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[摘 要]生活水平的提高使人们对居住环境有了更多的期盼,集休闲、娱乐、活动、会议于一身的大空间建筑应运而生。大空间建筑能耗大,暖通空调更是耗能大户,合理的设计不止是改善大空间建筑使用环境的需要,也可以达到良好节能效果。为此,需要注重大空间暖通空调设计,体现设计价值。
[关键词]大空间;暖通空调;设计
中图分类号:TU831 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0110-01
引言:一般大空间建筑占地面积大,像一些大型健身房,空间容量大,室内各个地区的温度都不同,温差比较大,因此,要想让暖通设备能够更好工作就要设计好暖通线路。大型建筑物大多数都是为了某种需要而被建设的,比如电影院主要是为了供人们欣赏电影,因此设计工作者在设计时都会考虑到建筑的作用,从而能够合理的设计暖通系统。
1.暖通空调系统分类
暖通空调系统按照对于外界环境的改变情况进行划分,可以分成以下两种:首先是处于湿热的状况下,集中表现在对室内温度湿度进行调节:再有就是针对污染气体进行控制,可以起到一个净化器的作用。上述两大类的控制对象和功能又有相融之处。以设备集中程度区分为三类:集中、半集中及分散系统。如果以承担冷、热、湿负荷介质区分有五大类:全空气、蒸汽、全水、冷剂和空气-水系统。还可按用途分为舒适性、工艺性系统。
2.大空间暖通空调设计的特点
大空间暖通空调与其他类型的暖通空调相比有很多的不同,因此在设计时需要格外注意,其不同点主要体现在两方面:
(1)通常情况下,大空间暖通空调都放置在大空间建筑中,而大空间建筑一般都是一个非常完整的建筑,因此需要设计独立热源,以此来保证建筑中空调以及采暖系统具有足够的热力,以此来建筑整个建筑的热力需求。根据传统的暖通设计方法,只需要将锅炉安装在地面即可,但是因为该建筑属于大空间建筑,该种类型的建筑往往具有特别的功能,另外还需要考虑到建筑普遍存在的功能,所以建筑中往往没有多余的地面空间来设计安装锅炉,在这种情况下,设计人员通常将锅炉设计在屋顶或者其他位置,而这虽然不占用地面空间,但是增加了锅炉运行的难度,为了能够保证锅炉正常的运行,则需要设计人员制定出合理的方案。
(2)大空间类型的建筑都有一定的高度,而暖空气主要是在建筑上层流通,在这种情况下,设计人员需要解决采暖系统温度平稳问题,不能使上下层温度处于失调状态,否则建筑室内的人员将产生不舒服的感觉。另外,因为采暖系统具有一定的水静压力,该压力的存在将会影响到建筑室内的气流组织,进而影响到建筑室内温度,在水静压力的影响,室内温度会呈现出梯度变化的规律,进而使得建筑室内温度处于失衡状态。为了保证建筑室内空间一直处于平衡的状态,设计人员需要格外注意送风方式的设计选择,根据大空间建筑的具体要求,来选择合理的送风方式,尽可能减轻水静压力对温度产生的影响。传统的设计方法是上送下回,就是从顶棚送从下方回,当前工程通常选用能够调节风量大小和距离的风口,用来提升寒冷季节送风速度;侧方送下方回的形式送风口通常设置在三米上下,应当结合建筑设计和布局来选择风口位置,保障室内美观,另外还应当对气流组织进行精准计算。但是因为大空间建设的独特性,其内部构造以及外部环境等与普通的建筑有所不同,所以要依照具体的情况来决定是否应用这种送风方式。
3.现代大空间建筑暖通节能设计分析
3.1 设计前准备
(1)弄清该建筑物在总图中的位置,四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。
(2)弄清建筑物內的人员数量,使用时间,有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。
(3)清楚建筑物是低层、多层还是高层建筑,不同的建筑有不同的设计参数,在高层设计中还要考虑到防火规范的条款。
(4)现今的大空间建筑,有专门设计的单一功能的音乐厅、剧院、大会堂,但更多是为应对各种活动需要设计的多功能大厅,临时舞台、布景、桌椅等常会变动的临时配置给空调系统设置带来影响。为此,空调系统设计必须灵活,空调负荷分配、冷热源配置都要作相应考虑,以应对频繁的布局变化,提供稳定、全方位、高质量的空调服务。
3.2 冷热负荷特点及冷热源方案
(1)冷热负荷特点。由于容纳的人多,新鲜空气量和送风量应比一般建筑大,但由于人均体积大,可采用较小的换气次数,新风量的标准也可适当降低。
(2)冷源、热源方案
