阐述高大空间暖通系统工程

摘要：随着我国社会经济发展，大空间建筑结构不断涌现，不仅促进了我国建筑工程施工技术的发展，同时也为暖通系统的设计提出了新要求。文章将重点介绍阐述高大空间暖通系统工程，以供同行参考。

关键词：高大空间，暖通系统工程

中图分类号： TU96+2 文献标识码： A

前言

由于大空间建筑结构不仅需要本身具备体型美观、大方要求，各种设施齐全，同时对于环境卫生的要求极高。 在这种背景下，对于建筑环境设备逐渐朝着健康、舒适、节能等方面发展，这就为建筑采暖系统的优化和发展打下了扎实的基础。

1．大空间概述

近年来，我国大型建筑随着社会化进程的加快而不断发展，也加快了自身建造速度。 在这种时代背景下，大型建筑结构为了实现大空间空气的流通和保证室内温度、湿度和清洁度，许多的建筑内需要设置较为完善的通风、空调设备，从而为室内空间的温馨、舒适提供扎实基础。

1.1 大空间建筑分析

所谓的大空间建筑结构主要指的是是高度高、体型大、室内场地面积大的一种建筑结构体系。 这种建筑结构一般高度都为 10~20m 之间，甚至有些建筑工程中其高度高达百米以上。 这种室内高度的存在就造成了室内的温度和适度呈现出一个梯度变化的状态，也为目前大空间建筑暖通设计提出了新的难题。

1.2 大空间使用特点分析

在目前的建筑工程领域中， 大空间建筑结构除了常见的音乐厅、大剧院等娱乐场所和有限的功能之外，其对于其他辅助功能也提出了新的要求。如体育馆、歌剧院等大空间场所在布置中，除了具备室内大空间之外，还需要搭设临时的舞台、运动设施、活动座椅等设备，这就给暖通工程的开展带来了新的难题。这种使用功能的存在不仅对空调的设置带来了新的环境要求，而且这些设备的存在也极容易影响到空调系统的安装和设置。

2 、高大空间暖通系统组成

暖通控制系统一般由室内传感器、控制器、执行器、操作员站四部分组成。室内传感器又分为温度传感器、湿度传感器、风速传感器；执行器由分为冷水阀、热水阀、加湿阀、变频器等部分。这些设备就构成了一个简单的暖通控制系统。控制器一般采用可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）或直接数字控制器(Direct Digital Control，DDC)，在实际情况中DDC控制器应用比较多。DDC控制系统，即利用计算机控制技术，将空调系统中各种信号(温度、压力、流量、状态等)，通过输入装置输入控制器，经相应程序运算处理，将处理后的信号经输出装置输出，进而控制相应的执行机构。主要实现空调机组的启停控制、风量控制、送风温度控制、送风湿度并监视空调机组工作状态等功能。

3.大空间暖通空调设计要点

在大空间建筑物暖通空调设计中，由于建筑结构本身存在着防火难度大、采暖和通风设计要求高的特点，这就造成了在设计工作中存在着众多的困难，就需要我们在工作中根据预计工作标准和设计流程进行优化和完善，从而提出科学的设计工作标准。

3.1 冷热源控制

在大空间建筑结构暖通设计工作中，由于建筑结构本身存在的相关特点，使得我们在设计工作中对于热源选用往往都是采用单独的热源为主。 这种热源的存在对于满足空调、采暖、供水、制冷和空气处理方面的需求有着极为良好的作用。 但是，由于在设计工作中受到用地紧张、结构复杂的影响，很多的大空间建筑结构需要在地下室或者屋顶上设置一定的锅炉房， 这就给大空间热源设计带来了新的难题，造成设计工作的更加复杂和繁琐。

3.2 垂直设计分析

由于大空间建筑结构高度往往都很高， 这无疑加重了采暖系统垂直控制难度，造成设计失调现象的普遍出现。 同时，在设计的过程中由于受到系统静压水压力的影响， 使得整个室外管道的水工状况出现了一定的影响，这就形成系统管道中室内外连接存在着一定的差异情况。

3.3 温度调节

在大空间建筑结构中，由于温度因为气压、高度的影响而存在着梯度变化，这就需要在设计中合理的选择送风口和送风方式。 目前的大空间建筑空调设计中，温度调节通常都是采用上送下回的方式来进行温度和室内气流调节的，这对于提高冬季送风风速、增加夏季室内凉爽度有着重要的意义.

