大空间建筑暖通空调设计的浅析论文_范桂超

大空间建筑暖通空调设计的浅析论文_范桂超

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摘要:随着人们生活水平的不断提高,人们除了在日常工作生活中的小空间建筑活动外,还会在相对大的空间建筑寻求精神上的享受,通常表现为音乐厅听音乐、大商场购物等。因此,大空间建筑也处于逐渐增多的状态。在大空间建筑中,要想为人们营造一个良好的环境氛围,对暖通空调进行科学合理的设计就显得尤为重要了。基于此,本文就大空间建筑暖通空调设计进行浅要分析。

关键词:大空间建筑;暖通空调;设计要点

引言

对于大空间建筑而言,除了数量上的增多,大空间建筑也逐渐呈现出空间越来越大的发展趋势,这就对大空间建筑中的暖通空调设计提出了更高的要求,尤其是当前我国正处于可持续发展的阶段,暖通空调作为建筑中的重要耗能组成部分,所以在考虑大空间建筑暖通空调设计舒适性的同时还要重视其节能减排设计。因此在此对大空间建筑暖通空调相关设计要点的探讨有着十分重要的现实意义。

1.大空间建筑的特征

1.1使用特征

一般而言,当前的大空间建筑通常具有多元化功能的特征,例如体育场馆、音乐厅、展示会等场所,在这些建筑中的活动座椅、舞台通常作为临时装备,一般会根据演出比赛的实际情况需要进行调整,这类大空间建筑就给暖通空调设计提出了更高的要求。另外,由于暖通空调系统的控制具有灵活性的要求,所以要充分考虑空调系统的冷热源配置以及负荷的分配。

1.2空间尺度的特征

1.2.1大空间的特征之一是高度高。通常对于普通的音乐厅剧场、体育馆等建筑类型的高度为10~20m;室内棒球场为30~50m;高层建筑的中庭高度达100m以上。这是形成温度梯度的主要原因。

1.2.2在大空间建筑中,地板与外墙面积的差别较大,增大了来自外界界面对室内空间的自然对流,尤其是在冬天的时候容易在周边产生下降冷气流。

2.大空间暖通空调的设计要点

2.1充分了解建筑的实际情况

在进行大空间建筑的暖通空调设计前,相关设计人员要想更好地结合建筑物的实际情况进行暖通空调设计,则首先应当实地勘察空调的系统布置情况。主要体现在以下几个方面:第一要熟悉整个建筑的外部整体结构以及内部结构,从而找出暖通空调设计的最佳位置及方案;然后要对建筑物中最多可以容纳的人数进行充分考虑,这样可以把握大空间建筑内暖通空调需要使用的频率,再根据实际情况进行设计,确保空调产生的效果能分布于大空间建筑的每一个角落中。

2.2设置单独热源

由上述分析可以知道,大空间建筑最显著的特征就是面积广、空间大,可以同时容纳很多人进行活动,同时大空间建筑在一年四季中都可以作为活动的场所,因此暖通空调的设计必须满足建筑内部冬季采暖、夏季制热以及提供热水等多方面要求。因此,相关设计人员在对暖通空调设计时,首先必须充分考虑建筑物的实际情况及需求,设置单独热源,这样能更高效地为大空间建筑提供采暖制冷的服务。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,通常情况下,一些大空间建筑会将锅炉房设置于建筑的屋顶上或地下室中,采用这样设置锅炉房的方式给大空间建筑的热源设计增加了困难和挑战。

2.3注意送风方式的合理性

空调设计的气流组织也是必须考虑的因素,在大空间建筑中,由于其温度梯度较大,为了保证大空间建筑送风方式的合理性,通常采用上送下回的方式进行送风,其原理是通过顶棚送风,下部回风。一般情况下,为了在冬季时提高暖通空调的送风风俗,因此大多选择可调节射程和风量的风口。另外,侧送下回方式的送风口的高度大约为3米,并且为了满足建筑室内的美观效果要在充分考虑风口位置后,对空调的气流组织进行精确的计算。

