浅谈大空间暖通空调设计

郭树影

摘要：随着我国经济的快速发展，人们生活水平不断的提高，人们开始追求高质量的生活，承载休闲、娱乐和运动功能于一身的大空间建筑营运而生，只是依靠过去的经验无法满足暖通空调设计的要求，所以设计人员应结合传统大空间暖通空调设计方法，并从建筑实际情况找出合适的设计方案。本文对大空间暖通空调设计进行分析。

关键词：大空间；暖通空调；设计；探讨

一、大空间暖通空调的设计要点

1.对建筑物的实际情况要有所了解

暖通空调在设计前，相关的设计人员应对暖通空调所在的建筑物实际情况有所了解，应了解建筑物的内部结构及外部形式，并且根据建筑结构形式的不同而设计暖通空调，了解建筑物内的人员数量，了解暖通空调的使用时间，使用过程中是否有废气排出。

2.大空间暖通空调设计需要有单独的热源

大空间建筑的跨度和實际空间比较大，内部安装的暖通空调需要满足空调、采暖、制冷及热水供应等方面的建筑需求。所以相关的设计者在进行暖通空调设计时，需要考虑单独的热源设计问题，满足大空间建筑需求。一些大空间建筑需要在建筑物地下室或建筑屋顶上设置锅炉房，锅炉房的设置会使大空间建筑热源设计的难度变大。

3.注意采暖系统的垂直失调

大空间建筑的高度较高，加重采暖系统的垂向失调，由于系统水静压力较大，直接影响室外管网的水力工况，系统的形式及室外管网的连接与多层建筑有很大的差异。

4.注意送风方式的合理性

大空间建筑的空调设计气流组织因为温度梯度很大，应采用合理的送风方式，现在的工程多采用可调节风量和射程的风口，提高冬季的送风风速，还应结合建筑装修设计布置风口位置达到室内美观，需要精确的空调气流组织计算。

二、大空间空调节能设计

1.合理选取设计参数是基础

空调室内计算温、湿度的确定应取合理值，不能过低或过高。新风量的计算与取值，在保证卫生要求、生产工艺要求、符合规范要求的前提下尽量节省。

（1）室内温、湿度从节能的角度来确定其标准是节能的重要因素。空调系统能耗大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外，室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。在保证生产工艺和人体健康的条件下，夏季将室内空气的设计温度每提高1℃，约可减少热负荷11.2%，节省量是极为可观的。同样，在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%，则可节约能量17%左右。据资料测算，仅仅将夏季室内空气的设计温度提高1℃，就可使空调初投资总额减低约6%，运行费用减少8%左右。

（2）新风量新风负荷占空调总负荷的20%～40%，对其标准值高低的取舍，与节能关系重大，不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。

2.应尽量使用配有能量回收装置的空调器

工程设计中，经常由于空调房间某些工艺要求将空调系统设计成直流系统，其排风和室外新风之间的温差在冬夏季很大，而这部分排风又带有一些污染物，所以不能直接进入空调系统，此时应对排风进行显热回收。

室内回风在排至室外以前，先和室外进入的新风经显热回收器进行显热交换，经能量回收后再排到室外。而室外进入的新风则经过显热回收器后夏季温度降低，冬季温度升高，而达到能量回收目的。新风应有二个入口，并在空调器排风出口处设一温度传感器，调节二新风入口处的电动阀开度，以保证排风出口处的温度高于50C。否则显热回收器排风侧有结冰的危险，影响系统正常工作。带能量回收装置的空调器在其他排风量较大的空调系统也适用，如果排风无交叉污染问题，则可以用转轮式的全热回收器代替显热回收器，这样能量回收效率则更高。一般来讲，显热回收器最大能回收50%左右的能量，而全热回收器则最大能回收80%左右的能量。

3.从节能角度总体审核设计方案

（1）考虑逐时系数和同时使用系数。采用全空气系统时，空调机组应按负担房间的情况考虑各朝向房间的逐时系数，对水系统而言，还应考虑各风系统的同时使用系数。

（2）根据建筑物的功能划分，对空调区域采取不同的空调方案在设计时将功能相近的各功能区采用一套空调系统，这样可以在提高系统的同时使用系数和空调负载率，有利于空调设备的高效运行。

