浅析高大空间公共建筑空调系统全过程建设要点

浅析高大空间公共建筑空调系统全过程建设要点

施陈骏

深圳市前海人才乐居有限公司 518000

摘要：在我国科技不断发展，各领域技术水平逐渐提高的今天，高大空间公共建筑在人的生活中随处可见，建造如此伟岸的建筑，则需要无数工作人员付出艰辛。而在此之中，暖通空调系统因为较为复杂，极其考验设计、施工及管理人员是否具备专业素质、基础知识的牢固，以及对多方面的适用性甚至合理性进行正确判断，才可以开始着手搭建。所以在严谨的工作要求下，建设该系统会耗费掉相关人员的许多时间，同时也会应用到BIM技术及CFD模拟技术，以确保设计效果。

关键词：高大空间；公共建筑；暖通空调系统；设计要点

引言

近些年，我国社会经济朝着多元化方向发展，科技进步迅速，经济整体结构稳步提升。对于高大空间公共建筑而言，其不仅需要实现经济利益，还需要提高资源利用率，降低能耗，实现可持续发展。

1空调风、水系统设计

空调水系统是暖通空调当中最为重要的环节。想要确保大空间建筑空调节能性，就需要正确划分各个风、水系统的功能。因为在空调系统运行时，需要结合实际情况对风、水系统进行划分，从而达到科学运行的目的。为此，空调管道应该确保承压能力最大化，确保空调运行状态最优化，借助变频技术来灵活地对水系统进行控制，有效实现节能减耗。此外，空调系统节能减耗运行不能离开外部能源支撑，所以必须要选择合理的外部能源。此外，为了实现节能减耗，还可以在大空间建筑暖通空调系统中选择风能、太阳能等清洁能源作为外部支撑能源。在优化设计的基础上，借助新风比例设计，确保室内空气清新舒适。

2从设计入手，结合CFD、BIM等技术，将空调系统设计做精细

设计从本质上决定了空调系统的好坏，在施工及后期使用过程中，都不太可能对空调系统的主设备和主管路进行调整，因此，必须在设计阶段，尽可能多的考虑可能性、适用性和合理性。要做到这一些，不能仅仅依靠设计人员、使用单位的经验，必须要依靠科学合理的工具来获得数据上的支持。

CFD技术，即计算流体动力学技术，已是较为成熟且应用十分广泛的技术，多用于工业及一些较为复杂的环境中的流体动力学仿真模拟。对于项目来说，高空间、大进深的建筑空调要做到冷热均匀、满足人员舒适度要求，是十分困难的。一般设计人员通过经验设计的空调系统，往往无法达到预期的效果。目前，高大空间公共建筑内存在上热下冷、各区域冷热不均的问题，可以说其中一部分原因是设计不够精细、不够到位。

图一大空间风口示意

如图一，设计人员按经验对大空间内风口做了设计，但具体空调效果如何，不借助CFD技术是无法在设计阶段了解清楚的。

图二中庭区域空调送风流线模拟效果（优化前）

经过图二的模拟后发现，三层出发区域的空调送风会通过上下连通的中庭空间掉落至下层，这将导致三层热二层一层冷的上热下冷的情况，严重影响出发区域旅客的舒适度。设计人员考虑通过调整风口风量数量、改变风口角度及提高三层玻璃栏杆高度等方案，最终，经讨论决定采用调整送风角度及提升玻璃栏杆高度的方案，并通过CFD模拟后，确认确实可以达到预期效果，改善三层舒适度。

图三中庭区域空调送风流线模拟效果（优化后）

BIM技术，即建筑信息模型技术，是一种先进的工具和工作方式，符合建筑行业的发展趋势。设计阶段的BIM技术的应用主要体现在碰撞检查和管线综合设计这两方面。

图四项目设计阶段部分管线碰撞检测结果及解决方案

通过设计阶段的CFD及BIM等技术的应用，可以将空调系统在施工阶段、使用阶段将会碰到的问题前移至设计阶段，从而合理科学的提高空调系统的施工效率及实际使用的舒适度，为精品工程打下良好的基石。