如果在建筑工程项目周围环境中发现存在足够的供冷或者供热设施,设计人员可以适当减少冷热源的设置数量,提升暖通空调系统运行的节能性,降低系统建设成本消耗。对建筑结构特征进行分析的主要目的,是为了避免暖通空调系统建设中对建筑结构造成损害,从而强化冷热源设计方案的安全性和适应性。如果建筑空间较小,冷源源可以应用风冷式或者是风冷热泵式冷水机组,有效满足建筑空间供暖制冷需求。在选择过程中不仅要考虑到初期建设的成本投入,同时还需要考虑到后期运行中的维修维护费用投入,还应结合当地的能源结构和建筑使用功能特点对耗能指标进行分析比较。
3.3 系统设计
(1)大空间建筑通常使用率低,会长期处于闲置状态。在需要采暖地区,出于节能和管理方便考虑,常用散热器值班维持一定温度,空调提供临时热风的组合形式。值班采暖温度按5℃或10℃设计,举办活动则空调送热风提供足够热量。
(2)大空间建筑多以玻璃幕做墙外围护结构,整体为轻型结构,要注意结构表层结露状态。暖通工程师可以计算出可获最佳效益的围护结构传热阻。
(3)气流组织根据建筑类型与结构形式选择。大礼堂、体育场馆的屋顶结构通常设计为网架或桁架,层高≥10m,体育馆最高可达25m。
(4)空调机房整体布置要注意是否方便施工与养护管理,管道布置是否经济。机房是空调系统核心,所处位置与面积大小对整体供热、供冷效率与质量产生直接影响。每隔机房所供应作用面积应在空调设计参数之内,并留有余地,最大面积不超过500m2,,以避免风力过大损害系统寿命,也使管道尺寸设计在合理范围内。应尽可量靠近外墙、拉近与空调间距离,减少传输长度,便于送、回风管、进、排风口的布置。此外还要远离要求安静环境房间。
3.4 噪声与振动
会议厅、礼堂等常要求减少噪声振动,因此,空调系统设计应注重消声减噪、减振设计。通常风扇,马达等是噪声与震动来源,为此,机组、水泵设计应远离环境质量要求高的房间,采用低噪音、震动的空调,使用优质消声设备。消声设备的风速不宜太高,消声器应靠近出机房的位置;设减振垫、软接头等减振措施;风机的风压应经过计算后确定,要控制风管、风口的风速。
结束语
大空间的环境营造比小空间建筑要花费更多精力,而只有良好的暖通空调环境营造才能符合大空间建筑自身的价值。暖通空调设计随时代发展在不断更新、变化,为此,要关注局势变化,吸收新设计理念,与时俱进,提高设计水平。
参考文献
[1] 刘宇刚.建筑工程大空间暖通空调设计的几点方案[J].文摘版:自然科学,2015(3):49-49.
[2] 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):91-91.
[关键词]大空间;暖通空调;设计
中图分类号:TU831 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0110-01
引言:一般大空间建筑占地面积大,像一些大型健身房,空间容量大,室内各个地区的温度都不同,温差比较大,因此,要想让暖通设备能够更好工作就要设计好暖通线路。大型建筑物大多数都是为了某种需要而被建设的,比如电影院主要是为了供人们欣赏电影,因此设计工作者在设计时都会考虑到建筑的作用,从而能够合理的设计暖通系统。
1.暖通空调系统分类
暖通空调系统按照对于外界环境的改变情况进行划分,可以分成以下两种:首先是处于湿热的状况下,集中表现在对室内温度湿度进行调节:再有就是针对污染气体进行控制,可以起到一个净化器的作用。上述两大类的控制对象和功能又有相融之处。以设备集中程度区分为三类:集中、半集中及分散系统。如果以承担冷、热、湿负荷介质区分有五大类:全空气、蒸汽、全水、冷剂和空气-水系统。还可按用途分为舒适性、工艺性系统。
2.大空间暖通空调设计的特点
大空间暖通空调与其他类型的暖通空调相比有很多的不同,因此在设计时需要格外注意,其不同点主要体现在两方面:
(1)通常情况下,大空间暖通空调都放置在大空间建筑中,而大空间建筑一般都是一个非常完整的建筑,因此需要设计独立热源,以此来保证建筑中空调以及采暖系统具有足够的热力,以此来建筑整个建筑的热力需求。根据传统的暖通设计方法,只需要将锅炉安装在地面即可,但是因为该建筑属于大空间建筑,该种类型的建筑往往具有特别的功能,另外还需要考虑到建筑普遍存在的功能,所以建筑中往往没有多余的地面空间来设计安装锅炉,在这种情况下,设计人员通常将锅炉设计在屋顶或者其他位置,而这虽然不占用地面空间,但是增加了锅炉运行的难度,为了能够保证锅炉正常的运行,则需要设计人员制定出合理的方案。
