高大空间公共建筑暖通空调系统设计要点分析

高大空间公共建筑暖通空调系统设计要点分析

李子芳

身份证号码： 460103197904081248

摘要：暖通空调系统是现代建筑中不可或缺的部分，其发挥着通风、采暖、制冷以及防排烟等重要作用。高大空间公共建筑设计中，必须对暖通空调系统进行科学设计，从而确保公共建筑的使用功能。文章对暖通空调系统进行了简述，探讨了高大空间公共建筑特点，并对高大空间公共建筑暖通空调系统设计要点进行了分析。

关键词：高大空间；公共建筑；暖通空调系统设计

引言

可持续发展理念是当前建筑行业建设中比较热门的话题,广泛应用于各个施工环节,逐渐深入人心。特别是近年来,国家对绿色建筑的关注度越来越高,并且鼓励建筑施工中采用绿色环保设计理念,要求合理利用能源资源,坚持自然环境、社会的和谐发展。暖通空调设计是公共建筑中的重要组成部分,同样需要以绿色理念为主导思想,确保在高效利用能源的同时,将环境污染发生概率降至最低。当前,公共建筑中的暖通空调设计主要涉及采暖、通风、空气调节三种功能——借助对室内温度及湿度的调节,确保人们能够生活在一个舒适优美的环境中,更好地学习、工作。

1高大空间公共建筑的特点

1.1室内高度较高

相较于普通公共建筑，高大空间建筑的室内高度相对较高，是主要特点之一。同时因空间相对较大，室内空间会产生一定的温度差异。此外，地面与外墙的面积比值较大，内部气流组织在一定程度上会受到室外环境的影响。

1.2空调效果较差

由于冷热空气的密度不同，热空气通常漂浮在空间内的上半部分，导致冬季处于下部空间中的人们难以感受到热风，进而造成热量浪费，增加了资源消耗，且空间使用舒适度较差。应对送风口、气流组织进行合理选择，确保两者与建筑造型、风格相契合，提高空调使用效果。

1.3功能多种多样

高大空间公共建筑的功能繁多，不同功能区对暖通空调系统的要求也有一定的差异，因此暖通空调系统的负荷特性也有一定的差异。例如，电影院通常不会设置外窗，其夏季围护结构不需要承受冷负荷，观影者聚集在播放厅中，新风需求较大，新风比例一般在0.35～0.40。

2公共建筑暖通空调设计现状

2.1设计方案的选择缺乏合理性

科学技术是第一生产力,同样也是实现建筑行业节能环保目标非常重要的手段。特别是随着近年来建筑行业的快速发展,人们的环保意识不断增强,暖通空调设计作为公共建筑中非常关键的部分,也越来越受到社会的关注,既要保证功能性,又要符合国家环保要求。公共建筑的种类日益增多,需要的暖通空调的设计方案也在不断调整、升级与优化,大量新的设计方案涌现,即使是相同的建筑项目,可供选择的方案有几十种,甚至更多。而此时,选择哪一种方案便成了公共建筑暖通空调设计的重点,方案是否合理、是否与建筑施工要求相符,便成了暖通空调设计质量极其重要的影响因素,而设计方案的好与坏往往又会受到多种评价因素的影响。不同类型的设计方案的优缺点不同,需要设计人员考虑的重点也就不同,站在不同的视角下,方案的选择又会因人而异。而从当前公共建筑暖通空调设计方案的现状来看,面对多种多样的设计方案,设计人员显得难以下手,无法在众多方案中做出高效且合理的选择,从而影响了暖通空调的设计质量。

2.2通风、空调系统不够科学

在高大空间公共建筑中,暖通空调设计是重点,而通风、空调系统又是暖通空调设计的重要环节,它们也在很大程度上影响了设计质量。通风与空调系统的主要功能是保证室内新鲜空气的注入,同时将污浊的空气排至室外,确保室内污染物浓度符合国家标准,有效改善室内环境质量。但多数设计人员却对通风、空调风系统的重要作用不够重视,从而造成气流组织不够合理,严重时会导致气流死角。由于用户不同,对空调系统的需求也就不一样,即使是相同的用户,对房间的功能需求也会随着时间的推移而转变,空调系统选择同样也会存在较大的差异性。