2.4注重节能设计

现在非常流行的空调设计方案是:如果是在室内环境品质高且耗能少的大空间建筑中,应选用风量可调的置换式送风系统、去湿空调系统、结合冰蓄冷的低温送风系统及冷辐射吊顶系统。其中,冷辐射吊项系统应与置换式送风系统相结合,这样可以通过下送风的方式将新风送入建筑中,保障了建筑内的空气质量。而若是选用去湿空调系统,其在保障建筑空气质量的同时将室内的湿度控制在60%以下,实现了节能设计的目标。

3.实例分析某会议中心的暖通空调设计要点

某会议中心属于大空间建筑,地上三层,地下一层,总建筑高度为18m,建筑面积为37117m2,其中空调的面积为26147m2。

3.1空调冷热源设计及设备选择

在进行暖通空调设计前,对该会议中心的情况进行了全面的考虑,其中包括工程的总建筑面积、成本条件以及当地的能源状况等因素,在充分考虑了这些条件后,该工程决定采用锅炉及电制冷冷水机组作为冷热源方案。由于该会议中心基本不会出现满负荷运行的情况,因此选用两台500RT的离心式冷水机组作为空调制冷主机。

3.2大空间空调送风系统

3.2.1该会议中心的大堂的高度为14米,热空气是从下至上,温度不断增加。因此其送风系统是采用喷口侧送风的方式,如果人们在2米一下的区域内活动,完全可以实现人们吹到空调的效果。而在人们活动不到的上部空间中,其可以通过与上部外围护结构、屋顶以及照明设备等部分的对流换热将一部分能量从送风口的上方传送出去。通过与外围护结构的对流换热约占外墙总冷负荷的40%,在照明设备中大概占20%,屋顶总冷负荷的25%为对流换热,而这些对流交换的热量大约有20%被诱导到空调送风中。

另外,对于会议中心这样的高大空间,还可以选择使用分层送风的方式,其是通过下部回风与顶部排风相结合的气流组织的方式,在当前的大空间送风系统中,节能空间较广,因此可以推广及应用。

3.2.2该会议中心还有多功能厅、宴会厅等大空间场所,如果是选用传统的散流器风口进行送风,则送风效果不理想。因此该工程选择VDL旋流风口,这样各个方向的旋转气流可以用过可调式导流叶片送出,这样的设置可以使送风效果通过送风角度的可调节性实现。此外,在多功能厅及国际会议厅的两个大空间中,在地下一层设置了空调机房,此种设计证明:在会议中心进行会议活动时,控制了噪声对会议活动的污染影响,同时也保证大空间建筑的空调效果。

3.2.3为了降低舞台空间空调的制冷负荷和送风量,所以选择全空气空调系统,竖向分区空调,这在减少制冷负荷和送风量的同时带来了良好的经济效益。

3.2.4在360的人圆形阶梯会议厅是在座椅下设置大空间送风静音箱,将空调风通过座椅的送风柱送出。同时,为了达到节能的效果,该工程通过二次回风的方式,控制送风温度,避免送风温度与室内温度相差太大给室内活动的人员产生一种不适感。在会议中心中,噪音的控制也是极为重要的,因此,在进行暖通空调设计时,在空调的机组上设置隔振基础,还通过设置各种消声静压箱和消声器控制噪声的传播,使会议中心的会议等活动可以正常进行。

结束语:总而言之,大空间建筑除了与普通建筑在体型上的区别外,在使用功能上对大空间建筑也提出了更高的要求。而为了满足人们的正常活动,就需要对科学合理地设计暖通空调。另外,当前我国正在走可持续发展的道路,因此还要充分考虑暖通空调系统的节能设计,这样在节能减耗的同时为我国的能源安全及减少环境污染都起着十分钟重要的作用,所以,在今后的大空间建筑的暖通空调设计中,相关设计人员充分考虑科学合理的设计方法,在保证大空间建筑空调效果同时为我国的可持续发展贡献一份力量。

参考文献:

[1]张华方.大空间暖通空调设计[J].装饰装修天地.2015.

[2]刘淑清.浅谈大空间暖通空调设计的几点方案[J].山东工业技术.2014.

[3]杨维娜.建筑工程暖通空调设计[J].江西建材.2012.

论文作者:范桂超

论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期

论文发表时间:2018/3/9

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