)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(shè)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(diào)設(shè)備結(jié)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(fēng)設(shè)備結(jié)合使用時，可以將采暖溫度設(shè)置到10℃或者5攝氏度，如果建筑內(nèi)部舉辦了大型的活動，熱風(fēng)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(shè)計工作時，與應(yīng)當(dāng)對特別的建筑空間進行設(shè)計，商場、餐廳以及體育場這種空間對于室內(nèi)的濕度與溫度設(shè)置要求相對寬松，在這類空間中使用相對簡單的采暖設(shè)備即可滿足采暖需求，如綜合應(yīng)用散熱片與暖風(fēng)機，在選擇暖風(fēng)機時，使用吊掛式的小型暖風(fēng)機即可，相比大型采暖設(shè)備，這種暖風(fēng)機的構(gòu)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(yīng)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(jié)合使用時，室內(nèi)溫度可以穩(wěn)定地保持在5℃上下，當(dāng)活動人員數(shù)量增加時，可通過暖風(fēng)機快速提升室內(nèi)溫度，其他時間中，暖風(fēng)機可以被直接關(guān)閉，節(jié)省電能消耗。

（三）防排煙系統(tǒng)設(shè)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(dāng)發(fā)生火災(zāi)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(shè)計過程中，應(yīng)與建筑專業(yè)緊密協(xié)調(diào)，達(dá)到自然排煙的要求。在設(shè)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(shè)計時建筑的開窗高度一般在1.5m左右。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，煙氣溫度比較高，會往高處走。當(dāng)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(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，開啟遙控或開關(guān)打開窗戶來及時排煙。

在建筑設(shè)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(fēng)防煙和自然排煙。自然排煙系統(tǒng)在操作上較容易，結(jié)構(gòu)也簡單，比較經(jīng)濟，若建筑可以在頂棚開設(shè)排煙口的，其效果最好。因為建筑較高，其內(nèi)的蓄煙能力較強;且大空間的建筑一般會在頂棚或者側(cè)墻處設(shè)置較大面積的采光通風(fēng)帶，這就可以結(jié)合自然排煙一起使用，在設(shè)計采用高側(cè)窗時，若在建筑物的迎風(fēng)面設(shè)置排煙口，其排煙量會隨著室外風(fēng)向改變而隨之發(fā)生變化。

三、結(jié)語

綜上所述，針對嚴(yán)寒地區(qū)進行高大空間建筑的暖通空調(diào)設(shè)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(nèi)環(huán)境，暖通空調(diào)設(shè)計時，要與高大空間建筑特點詳細(xì)的結(jié)合，選擇適合嚴(yán)寒地區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)形式安裝，同時要考慮節(jié)能環(huán)保的設(shè)計理念，在保證空調(diào)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(xiàn)

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