2.3设备的选择不够合理

在高大空间公共建筑暖通空调设计环节,设备选型也是重点,但当前很多施工企业设备选型不合理,未充分考虑设备施工时的负荷程度。公共建筑施工往往处于室外环境,容易受到天气变化的影响。在炎热的天气,很多高大空间公共建筑都要有制冷性能较好的机组来满足运行需求,但当前此要求却很难达到,而且有些制冷机组处于闲置状态。目前,暖通空调设计人员在对冷负荷和热负荷进行估算时常常使用的是设计手册中的相关指标,导致负荷较大,造成机组容量和水泵配置增大,末端设备也随之不断增大,这在很大程度上增加了整个系统的能耗量。

3高大空间公共建筑暖通空调系统设计要点

3.1冷热源选择

考虑到高大空间公共建筑高度较高、空间较大的特征，通常会单独设置冷源和热源。高大空间公共建筑内部区域供冷和供热站具有良好性能的情况下，可将供冷和供热站当作冷源与热源，以达到节能的效果。结合实际区域情况，对冷源、热源进行合理选择，一般情况下，可选择锅炉房、集中式换热站、电动压缩式制冷机组等。同时，可充分考虑高大空间公共建筑的冷热通风条件，对辅助冷源、热源进行合理选择。随着社会经济的迅速发展，近年来，一些经济条件较好的区域应用了诸多节能环保型的新设备、新技术，改善了建筑物的使用功能，提高了建筑物使用的舒适度。空气源热泵系统便是一种新技术，其主要利用高位能，使热量从低位热源流向高位热源。水、土壤以及空气中的热量被称作低位热能，煤、油、燃气以及电能等为高位热能。低位热能无法被直接利用，而空气源热泵系统可将低位热能转化为高位热能，从而实现节约高位热能的目标。空气源热泵系统有着诸多优势，因此在建筑领域得到了广泛应用，其优势主要体现在以下5方面。一是其低位热源为空气，可无偿获取且取之不尽用之不竭。二是热泵安装、使用简单方便。三是冷热源合一，无需设置专门的锅炉房与冷冻机房，机组可放置在地面或者屋顶，无需占用有效使用面积。四是无需设置冷却水系统，可避免因冷却水消耗、预防冷却水污染而导致的军团菌感染，更加安全卫生。五是不需要设置锅炉，对环境无污染。在对暖通空调系统进行设计的过程中，应充分考虑高大空间公共建筑的特征、功能及当地的环境条件等因素，遵循因地制宜的原则，加大对现代化技术的应用，从而提高暖通空调系统的设计质量，为人们提供更加优质的公共建筑。

3.2合理选择设计方案

在高大空间公共建筑暖通空调设计过程中,设计人员要结合气候特点、地理环境以及建筑功能性等诸多因素,从众多设计方案中选择匹配度最高的方案。在方案选择时,设计人员应该以可行性、可靠性为重点考虑因素,以满足用户的使用需求。而在选择方案时,经济性也是非常重要的因素。在比较经济性时,设计人员应以相同标准为基础,确保结果的科学合理性。而方案选择的安全性侧重点应该放在排烟、防火、通风等层面。除此之外,设计人员还要充分考虑环保性。特别是当前环境污染严重,人们在生活水平提高的同时,对环境问题日益重视。方案选择要将环保放在首位,满足环保、美观要求；方案设计要保证功能齐全,外观美观,特别要注意空调设备、管道、风口的设计。

