大空间建筑暖通空调设计与节能

大空间建筑暖通空调设计与节能

黄汝邓

广东博意建筑设计院有限公司 ( 广东 佛山 528311)

摘 要：随着我国城市化进程越来越深，城镇人口也得到了飞速的增长。而且人们对于生活质量的要求越来越高，大空间建筑已经成了目前城市化进程非常重要的工程建设。很多图书馆以及商业个人住宅也逐渐向着大空间建筑的方向发展，大大提高了人们的生活质量。因为技术水平以及建筑水平的制约，致使我国的大空间建筑暖通空调在设计以及节能方面实际的应用效率比较低，对使用的效果造成非常大的影响，所以必须要对大空间建筑暖通空调进行设计，对其节能效用进行综合考量。

关键词：大空间建筑；暖通空调设计；节能优化

引 言：大空间建筑面积受土地占用较小空间建筑面积较大的因素影响,使得占用空间内的空气温度变化存在着不均匀的变化现象,尤其是高低处间温差比较大。这给我国大空间新型建筑暖通供热空调系统设计和应用节能减排工作开展带来了一定的理论压力和技术阻碍,而大空间新型建筑暖通是未来我国建筑技术发展的重要技术趋势，需要相关工作技术人员进行设计研究。

1.大空间建筑暖通空调设计原则

1.1安全性原则

大空间建筑中的暖通空调设计一定要与安全性原则保持相符,所有设计均一定要以安全性为基础,如建筑不能保证使用安全,那么一定会对人身生命形成威胁,这样的建筑最后也会没有人居住。所以,设计人员在正式实施设计以前,一定要对建筑项目有一个全面的掌控,能清楚地描述暖通的各个细节。除此之外,除要保证设计的合理性以外,还需对暖通空调长期运行状态下是不是会对居民造成影响等问题进行充分的思考,通过这样可以把安全隐患消灭在根源,以更好地为居民创设一个安全并且舒适的居住环境。

1.2节能环保原则

在我国现代化的建筑城市规划发展建设过程中,节能环保已成为建筑行业中所必须面对的重要行业发展环境问题。在整个空间对于建筑的暖通以及空调系统设计当中,节能环保也是属于整体设计中在内容中我们需要更着重整体呈现的一点。积极的推广采用各种无污染环保的新材料,来不断加强工厂废气、废水的综合处理。此外在建筑暖通中央空调系统设计中,除了还需综合思考应该采用哪些节能环保材料以外,还不仅需通过综合衡量考虑整个建筑物的成本和设计工期,而且考虑建筑物的质量也应保证与要求相符,只有把成本管控在科学的范围之内,建筑才可以获得相应收益,以此来推动企业发展。

2.大空间建筑的设计难点

首先,由于建筑面积因素,大空间建筑内部的采暖需求比普通建筑大。因此,在通风和供热上的要求更高,导致设计的暖通空调系统设备体积也比较大。考虑到大空间建筑的内部功能分区复杂,为了保障建筑内部暖通系统的高效运行就要合理设计建筑内部分区。理论设计中,在大空间建筑暖通空调设计中,各个分区的流量和压力都要合理分配。但是,考虑到系统运行的成本和最大化利用建筑的主体功能区,这就对系统节能提出了挑战。

其次,在大空间建筑的设计过程中,为了满足暖通系统需要的采暖、通风、制冷,必须设置一个单独的人员。为了保证建筑内部的最大化利用,很多大空间建筑会选择将锅炉房移到地下室,这也为大空间建筑的热源设计增加了难度。无论是增加热源设置,还是增强热源的工作强度,都要考虑到建筑内部的设备分配。相比普通的暖通设计,大空间建筑的高度因素使得我们必须考虑暖通系统的具体工作效果。暖通空调系统在垂直方向上的布置无疑需要考虑到建筑形式的多样性。不同层高的建筑对水静压的要求不同,是为了配合不同的水静压,需要对室外结构进行设计,这也增加了设计难度。