3抓好施工过程，合理采用新技术，做好专业施工深化，做成“好管”“好用”的空调系统

施工阶段是一个建设项目的关键，是将二维的图纸内容转变成三维的实体的过程。空调系统好不好用，能不能达到设计要求，全看施工的精细化程度。要做到施工精细化，就必须使用一定的技术手段，同时也需要好的专业施工深化技术人员。

说到技术手段，就不得不提到BIM技术。将BIM模型与建筑信息相结合，即可实现四维模拟。通过它不仅可以直观地体现施工的界面、顺序，从而使总承包与各专业施工之间的施工协调变得清晰明了；而且通过四维施工模拟与施工组织方案的结合，能够使设备材料进场，劳动力配置，机械排版等各项工作的安排变得最为有效、经济。另外，通过三维机电深化设计得到的BIM模型，它可以多次使用及反复修改，机电专业的各类配件模型描述准确，因此我们可以利用模型来做预制加工，提高工作效率，也方便日后业主的维修维护，从而起到数据信息共享的作用。施工深化是施工阶段十分重要的一部分，但也常常容易被忽视。设计单位在提供施工图纸的时候会出具一份需施工深化的清单，很多工程管理人员以为这就是所有需要施工深化的内容，往往忽视了施工单位对施工技术的深化设计或者是更进一步需专业顾问进行深化设计的内容。

就工程的空调系统而言，除了一些施工图纸没有细化的内容或者未设计的区域需要深化外，还应重视空调水力平衡及空调自动控制方面的深化。目前已建成的高大空间公共建筑，大多数都存在空调系统水力不平衡、自动控制达不到控制要求而导致的空调冷热不均、空调不节能等等的问题。因此，项目想要做好空调系统水力平衡和自动控制，就有聘请专业的顾问的必要。由专业的顾问，从施工图纸这个源头抓起，在施工前将为满足水力平衡调试和需要优化的内容增加到图纸上，再在施工过程中严格把控施工质量，在系统调试时100%监管调试结果，在维保期内持续对空调系统进行监测和再调试（至少需要2年时间），这样才能保证工程空调的舒适性及空调系统的节能运行。

4重视竣工交付工作，要教会、教好运营单位

高大空间公共建筑竣工时，由于各种各样的原因，交付工作不够到位，导致运营单位需要更多的时间了解空调系统，也需要更多的时间来学习空调系统的操作。有前车之鉴，在工程竣工时，就必须重视施工单位交付运营单位的过程。除了要做好操作维修手册和建立档案资料外，也应结合BIM，使工程资料在信息平台可查询、可学习。另外，由于工程完工后，可能存在多个运营单位，施工单位必须对不同的运营单位在课堂及工地现场进行培训，并通过一定的考试或其他测试方式，确保运营单位有足够的人员具备对本单位负责的空调系统可独立操作维修的能力。

结语

综上所述，在现代生活中，高大空间公共建筑所要包含的功能十分多样化，而在建筑中，优秀的通风性、降温性、供冷性等都是最基本的要求，可因高大公共建筑内部的复杂情况，这些功能想要实现并不轻松，所以这在一定程度上为暖通空调系统的设计、施工、管理人员提供了压力。但设计、施工、管理人员只要掌握了过程中的注意要点，便可以攻克每一层困难，满足群众的多方面需求，并达到节约能源的目的。

参考文献

[1］李钉．高大空间公共建筑暖通空调系统设计的要点综述［J］．建材与装饰，2017，(15):94－95．

[2]耿静.基于高铁候车室大空间建筑暖通空调设计与节能的分析[J].绿色环保建材，2019（4）：46-47.

[3]文俊幸.论高大空间建筑暖通空调设计关键分析[J].城镇建设，2019（8）：261.

[4]高大空间公共建筑暖通空调系统设计要点[J].吴慧,刘颖慧.建材与装饰.2019(02)

[5］刘瑞军．高大空间公共建筑暖通空调系统设计分析［J］．山西建筑，2017，43(32):115－116．