(2)大空间类型的建筑都有一定的高度,而暖空气主要是在建筑上层流通,在这种情况下,设计人员需要解决采暖系统温度平稳问题,不能使上下层温度处于失调状态,否则建筑室内的人员将产生不舒服的感觉。另外,因为采暖系统具有一定的水静压力,该压力的存在将会影响到建筑室内的气流组织,进而影响到建筑室内温度,在水静压力的影响,室内温度会呈现出梯度变化的规律,进而使得建筑室内温度处于失衡状态。为了保证建筑室内空间一直处于平衡的状态,设计人员需要格外注意送风方式的设计选择,根据大空间建筑的具体要求,来选择合理的送风方式,尽可能减轻水静压力对温度产生的影响。传统的设计方法是上送下回,就是从顶棚送从下方回,当前工程通常选用能够调节风量大小和距离的风口,用来提升寒冷季节送风速度;侧方送下方回的形式送风口通常设置在三米上下,应当结合建筑设计和布局来选择风口位置,保障室内美观,另外还应当对气流组织进行精准计算。但是因为大空间建设的独特性,其内部构造以及外部环境等与普通的建筑有所不同,所以要依照具体的情况来决定是否应用这种送风方式。
3.现代大空间建筑暖通节能设计分析
3.1 设计前准备
(1)弄清该建筑物在总图中的位置,四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。
(2)弄清建筑物內的人员数量,使用时间,有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。
(3)清楚建筑物是低层、多层还是高层建筑,不同的建筑有不同的设计参数,在高层设计中还要考虑到防火规范的条款。
(4)现今的大空间建筑,有专门设计的单一功能的音乐厅、剧院、大会堂,但更多是为应对各种活动需要设计的多功能大厅,临时舞台、布景、桌椅等常会变动的临时配置给空调系统设置带来影响。为此,空调系统设计必须灵活,空调负荷分配、冷热源配置都要作相应考虑,以应对频繁的布局变化,提供稳定、全方位、高质量的空调服务。
3.2 冷热负荷特点及冷热源方案
(1)冷热负荷特点。由于容纳的人多,新鲜空气量和送风量应比一般建筑大,但由于人均体积大,可采用较小的换气次数,新风量的标准也可适当降低。
(2)冷源、热源方案
如果在建筑工程项目周围环境中发现存在足够的供冷或者供热设施,设计人员可以适当减少冷热源的设置数量,提升暖通空调系统运行的节能性,降低系统建设成本消耗。对建筑结构特征进行分析的主要目的,是为了避免暖通空调系统建设中对建筑结构造成损害,从而强化冷热源设计方案的安全性和适应性。如果建筑空间较小,冷源源可以应用风冷式或者是风冷热泵式冷水机组,有效满足建筑空间供暖制冷需求。在选择过程中不仅要考虑到初期建设的成本投入,同时还需要考虑到后期运行中的维修维护费用投入,还应结合当地的能源结构和建筑使用功能特点对耗能指标进行分析比较。
3.3 系统设计
(1)大空间建筑通常使用率低,会长期处于闲置状态。在需要采暖地区,出于节能和管理方便考虑,常用散热器值班维持一定温度,空调提供临时热风的组合形式。值班采暖温度按5℃或10℃设计,举办活动则空调送热风提供足够热量。
(2)大空间建筑多以玻璃幕做墙外围护结构,整体为轻型结构,要注意结构表层结露状态。暖通工程师可以计算出可获最佳效益的围护结构传热阻。
(3)气流组织根据建筑类型与结构形式选择。大礼堂、体育场馆的屋顶结构通常设计为网架或桁架,层高≥10m,体育馆最高可达25m。
(4)空调机房整体布置要注意是否方便施工与养护管理,管道布置是否经济。机房是空调系统核心,所处位置与面积大小对整体供热、供冷效率与质量产生直接影响。每隔机房所供应作用面积应在空调设计参数之内,并留有余地,最大面积不超过500m2,,以避免风力过大损害系统寿命,也使管道尺寸设计在合理范围内。应尽可量靠近外墙、拉近与空调间距离,减少传输长度,便于送、回风管、进、排风口的布置。此外还要远离要求安静环境房间。
3.4 噪声与振动
会议厅、礼堂等常要求减少噪声振动,因此,空调系统设计应注重消声减噪、减振设计。通常风扇,马达等是噪声与震动来源,为此,机组、水泵设计应远离环境质量要求高的房间,采用低噪音、震动的空调,使用优质消声设备。消声设备的风速不宜太高,消声器应靠近出机房的位置;设减振垫、软接头等减振措施;风机的风压应经过计算后确定,要控制风管、风口的风速。
结束语
大空间的环境营造比小空间建筑要花费更多精力,而只有良好的暖通空调环境营造才能符合大空间建筑自身的价值。暖通空调设计随时代发展在不断更新、变化,为此,要关注局势变化,吸收新设计理念,与时俱进,提高设计水平。
参考文献
[1] 刘宇刚.建筑工程大空间暖通空调设计的几点方案[J].文摘版:自然科学,2015(3):49-49.
[2] 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):91-91.