最后,在大空间建筑中,高度的增加使得室内的温差增大。考虑到气压、高度等因素对温度的影响,大空间建筑暖通系统的设计要在送风口设计上增加实际考虑。在具体设置位置上,还要结合建筑内部的实际运用情况,不仅药满足功能性使用需要,还要在外形设计上进行美观设计。这就要求暖通空调的颜色外形融入建筑整体风格。兼有实用性和美观的需求,又增加了暖通空调设计的难度。

3.大空间建筑暖通空调节能优化

3.1选择使用变频技术

在大空间高层建筑的暖通冷热空调控制系统中,变频空调技术的广泛应用发展具有很强的历史必然性。变频空调技术不仅不但可以有效弥补中央空调系统的制造工艺质量问题,而且它还可以大大降低系统能耗和减少运行维护成本。通过改进变频功率技术在我国暖通新型空调系统设计中的广泛应用,空调设备的最大输出变频功率大小可以随着空调负荷的不断变化而进行调节,从而起到节能减排的作用。结合中央空调的实际工作负荷使用状态,适当控制改变空调风量或者用水量,达到环保节能的使用目的。变风量驱动空调系统一方面就是利用风量空调系统的一个末端驱动设备用来实现室内送风负荷温度补偿驱动机制,并通过优化室内送风以便于维持合适的室内送风温度。另一方面,变压器水量控制系统主要通过自动控制可变水量温度来自动调节供水温度,与传统恒流供水系统使用相比,可以有效节约大量电能。

3.2降低介质热能消耗

在大空间建筑的暖通空调系统中,设计节能工程时应注意各环节的能耗。根据具体设计和实际工况,形成完整空调节能系统。其中,传热系统是暖通空调的重要组成部分,其传热方式和材料的选择对节能有着重要的影响。在使用传热空调系统中,选择隔热保温材料,如直接将其埋入热水管道内,可以有效实现室内热水的直接预制,减少使用传热系统过程中没有可能直接出现的热量损失,提高中央空调系统的正常运行供热效率,达到节能的目的。对于大面积空间中的建筑暖通电力空调系统的综合节能优化设计,还可以考虑利用风力输电系统对暖通电力系统的节能设计和系统结构原理进行节能优化,主要目的是为了提高暖通空调系统的综合节能利用效率。电力系统设备应严格选择传输负荷稳定性能好、运行管理效率高、温差大、流速快的电力供电传输管道,选择合理有效的传输电力设备,提高电力传输运行效率,建立良好的电力空调设备运行管理系统。

3.3科学设置空调系统模式

不同的使用环境参数进行组合会使其产生不同的热舒适处理效果。例如,空调系统的实际能耗水平会随着湿热气候环境的温度变化而发生变化。在冬季如果我们选择一种传统的室内空调控制方式不能来有效提高室内空气温度,人和自然环境关系中的室内空气质量会通过室内空气系统进行热湿度的交换,这对室内空气质量湿度计的要求相对较高。在这种情况下,用于进行加热和降温维护建筑结构的水和新鲜空气的热能量损失很大。如果我们能通过应用新型湿热采暖环境的技术应用取得效果,可以通过优化中央空调机的运行散热方式,增加室内辐射热,显著有效降低室内空气的温湿度。同样夏季中在使用中央空调控制系统时,更特别适合冬季采用这种新的中央空调系统运行控制模式。通过舒适的能源应用,一种新型的空调运行模式既能满足大空间建筑的居住需求,又能达到节能减排的目的。

4.结语

总体来说,大空间建筑暖通空调设计始终是提升建筑舒适性的难点,不能有效节约能源与减少成本投入也是影响大空间建筑发展的重要原因之一。所以在对大空间建筑暖通空调实施设计的过程中,需认真地思考建筑本身使用需求及周围环境,一定要保证不但可以满足人们日常使用要求,同时还可以不断的优化系统设计,减少能源损耗,增强空调舒适性及有效节约成本。

参考文献：

[1]张宏波, 钟彩霞. 大空间建筑暖通空调设计与节能问题分析[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2018, No.250(04):68-68.

[2]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, 000(005):117-118.