周明卫
中交机场勘察设计院有限公司，广州，510230
摘 要：对于严寒地区的建筑物而言，防寒保暖一直是建筑设计人员关注的重点，暖通设计的合理性将会严重影响建筑物的实用性和耐久性。基于此，本文着眼于严寒地区高大空间公共建筑暖通设计问题的讨论，对此类型建筑物的特点以及暖通设计要求进行概述，并基于实际工程案例对严寒地区高大空间公共建筑的暖通设计要点进行了分析。
关键词：严寒地区；暖通设计；高大空间；公共建筑物
1引言
如今，人们的生活方式丰富多彩，室内活动要求也不断增多，使得高大空间公共建筑建设需求大幅增加，其建筑室内外形式也是各具特色。对于严寒地区的高大空间公共建筑而言，建筑设计的一大重点就是暖通设计。开展暖通设计时，设计人员必须充分考虑高大空间公共建筑的特点以及暖通系统使用需求，以便为提高设计方案的可行性和适用性奠定基础。
2严寒地区高大空间公共建筑的暖通要求
大多数的高大空间公共建筑都属于商业建筑，这种建筑的空间体积大、室内高度高且室内温差梯度明显[1]。高大空间公共建筑的服务功能相对较强，所以室内空间的人群往来频率以及人员密度也相对较高，对暖通系统的安全性和舒适性提出了更高的要求。此类型建筑普遍存在冬季供暖难度大、热量分布不均的问题，尤其是位于严寒地区的高大空间公共建筑更是面临着极重的供暖通风压力[2]。无论冬夏，严寒地区的室外温度都远低于其他地区，因此，需要对区域内的高大空间暖通设计加以优化，保证室内温度适宜且热量供应均衡，更要保证建筑内通风良好，以免出现供暖差、通风不畅或防排烟效果不佳等问题。
3高大空间公共建筑的暖通设计要点
对于严寒地区的高大空间公共建筑而言，暖通设计成效将会直接影响建筑室内环境的舒适性以及建筑整体的耐久性[3]。因此，保证暖通设计方案合理且便于落实是严寒地区高大空间公共建筑暖通设计工作人员的工作重点。在实际设计中，设计人员需要从保持高大空间公共建筑室内空气洁净、温湿度适中的角度出发，有效开展供暖和通风设计；从消防角度出发，做好防排烟设计。当然，对于严寒地区高大空间公共建筑暖通设计人员来说，建筑空调系统的暖通设计也是重中之重。
3.1工程概况
本文选用的案例工程为大型体育馆项目，整体占地面积为17528㎡，总建筑面积达19389㎡，是一座综合性体育馆，主要用于承接各项体育赛事和体育训练。工程位于我国东北地区，冬季严寒且持续时间长，大风天气多，冬季气温大多在-5℃至-30℃之间，体育馆内的通风、供暖以及防排烟设计要求高。
3.2供暖通风设计
3.2.1供暖设计
正如前文所言，高大空间公共建筑大多为公共建筑，一般都负责举办大型公共活动，所以建筑的使用频率并不高，持续使用的情况十分少见。当高大空间公共建筑处于使用状态时，内部人员会较为密集，对温度条件的要求也与室内闲置状态时不同[4]。
在本次案例工程的暖通设计工作中，设计人员充分考虑了体育馆在使用状态和闲置状态下的供暖要求差异，并选用不同类型的供暖设备满足建筑的室内供暖需要。此时，暖通设计人员可借助于空调、暖风机、散热器等设备，有效开展严寒地区高大空间公共建筑的室内供暖设计工作。比如，采用“制热设备+散热器”的组合式供暖方案，兼顾不同建筑的差异化供暖需要，进而更灵活地调整室内温度。在此环节，当高大空间公共建筑处于使用状态时，可开启空调系统送热风或直接使用小型吊挂式暖风机提升室内温度；当建筑处于闲置状态时，可启动散热器为室内供暖。当然，若高大空间公共建筑的供暖要求高且对噪声控制要求较高时，设计人员应慎用暖风机。
3.2.2通风设计
保持室内通风良好也是严寒地区高大空间公共建筑室内暖通设计的主要内容，室内通风系统设计合理可大大缓解室内的温差问题。若高大空间公共建筑通风系统的送风效果不佳，则建筑内部会因气流组织的温度梯度而出现温度差异，室内供暖效果必然不佳，舒适度也会大幅下降[5]。为此，暖通设计人员必须重视通风设计工作。
在此环节，可基于上送下回的方式设计通风系统，有效控制冬季送风风速，并且合理调控风量以及风口射程。当然，在设计时侧方应设置送风下回通道，从而保证室内空气的有效循环，让冷空气快速下沉、热空气快速上升，保持室内温度适宜。在高大空间公共建筑当中，合理选用新风系统也同样是通风设计工作的重要内容。通常来说，30%的空调负荷都源自于新风负荷，所以科学控制新风量、优化新风系统设计是节能环保和保障通风有效的关键[6]。比如，选用新风换气机实现通风换气，并为其搭配热回收装置以及空气预热器；保持百叶窗布设位置与新风系统安装位置的协调性，打造良好的立面通风效果[7]。在通风设计环节，暖通设计人员也应该关注自然通风。比如，设计独立供风系统，引入自然风营造良好的通风效果。
3.2.3防排烟设计
严寒地区高大空间公共建筑处于使用状态时人员密集，十分容易出现消防安全隐患。为了避免火灾发生时烟气过快沉降，阻碍逃生视线、破坏室内环境，暖通设计人员需要科学设计建筑的防排烟系统。在此环节，设计人员需要重点关注高大空间公共建筑空间大、人员多、安全隐患多的问题，以快速疏散人员和控制烟气为根本目的开展防排烟设计[8]。比如，基于《建筑防火规范》和《建筑防烟排烟系统技术标准》合理设置排烟设施，借助于自然通风有效排烟。若要依靠自然通风方式排烟，那么设计人员就必须根据建筑格局以及高度合理设计排烟口位置。比如，将排烟窗设置于储烟仓内，并把开启装置设计在1.5m高的位置，保证室内人员可快速开启排烟窗；在高处设计电动排烟窗，并安装电子烟雾警报系统，自动控制排烟窗的启闭状态[9]。暖通设计人员还需重视高大空间公共建筑的楼梯间防烟设计问题。由于建筑内人员复杂、楼层高、疏塞难度大且受内外环境影响大，在不能满足自然排烟要求的情况下，通常采用机械防烟系统，以压差法、流速法计算楼梯间的机械加压送风量，保证防烟有效性[10]。总之，在防排烟设计环节，严寒地区高大空间公共建筑暖通设计人员必须根据建筑的结构特点和消防要求合理设计防排烟方案。
4结论
总而言之，暖通设计是严寒地区建筑设计的重要内容，而对于该区域的高大空间公共建筑而言，保证通风、供暖、空调效果良好，提高建筑物室内环境舒适性，都是暖通设计时应该关注的重点。在实际设计工作当中，严寒地区高大空间公共建筑的暖通设计人员应该着力提升设计方案的科学性和经济性。
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