大空间暖通空调设计

摘要：随着经济水平的不断发展和提高，暖通空调设备开始进入普通家庭的生活之中，不再是奢侈品的代表。目前，暖通空调不仅仅应用在每家每户中，随着人们生活质量意识的不断提高，人们越来越追求丰富多彩的生活，对运动及休闲活动的需求也越来越大，因此在大城市中滋生了各种公共建筑物，这些建筑物的特点决定了暖通空调安装的重要性。如何优化这些大空间建筑物中暖通空调的设计，来创造一个舒适的环境，促进管理的科学化，是目前人们广泛探讨的一个问题。
关键词：大空间；暖通空调；设计研究
我国关于大空间建筑中暖通空调设计的研究晚于其他国家，目前，随着我国经济的进一步发展和人们生活质量水平的不断提升，各类娱乐的、运动的场馆建筑不断兴建，这些建筑物体积通常较庞大，且具有复杂的结构和多样的功能，在像体育馆等这些大空间建筑中更需要安装暖通空调设施，但是由于其结构特点，决定了设计的难点，这就需要人们继续探讨大空间建筑中暖通空调的设计方法，基于此，本文首先对一些基本概念进行了描述，然后分析了在大空间建筑中设计、安装暖通空调的难题，最终提出了优化设计的措施和设计的难点。

一、大空间建筑和暖通空调

所谓大空间建筑，其特点是：①存在温度梯度，因为具有较高的高度，像目前我国的普通体育场馆或者音乐厅等，其高度都在十米以上，有的高层建筑中庭的高度甚至在一百米以上；外界对于这些建筑的室内产生较大的自然对流。因为大空间建筑的地板和外墙面积之比较小，尤其是在冬季很容易带来冷气流；②大空间建筑由于具有较多的功能，且容纳的人较多，因此，其环境设计要求较高，暖通空调是必不可少的设备之一；③大空间建筑具有庞大的体积，大型的建筑其体积可能达到两万立方米，同时，室内人员多，但总体来说，跟普通建筑相比，人均建筑体积较大，因此在环境卫生上具有一定优势，可以合理减少换气的次数。
暖通空调指的是，在室内负责通风、暖气以及调节空气等相关的设备或者系统，因此，也决定了其具有通风，调节空气和采暖等功能。暖通空调可以对室内空气的温度和湿度进行控制，提高人们在室内的舒适程度，因此，其在目前我国建筑中具有重要应用。暖通空调设计涉及到各种专业知识，包括热力学、机械学。流体力学等学科知识，具有一定的复杂性和难度。

二、大空间建筑中暖通空调设计的难点和重点

大空间暖通空调设计难点：首先，建筑较高，容易导致采暖系统在垂向上的不精确，同时采暖系统具有较高的水静压力，不利于室外网管的正常运行；其次，大空间建筑中需具备单独热源，只有这样才能满足各方面的需求，但是目前很多大空间建筑由于用地紧缺，一般是在屋顶或者地下室中设置锅炉房，加大了暖通空调设计的难度；最后，大空间建筑存在较大温度梯度，因此需要科学的送风方式，只有这样，才能在保证美观的基础上，确保空调气流的合适。