3.3设备选型确保合理性

在暖通空调设计中,设备选型是非常关键的一步。例如设备节能效果、锅炉额定热效率、集中冷源冷水机组性能系数、综合及部分负荷性系数、空气调节机组能效比等,都是非常重要的指标,如果数值较大,则表明节能效果很好。在暖通空调系统节能中,风机的单位风量耗功率、循环水泵耗电输热比是非常重要的参数。在设备选型时,这些内容也需要被充分考虑,以确保与国家要求相符。除此之外,设计人员还要以国家暖通与空气调节设计规范相关规定为重要依据,选择合理的电动压缩式冷水机组,如果机组规格无法满足计算冷负荷要求,则要保证机组总装机容量与冷负荷计算比值在1.1内。国家规定为设备选型提供了具体的标准,确保了设备运行负荷达标,为设计的合理性提供了重要的依据。

3.4噪声控制

高大空间的公共建筑中，一些功能区域在噪声方面有着严格的要求，如大型报告厅、礼堂等。因此，暖通空调系统设计中应对噪声问题进行重点考虑，采取有效的措施，降低暖通空调系统运行过程中的噪声。例如，为降低送风系统的噪声，在安装排风设备的时候，可以在遵循相关规范标准要求、满足建筑实际使用需求的基础上选择噪声较小的排风设备，或配备消音器、消音弯头，有条件的情况下，可在设备排风口处进行消音处理，以达到降低噪声的效果。此外，合理控制设备的运转风速也可以达到降低噪声的效果。通过对暖通空调系统进行合理设计，可以降低暖通空调系统的噪声，控制建筑噪声污染，使高大空间公共建筑更加符合环保要求。

3.5节能设计

当前我国对各种资源的需求不断增加，但是资源尤其是矿石能源的储量有限，导致能源短缺、资源供需矛盾问题不断加剧。在此背景下，建筑行业越来越注重节能，高大空间公共建筑暖通空调系统设计中，也要高度重视节能设计，可从以下两方面入手。一是应用能源回收装置。暖通空调系统运行过程中会产生大量余热，可以采取先进的技术与设备来回收这些热量，以减少能耗。例如，可以通过安装余热回收装置，有效回收载热流体，完成热传递，实现对余热的有效利用。又如，可以采用热回收技术，并对新风处理系统进行改进，以实现制冷、除湿效果的改善，避免由于过度制冷、除湿导致能耗上升。二是控制热传媒传输能耗。暖通空调系统设计中，应确保热传递方案的科学性与合理性，并与高效的热传输机制有机结合起来，降低传输过程中产生的能量消耗。同时可以应用计算机系统，实时监控暖通空调系统的供暖状况，实现对供暖过程的有效管控，在提高使用效率的基础上减少能源消耗。

3.6利用自然资源及节能技术

在设计高大空间公共建筑暖通空调时,设计人员应针对通风和空调系统的多种因素进行综合考虑,如气候、地理、用户需求、功能等。①结合具体情况,选择多种系统。比如,办公区域暖通空调系统白天使用较多,所以可以在晚上停止通风、空调系统。②充分考量系统调节能力,以满足不同条件的使用需求,合理安排风管及气流组织优化措施。③充分利用自然风。不管是室内温度,还是空气质量,通风是关键,而自然风又是建筑通风中的节能首选,它不仅可以使室内空气更加新鲜,而且有利于实现暖通设备的节能目的。特别是对于大型商场,设计人员可结合地形、地貌、建筑布局特点,将通风窗朝向与大小进行合理设计。

结束语

随着我国经济的快速增长,人们的生活水平日益提高,环境保护意识也越来越强,人们对居住环境的要求也越来越高,对高大空间公共建筑暖通空调设计也提出了更高的要求。如何在激烈的市场竞争中占据优势,确保设计质量,便成了众多公共建筑企业需要考虑的重点问题。总之,暖通空调设计要与时俱进,在满足用户多样化需求的同时,应该运用先进的节能手段,根据具体情况,严格按照国家和地方规定,实现暖通空调设计的绿色环保目标,以确保人们能够高质量地生活与工作。

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