三、大空间暖通空调通风系统设计

1.上送下回全空气空调系统

在这个系统中，上方网架空间或顶棚中都会安装有送风口，在侧墙部位设置回风口，可从上方将气流输送至人员区域，并从回风系统中将气流排出。机械集中的排风系统应该在舞台空间顶部安装。在设计系统时，需要注意系统的冷热源高度，一般距离地面约2m。气流平均速度应设置为0.4m/s，且送风口的风速不能高于10m/s。旋转风口的主要特点是风量较大、且送风时噪音很低，风速可控制、阻力稳定等，因此很多高大空间建筑都会选用旋流风口，这项风口不仅可以在会议室等一些层数很低的楼层中安装，并且也可以在厂房、体育馆、机场等层高较高的地方。处理完空气后会将其送入送风系统，并运送至各地方，从而满足区域不同需求。但是需要注意的是，这套系统消耗的资源相较于其他系统来说更多，且热空气的进入导致区域空间内空气质量很差，不利于空间内人员健康。因而在设计过程中不仅需要考虑到环境需要，还需要选择性价比较高的系统。

2.辅助房间内系统设计

在一些大型建筑内部一般会有一些辅助房间，如器材室、会议室及休息室等。这些房间的功能、环境及使用条件与高大空间的主体部位功能很不一样，因此对辅助房间的空调系统需要独立设置，从而节省能源消耗。一般来说，在辅助房间内设置的系统有恒温恒湿系统、多联机系统等。选择好需要的系统后，按照房间的实际使用时间及功能情况区别控制，同时也需要与高大空间的主系统进行区分，实现能源消耗降低的目标，达到辅助房间最好的使用效果。

3.采暖系统

社会上存在的大空间建筑的使用次数普遍较少，多数大空间都处于闲置状态。相比较来说，北方的大空间建筑冬季主要以空调采暖为主，以地暖等其他采暖方式为辅的采暖方式。因此，在建造时不同的采暖系统不能将其设计在一起。当建筑物不使用时，应对主系统进行关闭，只采用辅助取暖的方式，辅助取暖温度多设置在8℃左右。在开始使用后，应对两种系统同时开启，地暖也就是利用地板辐射采暖的而远离实现采暖，因而较为舒适。因此，在一些需要高温的场所应采用地暖系统供暖。地暖系统中供回水温度不宜设置过高，一般设置在50摄氏度左右。地暖在进行建造时，为了实现最好效果，应从空间至外围对管道的距离逐渐增大。

4.下送风空调系统

在大型建筑中，由于使用频率不高，因而对噪声有着很严格要求。一般大型建筑物的大厅使用的是下送风空调系统。送风口应设置在座椅下，顶棚会建造回风口。为了保证使用者的舒适度，送风口的温差应低于5℃。在送风口旁还需要另外设置送风道，并设置一定防火措施及降噪措施。利用该系统大厅温度从下至上会逐渐升高，各指标都良好，适合影院的观影厅。需要注意的是，送风口距离观众距离应保持在1m内，从观众舒适度方向考虑，需要对观众所在区域的温度及空气流速严格控制，只有这样，观众才能拥有良好的体验。

结语

随着我国经济的快速发展，大空间公共建筑越来越多，现代化建筑大空间民用建筑要求建筑美观、各种设施齐全、要求舒适卫生的环境条件，以保证空气的流通和室内温度和湿度达到标准。所以暖通空调设计比较复杂，需要对其特殊和难点，综合考虑多种因素，以保证其科学合理。

参考文献：

[1]陈信东.体育场馆等大空间暖通空调设计难点及对策分析[J].城市建筑，2014，（27）：91.

[2]马熙华.关于大空间建筑暖通空调设计与节能的分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（19）.

[3]南联建.大空间建筑暖通空调设计与节能问题分析[J].中国新技术新产品，2015，（5）：117.