4、系统设计

展厅、礼堂、音乐厅、体育馆比赛大厅属于人员密集、设备散热量大的场所，过渡季节仍然需要空调降温。因此采用全空气低速风道双风机系统较为合理。室外进入的新风和部分回风混合后，经过滤、冷却或加热处理后送入比赛大厅。空调机组新风口、回风口、排风口配带电动新风阀、电动回风阀及电动排风阀，根据室外新风焓值，调节三个阀门的开度，实现过渡季节全新风运行，以达到节能和改善室内空气品质的目的。面积大的场馆应划分多个通风空调系统区域，便于系统调节以及能量控制。

气流组织应根据不同类型的建筑、不同的结构形式，因地制宜做不同的选择。体育馆、礼堂、音乐厅屋顶结构形式多为网架或桁架，层高≥10m, 体育馆屋顶最高点可高达25m。体育馆的气流组织一般为高速射流喷口顶送或侧送、座椅下回风或场地下回风、顶部排风；礼堂、音乐厅的气流组织一般为喷口或旋流风口或散流器顶送、场地下回风、舞台上空排风；会展中心的送风口的布置可结合结构柱子的位置或配合室内的装修设计，在周边或中心地带设计“风柱”，降低侧送风口的高度，达到分层空调的效果，节约能源；科技馆展厅的层高相对较低，其气流组织型式与一般的公共建筑要求相同。

空调机房的布置应以施工安装、管理维护方便，管道布置合理经济为原则。机房作为空调系统的核心部分，其位置的选择、面积的大小直接影响到系统的合理性以及使用效果。每个空调机房所承担的空调系统的面积不宜过大，宜控制在500m2以内。

5、空调节能设计

大空间建筑结构中，由于自身空间大、高度高、室内设施复杂，这就给空调调节带来了严重的影响， 甚至是造成节能设计的不达标、不科学。一般，在设计工作中，做好空调节能设计需要从以下方面入手分析。

5.1 合理的选择设计参数

设计参数是空调设计工作中一项极为关键的话题，在设计工作中首先是针对室内温度、湿度、空气清洁度等数值进行合理的控制，确保这些数值能够满足目前社会发展需求。在目前的空调新风系统参数值计算和提取的过程中，首先需要根据室内卫生、生产工艺、条件为主要的基础要求。

5.2 应尽量使用配有能量回收装置的空调器

在大空间建筑工程设计中，经常由于空调房间某些工艺要求将空调系统设计成直流系统(如制药厂此类房间很多)，其排风和室外新风之间的温差在冬夏季很大，而这部分排风又带有一些污染物，所以不能直接进入空调系统，此时应对排风进行显热回收。

结语

作为现代化的建筑,体育馆、礼堂类高大空间民用建筑不但要求建筑体形美观大方,各种设施齐全,而且还要求舒适卫生的环境条件,即合适的室内空气温度、湿度、新风量、噪声标准。暖通空调系统设计应把握其特殊性及难点,积极配合各专业,使得整个建筑完美无缺。

参考文献

[1] 尉迟斌. 实用制冷与空调工程手册[M].北京：机械工业出版社，2003.

[2] 俞炳丰. 中央空调新技术及其应用[M].北京：化学工业出版社，2005.

[3] 宋孝春. 民用建筑制冷空调设计资料集[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2004.

[4] 郑爱平. 空气调节工程[M].北京：科学出版社，2002.

[5] 范存养.大空间建筑空调设计及工程实录[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[6] 陈瑾等.大礼堂暖通空调通风设计[J].南京师范大学学报(工程技术版),2008（2）.