三、大空间建筑中暖通空调设计

（1）回收空调排风显热
室内的回风在向室外排出之前，首先将新风进过显热回收器和这些回风进行显热交换，回收能量之后再向室外排放。这样在夏季时有利于温度降低，冬季则有利于温度升高。新风应该设置两个入口，同时，在排风出口的地方应该设置一个温度传感器，对两个新风入口的电动阀开度进行调节，确保排风口的温度在五十摄氏度以上。如果低于这个温度，可能会出现结冰现象，不利于系统的正常运行，带来潜在危险。这种具有回收能量功能的空调器，在排风不会带来交叉污染的情况下，也可以由全热的转轮式回收器取代，以提高回收效率。
（2）气流组织的选择
选择气流组织形式的时候应该根据大空间建筑的结构、类型等进行选择。一般来说，如果是体育馆，则可以选择高速射流喷口的形式，进行侧送或者顶送，场地下或者座椅下的回风，项部的排风作为气流组织形式；如果是大礼堂，通常可以选择旋流风口或者喷口、散流器等进行项送的形式，采用舞台上空排风，场地下回风的模式。
（3）暖通空调设计的节能技术
可以通过分别配备空调箱以及冷热水立管以及空调箱，并独立设置采暖系统，独立调节，能够有效解决由于建筑物的朝向以及负荷不平衡等难题。另外，可以根据空调末端中对符合的具体要求进行冷热量的提供，以减少能耗。不仅满足了人对室内舒适程度的要求，也大大提高了节能效果。空调箱采用上进上出的方法，可以很大程度上缩减机房的体积，如果在夏天，可以采用低温送风的方式，这样就能够使送风量减少，同时还能够减少风机动力所产生的能耗。空调的水系统可以分为高、中、低三个区，高区和中区可以设备有水热交换器，同时中区和低区可以设置小于1MPa的运行压力，这样能够有效降低初期的投入成本。设置一级换热器，这样相对于一泵到顶的方法而言，能够大大降低工作的压力，具有很优良的节能和环保的能力，同时还有很好的社会效益。
（4）优化大空间建筑物中暖通设施设计
大空间建筑如体育馆和礼堂等，其容纳的人员较多，且各种设备的散热量大，因此，可以选用双风机系统，其为全空气的低速风道，有利于调节风的温度。同时，面积较大的建筑内应该合理划分空调系统分区，有利于控制能量和调节系统。另外，在大空间建筑中的休息厅、贵宾室等空间中，应该通过风机盘来增加新风系统。由于大空间建筑没有经常使用，因此，为了促进管理的合理化，可以采用空调送热风以及散热器值班这两种采暖方式结合的形式，值班采暖的温度可以为五摄氏度或十摄氏度，而在大空间建筑使用的期间，能量的不足可以由空调采暖进行补充。
（5）优化空调机房的设计
机房是整个设计中关键的一环。机房位置选择、面积等都对系统能否合理使用起到了一定的影响作用。一般来说，每一个空调机房中所承担的空调系统应该控制在合理范围内，其面积为五百平方米以下较为合适，有利于管道尺寸的合理配置，同时也能防止风量过大。在设计时，应该将机房设计在离空调房间比较近的，避免对周围房间等形成振动和噪音等影响。合理设计机房位置，还有利于优化进排风口以及送回风管的布置。在设计机房的高度时，应该严格按照空调机组的整体高度以及检修空间等来选择，一般来说，机房的净高度需控制在应按空调机组的高度以及风管、水管、电器桥架以及检修空间决定，一般净高控制在6米以下，以免对施工造成不利影响。
（6）优化防排烟设计
一些较大的工程中，往往涉及到防排烟设计，在大空间建筑中设计防排烟需注意：第一，应该设计敞开的无顶空间，由于其具有一定的宽度，当发生火灾的时候，可以对火势的蔓延起到一定的抑制作用，还可以排烟散热，让人员在短时间内疏散；第二，可以在地下广场中的屋顶上设置各种采光的天窗，同时，在这些天窗中设计可以自动排烟的百叶，发生火灾时，浓烟就可以经过这些自动的排烟系统排到室外去；最后，需设计防烟的楼梯间，如果有一些区域不能增设防烟楼梯间，也不能安全疏散人员，则可以通过将排烟量提高的方式来进行疏散。
结束语：
本文对大空间建筑物中暖通空调的设计进行了分析，首先介绍了大空间建筑的相关特点等，然后在此基础上提出了目前大空间建筑物中暖通空调设计的难点和重点，最终从

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回收空调排风显热、气流组织的选择、暖通空调设计的节能技术、优化大空间建筑物中暖通设施设计、优化空调机房的设计以及优化防排烟设计这几个方面来阐述。
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